Bu çalışma Çin Doğa Bilimleri Vakfı (31171355) ve Guangdong Doğa Bilimleri Vakfı (S2011010003403, 2014A030313440) tarafından desteklendi.

Hayvan bakımı, cerrahi prosedür ve kayıt prosedürleri, Güney Çin Normal Üniversitesi Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi için yönergelere uygundu. 1. Elektrot Hazırlama (Şekil 1A-C) NOT: Bilgisayar pin loküsü, iletişim aygıtlarındaki sinyal arabiriminin bir parçası olarak sadece bir uçlu kontakttır. Dişi konektöre takılan bir erkek konektörden oluşur. <ol><li> Bir kıskaç yardımıyla erkek ve dişi pimleri bilgisayarın pin lokusundan dikkatlice ayırın ( Şekil 1A ). Erkek ve dişi pimleri bir elektrot oluşturacak şekilde birleştirin ve güçlü bir yapışkan bağ oluşturmak için siyanoakrilat uygulayın ( Şekil 1C ). </li><li> Elektrotları, damıtılmış su ile dolu bir behere koyun ve 10 dakika boyunca ultrasonik temizleyiciye yerleştirin. Onları 45 ° C&#39;de 30 dakika kurutma fırına taşıyın. Elektrodları UV ışığı kullanarak 30 dakika sterilize edin. </li></ol> 2. Cerrahi prosedür (Şekil 1D-F) <ol><li> Sterilize cerrahi aletleri ve stereotaksik aparat hazırlayın. Yenidoğan sıçan yavrusuna isofluran anestezi (% 2.5) ile hava ile anestezi uygulayın. Pedi derin anestezi altına alındığında, izofluran dozunu% 1.0&#39;a ayarlayın. Anestezinin doğru derinliğini sağlamak için cerrahiden önce bir kuyruk veya ayak parmakları tutturun. </li><li> Kulak çubuklarını kulak kanallarına yerleştirerek ve hafif sıkıştırarak yavrunun başını stereotaksik aparatta sabitleyin. NOT: Yenidoğan kafatası çok yumuşak olduğu için kulak çubuklarını aşırı derecede sıkmayın. </li><li> Tüm ekipmana% 70 etanol püskürterek steril cerrahi alanı koruyun. Başınızı bir neşter kullanarak 15 mm&#39;lik bir kesi yapın. Forseps kullanarak, dört köşedeki orta hattan kafa derisini yavaşça çekin. İnsizyonun geniş açık kalmasını sağlamak için salinle ıslanmış bir pamuk cildin altına koyun ( Şekil 1D ). </li><li> Kafatasındaki bregma ve lambda noktalarını bulunVe kalemle işaretleyin. Prefrontal kortekse (PFC) ve hipokampusa iki çapak deliği açmak için bir şırınga iğnesi (26 G) kullanın. NOT: Perküsyon, bregma&#39;nın önüne -2.0 mm, orta çizgiye ± 0.5 mm lateralde ( Şekil 1D ve E ) bulunduğu sırada bregma&#39;nın arkasından +1.8 mm ve orta hattan -0.5 mm lateralde bulunur. Beyin hasarını en aza indirgemek için elektrot derinliği korteks yüzeyinin 2 mm&#39;den daha aşağıda olmamalıdır. </li><li> Elektrotları tutmak için forseps kullanın ve sırasıyla referans ve kayıt elektrodlarını PFC&#39;ye ve hipokampusa yerleştirin. Olası enfeksiyonlardan kaçınmak için elektrotun çevresine eritromisin merhemi uygulayın. Elektrodu siyanoakrilat kullanarak sabitleyin. </li><li> Dental akrilik çimentoyu yapışkan ve yapışkan bir kıvamda olacak şekilde hazırlayın. Elektrotları ve kafatasının geri kalanını örtecek diş çimentosunu uygulayın. NOT: Diş çimentosunu uygulamadan önce kafatasını iyice kurutun. </li&gt; <li> Onları korumak için elektrotların üzerine% 5 pikrik asit uygulayın. NOT: Bütün prosedür, steril koşulları korumak için biyogüvenlikli bir kaput içinde yapılmalıdır. </li><li> Hayvanı stereotaksik çerçeveden çıkarın ve subkutan yoldan 300 μL% 10 glikoz enjekte edin. İyileştirmek için onu ısıtmalı bir battaniye koyun. Hayvanın sıcak (37 ° C) ve ayakta ( diğer bir deyişle tamamen iyileşmiş) olduğundan emin olun. Cerrahi sonrası ağrı için buprenorfin intraperitoneal (0.05 mg / kg) uygulanır. NOT: Bir hayvanı yeterince bilinç kazanana kadar gözetimsiz bırakmayın (normal davranış ve hareket). </li><li> Bilinci geri gelip yavruları barajlarıyla evindeki kafese geri getirin. Hayvan tamamen kurtarılana kadar iki gün bekleyin. </li></ol> 3. EEG Kaydı <ol><li> Tam toparlandıktan sonra yavrunun kafatasına implante edilen elektrotları kendi kafesindeki amplifikatöre bağlayın. Amplifikatörü analogdan dijital c&#39;ye bağlayınDönüştürücü ve dönüştürücü bir bilgisayara takın; Bağlantı hatları karışık olmamaları için dikkatle muamele edilmelidir. </li><li> Kayıt için veri toplama ünitesinde en az 10,000 Hz örnekleme hızı seçin (vericinin bant genişliği 1-100 Hz&#39;dir). Verilerin doğru örneklendiğinden emin olun. </li><li> Temel kayıt alınmasından sonra, pupayı epileptik nöbetleri indüklemek için intraperitoneal olarak kainik asit (KA) (2 mg / kg) ile enjekte edin. KA enjeksiyonundan 15 dakika sonra epileptik deşarjları gözlemleyin ve kaydedin. KA aracılığıyla üretilen nöbet genellikle fiziksel. NOT: İitalt tonik süre yaklaşık 15.2 ± 0.9 s, nöbet süresi yaklaşık 62 ± 5 s&#39;dir. Yenidoğan sıçanında, IP enjeksiyonu kloral hidrat (400 mg / kg) vererek nöbetler önlenebilir. </li><li> Dijitalleştirilmiş verileri kaydedin ve spike2 gibi sinyal işleme yazılımı paketlerini kullanarak analiz edin. Yenidoğan EEG sinyalindeki farklı frekans bileşenlerinin güç düzeyini perf ile ortaya koyunBir güç spektrumu analizinin orming edilmesi. 1 ila 100 Hz (EEG bandı) 9 arasındaki kök-ortalama kare genliğini bulmak için gücü 1 dakikalık bir zaman aralığında hesaplayın. </li></ol>

<ol><li>Pereda, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+synapses+and+their+functional+interactions+with+chemical+synapses%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses.</a> Nat Rev Neurosci. 15 (4), 250-263 (2014).</li>
<li>Chorev, E., Epsztein, J., Houweling, A. R., Lee, A. K., Brecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+recordings+from+behaving+animals--going+beyond+spikes%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological recordings from behaving animals--going beyond spikes.</a> Curr Opin Neurobiol. 19 (5), 513-519 (2009).</li>
<li>Freeborn, D. L., McDaniel, K. L., Moser, V. C., Herr, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+electroencephalography+%28EEG%29+to+assess+CNS+changes+produced+by+pesticides+with+different+modes+of+action%3A+effects+of+permethrin%2C+deltamethrin%2C+fipronil%2C+imidacloprid%2C+carbaryl%2C+and+triadimefon%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol+Appl+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Use of electroencephalography (EEG) to assess CNS changes produced by pesticides with different modes of action: effects of permethrin, deltamethrin, fipronil, imidacloprid, carbaryl, and triadimefon.</a> Toxicol Appl Pharmacol. 282 (2), 184-194 (2015).</li>
<li>Werhahn, K. J., Hartl, E., Hamann, K., Breimhorst, M., Noachtar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Latency+of+interictal+epileptiform+discharges+in+long-term+EEG+recordings+in+epilepsy+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Seizure%22%5BJournal%5D)">Latency of interictal epileptiform discharges in long-term EEG recordings in epilepsy patients.</a> Seizure. 29, 20-25 (2015).</li>
<li>Staba, R. J., Stead, M., Worrell, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+biomarkers+of+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotherapeutics%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological biomarkers of epilepsy.</a> Neurotherapeutics. 11 (2), 334-346 (2014).</li>
<li>Nimmrich, V., Draguhn, A., Axmacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+Network+Oscillations+in+Neurodegenerative+Diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromolecular+Med%22%5BJournal%5D)">Neuronal Network Oscillations in Neurodegenerative Diseases.</a> Neuromolecular Med. 17 (3), 270-284 (2015).</li>
<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> J Vis Exp. (101), e52554(2015).</li>
<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Fisher, J. H., Ekstrand, J. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recording+EEG+in+immature+rats+with+a+novel+miniature+telemetry+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Recording EEG in immature rats with a novel miniature telemetry system.</a> J Neurophysiol. 109 (3), 900-911 (2013).</li>
<li>Dzhala, V. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NKCC1+transporter+facilitates+seizures+in+the+developing+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">NKCC1 transporter facilitates seizures in the developing brain.</a> Nat Med. 11 (11), 1205-1213 (2005).</li>
<li>Tucker, A. M., Aquilina, K., Chakkarapani, E., Hobbs, C. E., Thoresen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+amplitude-integrated+electroencephalography+and+interburst+interval+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Res%22%5BJournal%5D)">Development of amplitude-integrated electroencephalography and interburst interval in the rat.</a> Pediatr Res. 65 (1), 62-66 (2009).</li>
<li>Savard, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Involvement+of+neuronal+IL-1beta+in+acquired+brain+lesions+in+a+rat+model+of+neonatal+encephalopathy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroinflammation%22%5BJournal%5D)">Involvement of neuronal IL-1beta in acquired brain lesions in a rat model of neonatal encephalopathy.</a> J Neuroinflammation. 10, 110(2013).</li>
<li>Cuaycong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+approach+to+the+study+of+hypoxia-ischemia-induced+clinical+and+subclinical+seizures+in+the+neonatal+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A novel approach to the study of hypoxia-ischemia-induced clinical and subclinical seizures in the neonatal rat.</a> Dev Neurosci. 33 (3-4), 241-250 (2011).</li>
</ol>

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan eder.

Burada serbestçe hareket eden yenidoğan sıçan yavrularını kablolu yöntemle EEG elde etmek için cerrahi ve kayıt prosedürlerini bildiriyoruz ( Şekil 3 ). P7-P12 sıçan yavrusunun tam dönem insan yenidoğanına karşılık gelen gelişimsel yaşta olduğu öne sürülmüştür 10,11. Bu yaş grubundaki sıçan yavrularıyla çalışırken teknik olarak yüksek kaliteli EEG kayıt verileri elde etmek zordur. Buna ek olarak, özel kullanım ve çok dikkatli olmayı gerektirir ...

Normal beyin fonksiyonunu elde etmek için nöronlar arasındaki sürekli iletişimin gerekli olduğu iyi bilinmektedir. İnterneonal iletişim ilk olarak bir sinir hücresinden gelen bilgilerin ikinci bir sinir hücresine iletildiği sinapslarda gerçekleşir. Bu sinaptik iletim iki tür yapısal düzenlemeyle sağlanır: elektriksel veya kimyasal sinapsler 1 . Elektrofizyoloji, tüm vücut işlevlerini ve davranışını kontrol eden, internöronal iletişim sırasında üretilen elektrik potansiyelini yakalayan alanlardır. EEG birçok elektrofizyolojik teknik arasında en çok kullanılan yöntemdir. EEG, iç veya dış uyaranlar tarafından üretilen elektrik sinyallerindeki değişiklikleri saptamak için kullanılan bir tekniktir. Dahası, epilepsi, Parkinson ve Alzheimer hastalığı gibi çeşitli nörolojik durumların klinik tanı ve sonuç tahmininde önemli bir testtirE, farmakolojik ve toksikolojik ajanların etkileri 3 . Genellikle epileptik bir hastada beyinde aşırı uyarılma ve işlevsel bağlantının bozulması görülür; Bunlar interiktal epileptiform deşarjlar (IED&#39;ler) olarak özetlenmekte ve keskin, geçici sivri uçlar şeklinde EEG ile kaydedilebilmektedir; Keskin dalgalar; Dikenli dalga kompleksleri; Veya polipropikler 4 . Epileptik beynin asıl özelliği epileptik nöbetlerin kendiliğinden ortaya çıkmasıdır; nöbetlerden sorumlu beyin alanını bulmak için kafa derisinden veya beyin parankiminden kaydedilebilir 5 . Ayrıca, EEG&#39;nin Alzheimer hastalığı (AD) gibi nörodejeneratif bozukluklarda da önemli etkileri bulunmaktadır. Araştırmalar AD hastalarında değiştirilmiş EEG kayıtlarının ve bozulmuş salınım ağlarının yaygın olduğunu ileri sürüyor. Bununla birlikte, nörodejeneratif hastalıklarda ağ salınımlarının patofizyolojisi hakkında bilgi iŞaşırtıcı derecede eksik ve daha fazla araştırılması gerekiyor 6 . Bu protokolde hem normal hem de patolojik beyindeki elektriksel iletişimi anlamak için EEG&#39;yi kaydedebilen basit bir elektrot tasarladık. Bu yöntemdeki cerrahi implantasyon diğer kullanılabilir prosedürlerden daha ucuzdur 7 . Dahası, bu yöntem, daha uzun zaman aralıkları için yüksek kaliteli ve kararlı EEG sinyallerinin kaydedilmesi için kullanılabilir ( yani, 1 hafta boyunca her gün 2-4 saat). Buna ek olarak, hayvanların daha doğal davranmalarını sağlayan hafif elektrotlar (yaklaşık 26 mg ağırlığında) kullandık. Bu yöntem, elektrofizyoloji laboratuvarında yaygın olarak kullanılan amplifikatör ve sayısallaştırıcıyı gerektiren yenidoğan sıçan yavrularında EEG çalışması için yaygın bir şekilde uygulanabilir ve herhangi bir ek cihaz gerektirmez.

<table><tbody><tr><td>Computer pin</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pincer</td><td>DELI Group Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>502 super glue</td><td>DELI Group Co., Ltd.</td><td>7144</td><td></td></tr><tr><td>Drying oven</td><td>Boxun</td><td>GZX-9140MBE</td><td></td></tr><tr><td>Isofluorane</td><td>RWD Life Science</td><td>902-0000-522</td><td></td></tr><tr><td>Stereotaxic apparatus</td><td>RWD Life Science</td><td>900-0068-507</td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia apparatus</td><td>RWD Life Science</td><td>902-0000-510</td><td></td></tr><tr><td>Homeothermic Heating Device</td><td>Harvard Apparatus</td><td>K 024509</td><td></td></tr><tr><td>Amplifier Model 3000&amp;nbsp;</td><td>A-M Systems</td><td>61558</td><td></td></tr><tr><td>Micro1401 Analog Digital converter</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd.</td><td>4383</td><td>Data acquisition unit</td></tr><tr><td>Spike2</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

recording eeg in freely moving neonatal rats using a novel method

EEG, beyindeki elektriksel aktiviteyi saptamak için yararlı bir yöntemdir. Dahası, epilepsi ve nörodejeneratif bozukluklar gibi çeşitli nörolojik durumlar için yaygın olarak kullanılan bir tanı aracıdır. Bununla birlikte, yenidoğanlarda EEG kayıtları elde etmek teknik olarak zor, özel muamele ve büyük bakım gerektirdiğinden. Burada, neonatal sıçan yavrularında EEG kaydetmek için yeni bir yöntem sunuyoruz (P8-P15). Bilgisayarın pin lokusunu kullanarak basit ve güvenilir bir elektrot tasarladık; Normal ve epileptik beyinde yüksek kaliteli EEG sinyallerinin kaydedilmesi için bir sıçan yavrusunun kafatasına kolayca implante edilebilir. Puplara epileptik nöbetleri indüklemek için nörotoksin kainik asitin (KA) intraperitoneal (ip) enjeksiyonu yapıldı. Bu prosedürde yapılan cerrahi implantasyon yenidoğanlar için diğer EEG prosedürlerinden daha ucuzdur. Bu yöntem, bir kişinin yüksek kaliteli ve istikrarlı EEG sinyallerini 1 haftadan fazla süreyle kaydetmesini sağlar. Dahası, bu prosedür, yetişkin ra&#39;ya da uygulanabilirTs ve farelerden epilepsi veya diğer nörolojik bozuklukları incelemek için kullanılmıştır.

<html> Yukarıdaki cerrahi prosedürler düzgün bir şekilde yürütülürse, bir kanallı sıçan yenidoğan yavrusu EEG kaydı başarıyla gerçekleştirilecektir. KA enjeksiyonundan 10 dakika sonra düzensiz hareketler, kaşınma, titreme ve denge kaybı şeklinde düzenli davranış belirtileri paternleri ortaya çıktı. Şekil 2, temsili ham EEG izlerini ve interiktal, ictal tonik ve ictal-klonik genişletilmiş izleri göstermektedir. KA enjeksiyonundan sonra tekrarlayan interikta...

Watch this Scientific Journal Video about Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method at JoVE.com

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

Burada, serbestçe hareket eden neonatal epileptik yavrulara elektroensefalografiyi (EEG) kaydetmek ve prosedürlerini, özelliklerini ve uygulamalarını tanımlamak için tasarlanmış yeni bir teknik sunuyoruz. Bu yöntem, EEG&#39;yi 1 haftadan daha uzun süreyle kayıt ettirmenizi sağlar.

Yeni Bir Yöntemi Kullanarak Serbest Dolaşan Yenidoğan Sıçanlarında EEG Kaydı

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

recording-eeg-in-freely-moving-neonatal-rats-using-a-novel-method

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.2K Görüntüleme.  South China Normal University.  Burada, serbestçe hareket eden neonatal epileptik yavrulara elektroensefalografiyi (EEG) kaydetmek ve prosedürlerini, özelliklerini ve uygulamalarını tanımlamak için tasarlanmış yeni bir teknik sunuyoruz. Bu yöntem, EEG'yi 1 haftadan daha uzun süreyle kayıt ettirmenizi sağlar. 

Video: Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and monitoring of brain function in preterm and term babies. Most common indications are the diagnosis of epileptic seizures, assessment of brain maturity, and recovery from hypoxic-ischemic events. EEG recording techniques and the understanding of neonatal EEG signals have dramatically improved, but these advances have been slow to penetrate through the clinical traditions. The aim of this presentation is to bring theory and practice of advanced EEG recording available for neonatal units. 
In the theoretical part, we will present animations to illustrate how a preterm brain gives rise to spontaneous and evoked EEG activities, both of which are unique to this developmental phase, as well as crucial for a proper brain maturation. Recent animal work has shown that the structural brain development is clearly reflected in early EEG activity. Most important structures in this regard are the growing long range connections and the transient cortical structure, subplate. Sensory stimuli in a preterm baby will generate responses that are seen at a single trial level, and they have underpinnings in the subplate-cortex interaction. This brings neonatal EEG readily into a multimodal study, where EEG is not only recording cortical function, but it also tests subplate function via different sensory modalities. Finally, introduction of clinically suitable dense array EEG caps, as well as amplifiers capable of recording low frequencies, have disclosed multitude of brain activities that have as yet been overlooked.
In the practical part of this video, we show how a multimodal, dense array EEG study is performed in neonatal intensive care unit from a preterm baby in the incubator. The video demonstrates preparation of the baby and incubator, application of the EEG cap, and performance of the sensory stimulations.

This video explains the background theory of the neonatal EEG activity and the sensory responses, followed by a live demonstration of their recording in neonatal intensive care unit.

Erken EEG: A Multimodal Nörofizyolojik Protokolü

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and ...

Nörobilim

Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System

Many progressive neurologic diseases in humans, such as epilepsy, require pre-clinical animal models that slowly develop the disease in order to test interventions at various stages of the disease process. These animal models are particularly difficult to implement in immature rodents, a classic model organism for laboratory study of these disorders. Recording continuous EEG in young animal models of seizures and other neurological disorders presents a technical challenge due to the small physical size of young rodents and their dependence on the dam prior to weaning. Therefore, there is not only a clear need for improving pre-clinical research that will better identify those therapies suitable for translation to the clinic but also a need for new devices capable of recording continuous EEG in immature rodents. Here, we describe the technology behind and demonstrate the use of a novel miniature telemetry system, specifically engineered for use in immature rats or mice, which is also effective for use in adult animals.

Here we demonstrate the use of a wireless enabling technology for electroencephalogram (EEG) in neonatal rodent models of human disease. With telemetry, there are no encumbering connections, thus allowing natural behaviors.

Epoch Kablosuz Verici Sisteminin Kullanılması İnsan Hastalığı Küçük Kemirgen Modelleri Uzun süreli Sürekli EEG İzleme

Many progressive neurologic diseases in humans, such as epilepsy, require pre-clinical animal models that slowly develop the disease in order to test ...

Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with focal epilepsy. This methodology relies on the assumption that seizures originate from the same regions of the brain from which interictal epileptiform discharges (IEDs) emerge. Preclinical models are very useful to find correlates between IED locations and the actual regions underlying seizure initiation in focal epilepsy. Rats have been commonly used in preclinical studies of epilepsy1; hence, there exist a large variety of models for focal epilepsy in this particular species. However, it is challenging to record multichannel EEG and to perform brain source imaging in such a small animal. To overcome this issue, we combine a patented-technology to obtain 32-channel EEG recordings from rodents2 and an MRI probabilistic atlas for brain anatomical structures in Wistar rats to perform brain source imaging. In this video, we introduce the procedures to acquire multichannel EEG from Wistar rats with focal cortical dysplasia, and describe the steps both to define the volume conductor model from the MRI atlas and to uniquely determine the IEDs. Finally, we validate the whole methodology by obtaining brain source images of IEDs and compare them with those obtained at different time frames during the seizure onset.

This video introduces the preparation, recording, and source analysis procedures of high-resolution EEG on sedated rats with a particular preclinical model of focal epilepsy under noninvasive conditions.

Yüksek Çözünürlüklü EEG Kayıtlar kullanarak Odak Epilepsi Preklinik Rat Modelleri Beyin Kaynak Görüntüleme

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with ...

Tıp

Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent

Although electroencephalography (EEG) is widely used as a non-invasive technique for recording neural activities of the brain, our understanding of the neurogenesis of EEG is still very limited. Local field potentials (LFPs) recorded via a multi-laminar microelectrode can provide a more detailed account of simultaneous neural activity across different cortical layers in the neocortex, but the technique is invasive. Combining EEG and LFP measurements in a pre-clinical model can greatly enhance understanding of the neural mechanisms involved in the generation of EEG signals, and facilitate the derivation of a more realistic and biologically accurate mathematical model of EEG. A simple procedure for acquiring concurrent and co-localized EEG and multi-laminar LFP signals in the anesthetized rodent is presented here. We also investigated whether EEG signals were significantly affected by a burr hole drilled in the skull for the insertion of a microelectrode. Our results suggest that the burr hole has a negligible impact on EEG recordings.

This protocol describes a simple method for concurrent recording of co-localized electroencephalography (EEG) and multi-laminar local field potential in an anesthetized rat. A burr hole drilled in the skull for the insertion of a microelectrode is shown to produce negligible distortion of the EEG signal.

Co yerelleştirilmiş elektroansefalografi ve yerel alan potansiyel kemirgen eşzamanlı kayıt

Although electroencephalography (EEG) is widely used as a non-invasive technique for recording neural activities of the brain, our understanding of the ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls body functions and internal organ rhythms when animals are exposed to emotional challenges and changes in their living environments. In general experiments, signals from different organs, such as the brain and the heart, are recorded by independent recording systems that require multiple recording devices and different procedures for processing the data files. This study describes a new method that can simultaneously monitor electrical biosignals, including tens of local field potentials in multiple brain regions, electrocardiograms that represent the cardiac rhythm, electromyograms that represent awake/sleep-related muscle contraction, and breathing signals, in a freely moving rat. The recording configuration of this method is based on a conventional micro-drive array for cortical local field potential recordings in which tens of electrodes are accommodated, and the signals obtained from these electrodes are integrated into a single electrical board mounted on the animal's head. Here, this recording system was improved so that signals from the peripheral organs are also transferred to an electrical interface board. In a single surgery, electrodes are first separately implanted into the appropriate body parts and the target brain areas. The open ends of all of these electrodes are then soldered to individual channels of the electrical board above the animal's head so that all of the signals can be integrated into the single electrical board. Connecting this board to a recording device allows for the collection of all of the signals into a single device, which reduces experimental costs and simplifies data processing, because all data can be handled in the same data file. This technique will aid the understanding of the neurophysiological correlates of the associations between central and peripheral organs.

This study introduces a method for the simultaneous recording of local field potentials in the brain, electrocardiograms, electromyograms, and breathing signals of a freely moving rat. This technique, which reduces experimental costs and simplifies data analysis, will contribute to the understanding of the interactions between the brain and peripheral organs.

Kortikal yerel alan potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Electromyogram ve ritim serbestçe hareket bir sıçan gelen nefes eşzamanlı kayıt

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel telemetric electroencephalography system in combination with standard self-adhesive hydrogel electrodes. The piglets are calmed down without the use of sedatives. After their release into the pigpen, the piglets behave normally&#8212;they drink and sleep in the same cycle as their siblings. Their sleep phases are used for the EEG recordings.

Here, we present a protocol to record telemetric electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen without the use of a sedative, making it possible to record typical EEG patterns during non-REM sleep, like spindle bursts.

Domuz yavruları serbestçe hareket noninvaziv EEG kayıtları

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

Electroencephalographic Recording of Epileptic Seizures in Epilepsy-Induced Rats

Source: Soukupov&#225;, M., et al. <a href="https://app.jove.com/v/58455">Microdialysis of Excitatory Amino Acids During EEG Recordings in Freely Moving Rats.</a> J. Vis. Exp. (2018)
This video demonstrates electroencephalographic (EEG) recording of epileptic seizures in epilepsy-induced rats. A rat with electrodes implanted in the ventral hippocampus is connected to the EEG recording system and placed in a plexiglass chamber. The rat is allowed to move freely while the brain activity is recorded to monitor the occurrence of seizures.

Epilepsiye Bağlı Sıçanlarda Epileptik Nöbetlerin Elektroensefalografik Kaydı

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neurophysiology

Stimulation and Modulation Techniques

Concurrent Electroencephalographic and Local Field Potential Recordings in an Anesthetized Rat

Source: Kang, S., et al. <a href="https://app.jove.com/v/56447">Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent.</a> J. Vis. Exp. (2017).
This video demonstrates the procedure for concurrent recordings of co-localized electroencephalography (EEG) and local field potentials (LFPs) in an anesthetized rat. The process involves preparing the rat and attaching stimulating electrodes to its whisker pads. An EEG spider electrode is placed on the rat&#39;s skull for surface EEG measurements. At the same time, a multi-channel microelectrode is inserted into a specific brain region through a burr hole in the skull to record neural activity from a localized brain area.

Anestezi Uygulanmış Bir Sıçanda Eş Zamanlı Elektroensefalografik ve Lokal Alan Potansiyeli Kayıtları

Electrophysiology Techniques

Electroencephalography Recording in a Rat Model of Focal Epilepsy

Source: Bae, J. et al., <a href="https://app.jove.com/v/52700">Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings.</a>&#160;J. Vis. Exp. (2015)
This video demonstrates a method for high-resolution EEG recording in a rat model of focal epilepsy. It outlines the steps involved in preparing the rat, connecting a multichannel EEG mini-cap to the rat&#39;s scalp, and recording the EEG to identify seizure-related events characteristic of the epilepsy model.

Fokal Epilepsinin Sıçan Modelinde Elektroensefalografi Kaydı

Recording of Induced Seizures through Electroencephalography in Freely Moving Rat Pups

Source: Huo, Q. et al. <a href="https://app.jove.com/v/55489">Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method.</a> J. Vis. Exp. (2017)
The video demonstrates the recording of electroencephalogram (EEG) signals from seizure-induced rat pups. Take a freely moving pup implanted with electrodes connected to a data acquisition system. A neurotoxin is administered to induce epileptic seizures, and the resulting electrical bursting activity is monitored using the EEG signal.