Bu çalışma Murata Bilim Vakfı, Suzuken Memorial Vakfı, Nakatani Biyomedikal Mühendisliğinde Ölçüm Teknolojilerinin Geliştirilmesi Vakfı ve T.T.'ye Keşif Araştırmaları için Hibe (hibe numarası 21K19755, Japonya) ve Bilimsel Araştırma (B) (hibe numarası 23H03416, Japonya) tarafından desteklenmiştir.

Düşük Maliyetli EEG ve Milimetre Boyutunda Bobin ile Fare Beynini Uyarmak

<ol>
	<li>Ilmoniemi, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+responses+to+magnetic+stimulation+reveal+cortical+reactivity+and+connectivity.">Neuronal responses to magnetic stimulation reveal cortical reactivity and connectivity.</a> Neuroreport. 8 (16), 3537-3540 (1997).</li><li>Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation:+a+primer.">Transcranial magnetic stimulation: a primer.</a> Neuron. 55 (2), 187-199 (2007).</li><li>Thut, G., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+TMS+with+EEG:+How+and+what+for.">Integrating TMS with EEG: How and what for.</a> Brain Topography. 22 (4), 215-218 (2010).</li><li>Ilmoniemi, R. J., Kicic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodology+for+combined+TMS+and+EEG.">Methodology for combined TMS and EEG.</a> Brain Topograpy. 22 (4), 233-248 (2010).</li><li>Daskalakis, Z. J., Farzan, F., Radhu, N., Fitzgerald, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+transcranial+magnetic+stimulation+and+electroencephalography:+its+past,+present+and+future.">Combined transcranial magnetic stimulation and electroencephalography: its past, present and future.</a> Brain Research. 1463, 93-107 (2012).</li><li>Tremblay, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+utility+and+prospective+of+TMS-EEG.">Clinical utility and prospective of TMS-EEG.</a> Clinical Neurophysiology. 130 (5), 802-844 (2019).</li><li>Pellicciari, M. C., Veniero, D., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+the+cortical+oscillatory+response+to+TMS+pulse.">Characterizing the cortical oscillatory response to TMS pulse.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 38 (2017).</li><li>Lin, Y. J., Shukla, L., Dugue, L., Valero-Cabre, A., Carrasco, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation+entrains+alpha+oscillatory+activity+in+occipital+cortex.">Transcranial magnetic stimulation entrains alpha oscillatory activity in occipital cortex.</a> Scientific Reports. 11 (1), 18562 (2021).</li><li>Takahashi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laminar+responses+in+the+auditory+cortex+using+a+multielectrode+array+substrate+for+simultaneous+stimulation+and+recording.">Laminar responses in the auditory cortex using a multielectrode array substrate for simultaneous stimulation and recording.</a> IEEJ Transactions Electrical and Electronic Engineering. 14 (2), 303-311 (2019).</li><li>Yoshikawa, T., Higuchi, H., Furukawa, R., Tateno, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+and+spatial+profiles+of+evoked+activity+induced+by+magnetic+stimulation+using+millimeter-sized+coils+in+the+mouse+auditory+cortex+in+vivo.">Temporal and spatial profiles of evoked activity induced by magnetic stimulation using millimeter-sized coils in the mouse auditory cortex in vivo.</a> Brain Research. 1796, 148092 (2022).</li><li>Tang, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+and+evaluation+of+rodent-specific+rTMS+coils.">Construction and evaluation of rodent-specific rTMS coils.</a> Frontiers in Neural Circuits. 10, 47 (2016).</li><li>Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+annealing+and+magnetic+treatment+parameters+to+achieve+high+permeabilities+in+55+Ni-Fe+toroid+cores.">Controlling annealing and magnetic treatment parameters to achieve high permeabilities in 55 Ni-Fe toroid cores.</a> IEEE Transactions on Magnetics. 37 (4), 2315-2317 (2001).</li></ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Bu çalışma, fareler de dahil olmak üzere küçük hayvanlar için tasarlanmış manyetik bir stimülasyon sistemi ile birleştirilmiş çok bölgeli bir EEG kayıt sistemini ele almaktadır. İnşa edilen sistem düşük maliyetlidir ve fizyolojik laboratuvarlarda kolayca inşa edilir ve mevcut ölçüm kurulumlarını genişletebilir. Fare kayıt sisteminden veri elde etmek için gerekli cerrahi prosedür, bu tür laboratuvarların standart elektrofizyolojik deneylerle daha önce deneyime sahip olmaları durumunda s...

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS), düşük invaziv olmayan / düşük invaziv olması nedeniyle insan beyni bilimi, klinik uygulama ve hayvan modeli araştırmaları için umut verici bir araçtır. TMS uygulamalarının erken aşamasında, insanlarda ve hayvanlarda tek ve çift darbeli TMS'ye yanıt olarak kortikal etkinin ölçülmesi motor korteksle sınırlandırılmıştır; Kolayca ölçülebilir çıktı, motor uyarılmış potansiyeller ve motor korteks1,2'yi içeren indüklenmiş miyoelektrik potansiyellerle sınırlıydı. TMS modülasyonu ile ölçülebilen beyin bölgelerini genişletmek için, elektroensefalografik (EEG) kayıt, tüm beyindeki alanların uyarılabilirliğini, bağlantısını ve mekansal zamansal dinamiklerini doğrudan incelemek için yararlı bir yöntem olarak tek ve çift darbeli TMS ile entegre edilmiştir 3,4,5. Bu nedenle, TMS ve EEG kaydının (TMS-EEG) beyne eşzamanlı uygulanması, intrakortikal sinir devrelerini araştırmak için insan ve hayvanların çeşitli yüzeysel kortikal beyin bölgelerini araştırmak için kullanılmıştır (bkz. Tremblay ve ark.6). Ayrıca, TMS-EEG sistemleri, sinyallerin diğer kortikal bölgelere yayılması ve salınımlı aktivitenin üretilmesi de dahil olmak üzere ek kortikal uzaysal zamansal özellikleri incelemek için kullanılabilir 7,8.
Bununla birlikte, TMS'nin beyindeki etki mekanizması, TMS'nin invaziv olmaması nedeniyle spekülatif kalmaktadır ve bu da TMS uygulamaları sırasında beynin nasıl çalıştığına dair bilgimizi sınırlamaktadır. Bu nedenle, kemirgenlerden insanlara kadar değişen hayvanlarda yapılan invaziv translasyonel çalışmalar, TMS'nin nöral devreler üzerindeki etkilerinin mekanizmasını ve aktivitelerini anlamak için çok önemlidir. Özellikle, hayvanlarda kombine TMS-EEG deneyleri için, küçük hayvanlar için eşzamanlı bir stimülasyon ve ölçüm sistemi yoğun bir şekilde geliştirilmemiştir. Bu nedenle, deneycilerin böyle bir sistemi kendi özel deneysel gereksinimlerine göre deneme yanılma yoluyla inşa etmeleri gerekmektedir. Ek olarak, fare modelleri diğer in vivo hayvan türü modelleri arasında yararlıdır, çünkü birçok transgenik ve suş yalıtımlı fare suşu biyolojik kaynaklar olarak mevcuttur. Bu nedenle, fareler için TMS-EEG kombine ölçüm sistemi oluşturmak için uygun bir yöntem, birçok sinirbilim araştırmacısı için arzu edilir.
Bu çalışma, araştırmalarda kullanılan ana transgenik hayvan türü olan fare beyninin eş zamanlı uyarılması ve kaydedilmesi için uygulanabilecek ve tipik sinirbilim laboratuvarlarında kolaylıkla oluşturulabilen TMS-EEG kombine bir yöntem önermektedir. İlk olarak, düşük maliyetli bir EEG kayıt sistemi, geleneksel vidalı elektrotlar ve her deneyde bir elektrot dizisi pozisyonunu tekrar tekrar atamak için esnek bir substrat kullanılarak tanımlanmıştır. İkincisi, tipik laboratuvarlarda kolayca ısmarlanabilen milimetre büyüklüğünde bir bobin kullanılarak manyetik bir stimülasyon sistemi inşa edilir. Üçüncüsü, TMS-EEG kombine sistemi, ses ve manyetik stimülasyona yanıt olarak nöral aktiviteyi kaydeder. Bu çalışmada sunulan yöntem, küçük hayvanlarda spesifik bozukluklar oluşturan mekanizmaları ortaya çıkarabilir ve hayvan modellerinde elde edilen sonuçlar, karşılık gelen insan bozukluklarını anlamak için çevrilebilir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer</td>
			<td>Zhejiang Flashforge 3D Technology Co., Ltd</td>
			<td>FFD-101</td>
			<td>The printer used for 3D-printing the donut-shaped disks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATROPINE SULFATE&#160; 0.5 mg</td>
			<td>NIPRO ES PHARMA CO., LTD.</td>
			<td>-</td>
			<td>Atropine sulfate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bipolar amplifier</td>
			<td>NF Corp.</td>
			<td>KIT61380</td>
			<td>For amplifying waveforms for coil input</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butorphanol</td>
			<td>Meiji Seika Pharma 
			Co., Ltd., Tokyo, Japan</td>
			<td>-</td>
			<td>For anathesis of animals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Commercial manufacturer of flexible 2D array</td>
			<td>p-ban.com Corp.</td>
			<td>-</td>
			<td>URL: https://www.p-ban.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer prograom to analyze output signals</td>
			<td>Natinal Instruments</td>
			<td>NI-DAQ and&#160; NI-DAQmx Python</td>
			<td>To analyze output signals from the hall-effect sensor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connector</td>
			<td>Harwin Inc.</td>
			<td>G125-FV12005L0P</td>
			<td>For connector to conect to the measuring system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper pad</td>
			<td>p-ban.com Corp.</td>
			<td>copper</td>
			<td>Copper pad on each substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper wire</td>
			<td>Kyowa Harmonet Ltd.</td>
			<td>P644432</td>
			<td>The windings of the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAQ board</td>
			<td>National Instruments Corp.</td>
			<td>USB-6343</td>
			<td>For measuring the magnitic flux density of the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement</td>
			<td>SHOFU INC.</td>
			<td>Quick Resin</td>
			<td>Self-Curing Orthodontic Resin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECoG electrode</td>
			<td>NeuroNexus Inc.</td>
			<td>HC32</td>
			<td>For reference to design of the flexible 2D array</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy resin</td>
			<td>Konishi Co. Ltd.</td>
			<td>#16123</td>
			<td>For coil construction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Carbamate</td>
			<td>FUJIFILM Wako Pure Chemical Corp.</td>
			<td>050-05821</td>
			<td>For urethan anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flat ribbon cable</td>
			<td>Oki Electric Cable Co., Ltd.</td>
			<td>FLEX-B2(20)-7/0.1 20028 5m</td>
			<td>For cable to connect between surface-mount connector and measuring sysytem</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>flexible substrate</td>
			<td>p-ban.com Corp.</td>
			<td>polyimide</td>
			<td>Baseplate of flexible substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>NF Corp.</td>
			<td>WF1947</td>
			<td>For generating waveforms for coil input</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hall-effect sensor</td>
			<td>Honeywell International Inc.</td>
			<td>SS94A2D</td>
			<td>For measuring the magnitic flux density of the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IDC crimping tool</td>
			<td>Pro&#39;sKit Industries Co.</td>
			<td>6PK-214</td>
			<td>To crimp the IDC and one end of the flat ribbon cable; Flat cable connector crimping tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instant glue</td>
			<td>Konishi Co. Ltd.</td>
			<td>#04612</td>
			<td>For coil construction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulation-displacement connector (IDC&#160;)</td>
			<td>Uxcell Japan</td>
			<td>B07GDDG3XG</td>
			<td>2 &#215; 10 pins and a 1.27 mm pitch&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LCR meter</td>
			<td>NF Corp.</td>
			<td>ZM2376</td>
			<td>For measuring the AC properties of the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manipulator</td>
			<td>NARISHIGE Group.</td>
			<td>SM-15L</td>
			<td>For manipulating the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medetomidine</td>
			<td>Kobayashi Kako, Fukui, Japan</td>
			<td>-</td>
			<td>For anathesis of animals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam</td>
			<td>Astellas Pharma, Tokyo, Japan</td>
			<td>-</td>
			<td>For anathesis of animals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Miniature screw</td>
			<td>KOFUSEIBYO Co., Ltd.</td>
			<td>S0.6*1.5</td>
			<td>For EEG-senseing and reference electrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse</td>
			<td>Japan SLC, Inc.</td>
			<td>C57BL/6J&#160;(C57BL/6JJmsSlc)</td>
			<td>Experimental animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Permalloy-45 rod</td>
			<td>The Nilaco Corp.</td>
			<td>780544</td>
			<td>The core of the coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recording system</td>
			<td>Plexon Inc.</td>
			<td>OmniPlex</td>
			<td>For EEG data acquisition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless wire</td>
			<td>Wakisangyo Co., Ltd.</td>
			<td>HW-136</td>
			<td>For grasp by manipulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic apparatus</td>
			<td>NARISHIGE Group.</td>
			<td>SR-5M-HT</td>
			<td>To fix a mouse head</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surface-mount connector</td>
			<td>Useconn Electronics Ltd.</td>
			<td>PH127-2x10MG</td>
			<td>For connector to mount on the flexible 2D array</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testing equipment (LCR meter)</td>
			<td>NF Corp.</td>
			<td>ZM2372</td>
			<td>Contact check and impedance measurements</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White PLA filament</td>
			<td>Zhejiang Flashforge 3D Technology Co., Ltd</td>
			<td>PLA-F13</td>
			<td>The material used for 3D-printing the donut-shaped disks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylocaine Jelly 2%</td>
			<td>Sandoz Pharma Co., Ltd.</td>
			<td>-</td>
			<td>lidocaine hydrochloride</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

low-cost electroencephalographic recording system combined with a millimeter-sized coil to transcranially stimulate the mouse brain in vivo

Burada, milimetre boyutunda bir bobin kullanarak, fare beyninin transkraniyal manyetik stimülasyonunu (TMS) in vivo olarak yürütmek için düşük maliyetli bir elektroensefalografik (EEG) kayıt sistemi önerilmektedir. Özel yapım, esnek, çok elektrot dizilimli bir alt tabaka ile birleştirilmiş geleneksel vidalı elektrotlar kullanılarak, fare beyninden çok bölgeli kayıt gerçekleştirilebilir. Ek olarak, milimetre boyutunda bir bobinin genellikle laboratuvarlarda bulunan düşük maliyetli ekipmanlar kullanılarak nasıl üretildiğini açıklıyoruz. Düşük gürültülü EEG sinyalleri üretmek için gerekli olan esnek çoklu elektrot dizisi substratının üretimi için pratik prosedürler ve vidalı elektrotlar için cerrahi implantasyon tekniği de sunulmaktadır. Metodoloji, herhangi bir küçük hayvanın beyninden kayıt yapmak için yararlı olsa da, bu rapor anestezi uygulanmış bir fare kafatasında elektrot uygulamasına odaklanmaktadır. Ayrıca, bu yöntem, ortak bir adaptör aracılığıyla bağlı kablolarla bağlanan ve kayıt sırasında kafasına bir TMS cihazı ile sabitlenen uyanık küçük bir hayvana kolayca genişletilebilir. EEG-TMS sisteminin en fazla 32 EEG kanalı (16 kanallı bir cihaz daha az kanallı bir örnek olarak sunulmuştur) ve bir TMS kanal cihazı içerebilen mevcut versiyonu açıklanmıştır. Ek olarak, EEG-TMS sisteminin anestezi uygulanan farelere uygulanmasıyla elde edilen tipik sonuçlar kısaca bildirilmiştir.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a promising tool for human brain science, clinical application, and animal model research because of its non-/low invasiveness. During the early stage of TMS applications, measurement of the cortical effect in response to single- and paired-pulse TMS in humans and animals was restricted to the motor cortex; easily measurable output was limited to motor evoked potentials and induced myoelectric potentials involving the motor cortex1,2. To expand the brain regions that can be measured by TMS modulation, electroencephalographic (EEG) recording was integrated with single- and paired-pulse TMS as a useful method to directly examine the excitability, connectivity, and spatiotemporal dynamics of areas throughout the whole brain3,4,5. Thus, the simultaneous application of TMS and EEG recording (TMS-EEG) to the brain has been used to probe various superficial cortical brain areas of humans and animals to investigate intracortical neural circuits (see Tremblay et al.6). Moreover, TMS-EEG systems can be used to examine additional cortical spatiotemporal characteristics, including the propagation of signals to other cortical areas and the generation of oscillatory activity7,8.
However, the mechanism of action of TMS in the brain remains speculative because of the non-invasiveness of TMS, which limits our knowledge of how the brain functions during TMS applications. Therefore, invasive translational studies in animals ranging from rodents to humans are of crucial importance to understand the mechanism of the effects of TMS on neural circuits and their activity. In particular, for combined TMS-EEG experiments in animals, a simultaneous stimulation and measurement system has not been intensively developed for small animals. Therefore, experimentalists are required to construct such a system by trial and error according to their specific experimental requirements. In addition, mouse models are useful among other in vivo animal species models because many transgenic and strain-isolated mice strains are available as biological resources. Thus, a convenient method to build a TMS-EEG-combined measurement system for mice would be desirable for many neuroscience researchers.
This study proposes a TMS-EEG-combined method that can be applied for simultaneous stimulation and recording of the mouse brain, which is the main type of transgenic animal used in research, and that can easily be constructed in typical neuroscience laboratories. First, a low-cost EEG recording system is described using conventional screw electrodes and a flexible substrate to reproducibly assign an electrode-array position in each experiment. Second, a magnetic stimulation system is constructed using a millimeter-sized coil, which can easily be custom-made in typical laboratories. Third, the TMS-EEG-combined system records neural activity in response to sound and magnetic stimulation. The method presented in this study can reveal the mechanisms that generate specific disorders in small animals, and the results obtained in the animal models can be translated to understand the corresponding human disorders.

Yazar Spotlight: Fare Beynini İn Vivo Transkraniyal Olarak Uyarmak için Milimetre Boyutunda Bir Bobinle Birleştirilmiş Düşük Maliyetli Elektroensefalografik Kayıt Sistemi  

Fare Beynini In Vivo'da Transkraniyal Olarak Uyarmak için Milimetre Boyutlu Bir Bobin ile Birleştirilmiş Düşük Maliyetli Elektroensefalografik Kayıt Sistemi

In neuroscience, TMS and EEG recording are frequently used to advance our understanding of the brain. TMS is especially promising due to its non-invasiveness. Combining TMS with EEG recording enables researchers to explore excitability, connectivity, and spatiotemporal dynamics across various brain regions.This protocol aims to develop a simultaneous stimulation measurement system for TMS-EEG experiments with small animals. These system have not been extensively developed, forcing researchers to create a system to trial and error according to the unique experimental requirements. This easily adaptable approach can be set up in standard neuroscience labs, making it more accessible and practical for researchers.The findings of this study will advance research and elucidating mechanisms behind specific disorders in small animals, which are essential models for human candidates. Further, these models will improve their understanding of human conditions and help guide the creation of more effective treatments and interventions.

Anestezi uygulanmış C57BL/6J farelerde kaydedilen örnek EEG verileri, vidalı elektrotlarla birleştirilmiş esnek substrat ile aşağıda sunulmuştur.
Tipik bir örnek olarak, ses stimülasyonuna yanıt olarak üretilen ortalama EEG dalga formları (8 kHz ton patlaması, 80 dB ses basıncı seviyesi [SPL]), aynı uyaranlara sahip 60 çalışma için gösterilmiştir (Şekil 4A). Kayıt kanalı haritalamasının bir şeması da Şekil 4A'n...

Watch this Scientific Journal Video about Low-Cost Electroencephalographic Recording System Combined with a Millimeter-Sized Coil to Transcranially Stimulate the Mouse Brain In Vivo at JoVE.com

Fare beyninin in vivo transkraniyal manyetik uyarımını sağlamak için milimetre büyüklüğünde bir bobin ile birleştirilmiş düşük maliyetli bir elektroensefalografik kayıt sistemi önerilmektedir. Özel yapım, esnek, çoklu elektrot dizisi substratına sahip geleneksel vidalı elektrotlar kullanılarak, transkraniyal manyetik stimülasyona yanıt olarak fare beyninden çok bölgeli kayıt gerçekleştirilebilir.

A low-cost electroencephalographic (EEG) recording system is proposed here to drive transcranial magnetic stimulation (TMS) of the mouse brain in vivo, ...

Sinirbilimde, TMS ve EEG kaydı, beyin hakkındaki anlayışımızı ilerletmek için sıklıkla kullanılır. TMS, invaziv olmaması nedeniyle özellikle umut vericidir. TMS'yi EEG kaydı ile birleştirmek, araştırmacıların çeşitli beyin bölgelerindeki uyarılabilirliği, bağlantıyı ve mekansal zamansal dinamikleri keşfetmelerini sağlar.Bu protokol, küçük hayvanlarla TMS-EEG deneyleri için eşzamanlı bir stimülasyon ölçüm sistemi geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu sistem kapsamlı bir şekilde geliştirilmemiştir ve araştırmacıları benzersiz deneysel gereksinimlere göre deneme yanılma sistemi oluşturmaya zorlamaktadır. Bu kolayca uyarlanabilir yaklaşım, standart sinirbilim laboratuvarlarında kurulabilir ve araştırmacılar için daha erişilebilir ve pratik hale getirilebilir.Bu çalışmanın bulguları, insan adayları için gerekli modeller olan küçük hayvanlarda spesifik bozuklukların arkasındaki araştırma ve aydınlatma mekanizmalarını ilerletecektir. Ayrıca, bu modeller insan koşulları hakkındaki anlayışlarını geliştirecek ve daha etkili tedavilerin ve müdahalelerin oluşturulmasına rehberlik edecektir.

low-cost-electroencephalographic-recording-system-combined-with

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Low-Cost Electroencephalographic Recording System Combined with a Millimeter-Sized Coil to Transcranially Stimulate the Mouse Brain In Vivo

1.8K Görüntüleme.  Hokkaido University. Sinirbilimde, TMS ve EEG kaydı, beyin hakkındaki anlayışımızı ilerletmek için sıklıkla kullanılır. TMS, invaziv olmaması nedeniyle özellikle umut vericidir. TMS'yi EEG kaydı ile birleştirmek, araştırmacıların çeşitli beyin bölgelerindeki uyarılabilirliği, bağlantıyı ve mekansal zamansal dinamikleri keşfetmelerini sağlar.Bu protokol, küçük hayvanlarla TMS-EEG deneyleri için eşzamanlı bir stimülasyon ölçüm sistemi geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu...

Video: Yazar Spotlight: Fare Beynini İn Vivo Transkraniyal Olarak Uyarmak için Milimetre Boyutunda Bir Bobinle Birleştirilmiş Düşük Maliyetli Elektroensefalografik Kayıt Sistemi  

A low-cost electroencephalographic (EEG) recording system is proposed here to drive transcranial magnetic stimulation (TMS) of the mouse brain in vivo, utilizing a millimeter-sized coil. Using conventional screw electrodes combined with a custom-made, flexible, multielectrode array substrate, multi-site recording can be carried out from the mouse brain. In addition, we explain how a millimeter-sized coil is produced using low-cost equipment usually found in laboratories. Practical procedures for fabricating the flexible multielectrode array substrate and the surgical implantation technique for screw electrodes are also presented, which are necessary to produce low-noise EEG signals. Although the methodology is useful for recording from the brain of any small animal, the present report focuses on electrode implementation in an anesthetized mouse skull. Furthermore, this method can be easily extended to an awake small animal that is connected with tethered cables via a common adapter and fixed with a TMS device to the head during recording.The present version of the EEG-TMS system, which can include a maximum of 32 EEG channels (a device with 16 channels is presented as an example with fewer channels) and one TMS channel device, is described. Additionally, typical results obtained by the application of the EEG-TMS system to anesthetized mice are briefly reported.

A low-cost electroencephalographic recording system combined with a millimeter-sized coil is proposed to drive transcranial magnetic stimulation of the mouse brain in vivo. Using conventional screw electrodes with a custom-made, flexible, multielectrode array substrate, multi-site recording can be carried out from the mouse brain in response to transcranial magnetic stimulation.

Nörobilim

Electroencephalographic (EEG) Electrode Implantation on Mouse Brain

To begin, use an intraperitoneal anesthetized mouse and expose the skull Using standard surgical procedures. Attach the stainless steel rod mounted to the 2D electrode array on the backside of the flexible substrate to a manipulator. Then place the flexible substrate on the exposed skull.Adjust the location of channels 3 and 14 on the array to fit within the inferior colliculus. Draw four small circles at the locations of channels 3, 8, 9, and 14 on the skull with a permanent marker to serve as targeting landmarks. Next, dry the skull surface to improve the adherence of the dental cement and to electrically isolate the 2D electrode array on the flexible substrate from the mouse skull.Apply a layer of dental cement to the skull surface approximately one millimeter thick and allow the cement to cure for approximately 30 minutes. Align the flexible substrate in line with the small circular marks on the surface of the skull. Then position the tip of a dental drill on each electrode pad hole on the flexible substrate and carefully drill into the skull.Using a screwdriver, secure the miniature screw electrodes into the drill holes of the skull. Crimp the head of the screw electrode and the electrode pad firmly. Finally, measure the conductance between each screw electrode and the connector with testing equipment, such as an LCR meter to confirm electrical conductivity.