Name: high-density eeg recordings of the freely moving mice using polyimide-based microelectrode
Uploaded: 2011-01-11T21:10:00
Duration: 6 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode at JoVE.com

بدعم من منحة كيغالي (2E21510) ، البرنامج الوطني للعلماء الشرف من وزارة التربية والتعليم ، وبحوث التكنولوجيا الأصل برنامج لعلوم المخ من خلال مؤسسة البحوث الوطنية لكوريا الجنوبية التي تمولها وزارة التعليم والعلوم والتكنولوجيا (2010-0018944).

1. ملخص C57BL/6J -- الفئران 129S4/SvJae الهجين (12 ~ 15 أسابيع من العمر) هي تخدير مع الكيتامين (120 ملغم / كغم IP) وزيلازين (6 ملغ / كغ ، والملكية الفكرية) كوكتيل. الذيل أو أخمص القدمين معسر تسبق عملية جراحية لتفقد عمق التخدير. تم إصلاح الماوس بواسطة جهاز التجسيمي (ديفيد Kopf الآلات ، موديل 902 ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة). غير قطعي في فروة الرأس على خط الوسط حوالي 25 ملم لفضح الجمجمة تحت العلاج يدوكائين للحد من الألم. هو محو أي حطام على الجمجمة قبالة عن طريق نصائح القطن غارقة في المياه المالحة لتعزيز التزام القطب في الجمجمة. يتم وضع علامة على نقطة وbregma امدا وتدور أحداثه في الطائرة الأفقي نفسه. تم وضع مجموعة بوليميد microelectrode إلى (PBM - الصفيف) في خط الوسط بحيث تجتمع العمودي خط الوسط من الجمجمة. يجب أن يكون موجودا نقطة bregma في منتصف طبقة من ال 5 الأمامي للمجموعة ، PBM. وتستخدم اثنين أو ثلاثة microscrews في الفضاء الخالية في حافة الجمجمة للمساعدة في تأمين موقف القطب مع الاسمنت الأسنان. عن الذين يدعمون الرابط PBM مصفوفة ، ونحن موقف تبختر في منتصف الرأس ، وتغطية ذلك مع الاسمنت الأسنان. بعد المعالجة ، يتم خياطة الجلد قطعي ، وتمنح ما لا يقل عن 5 أيام لتحقيق الانتعاش. أثناء الاسترداد ، ويعيش الفئران في اقفاص فردية مع حرية الوصول إلى الغذاء والماء. بعد الشفاء ، يتم تنفيذ تسجيل EEG. ورعاية الحيوانات والجراحية ، وتسجيل الإجراءات وفقا لمبادئ توجيهية لرعاية الحيوان واللجنة المؤسسية استخدم ، في أعقاب لعام 1992 من مختبر اللائحة كوريا رعاية الحيوان والمبادئ التوجيهية المرتبطة بها. كانت ملفقة صفائف PBM في هذا المخطوط كما وصفها تشوي. وآخرون. بن. 1 الرجاء الاتصال من الكتاب لاستخدام نفس PBM مصفوفة في الفيديو. 2. إجراء <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الأدوات الجراحية وأجهزة تعقيم التجسيمي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الفأر مع التخدير (مثل الكيتامين / زيلازين مع جرعة من 120 و 60 ملغم / كغم من الملكية الفكرية ، repectively). الذيل أو أخمص القدمين معسر تسبق عملية جراحية لتفقد عمق التخدير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل الماوس على جهاز التجسيمي بوضع قضبان الأذن في قناة الأذن الماوس ، وإحكام تثبيته في مكانه. ويمكن تغطية العينين مع هلام حيويا (مثل الفازلين) للحفاظ على العيون من تجفيف بواسطة ضوء عملية جراحية. بعد ترطيب رأس الفأر مع الايثانول 70 ٪ ، حلق الفراء قبالة رأسها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شق الرأس حوالي 25 ملم مع فروة الرأس. فمن المستحب أن تطبق على كمية قليلة من 2 ٪ ليدوكائين هيدروكلوريد تحت فروة الرأس. قرصة الجلد مع المشابك الصغيرة (أدوات العلوم الجميلة (الولايات المتحدة) ، وشركة ، 18052-03 ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة) للحفاظ على شق مفتوحة على مصراعيها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محو أي حطام الأنسجة المتبقية في الجمجمة مع مسحات القطن غارقة في المياه المالحة تعزيز الانضمام للمجموعة ، PBM في الجمجمة. باستخدام بيروكسيد لإزالة بقايا الغشاء هو أيضا فعالة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العثور على نقطة وbregma امدا على الجمجمة ، ووضع علامة عليها مع القلم علامة القائم على النفط. ضع PBM مصفوفة بحيث خط الوسط لالرأسي يفي خط الوسط من الجمجمة كما هو مبين في الشكل 1. موقف bregma في منتصف طبقة ال 5 من الأمامي للمجموعة ، PBM مع قطرة واحدة من مياه الحنفية. المسحة القطب الفيلم بعناية من الإنسي إلى الوحشي على لتحسين التقيد. من أجل المساعدة على عصا القطب تشديد الفيلم على الجمجمة ، وينبغي أن يكون الفيلم القطب يجف تماما على الجمجمة. قطب الفيلم لا يزال لتكون ثابتة على الجمجمة بالقوة فان دير فال. عند إعادة تحديد المواقع القطب ، وآخر قطرة من ماء الصنبور هو ضروري لمنع تمزق من القطب. <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig1.jpg" alt="الشكل 1" /> الشكل 1 (يسار) وPBM مصفوفة على الجمجمة الماوس. المحور anterio الخلفي للمجموعة ، PBM يطابق الخط الفاصل بين bregma (BP) ، ونقطة لامدا (LP). (يمين) ان مواقف القطب المفترضة على الماوس سطح الدماغ. تشريح الفأر مجزأة من 3 - D قاعدة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي أطلس رقمي للدماغ الفأر الكبار C57BL/6J المنتجة في مختبر بروكهافن الوطني والمواقع الكهربائي يتم وضع علامة وفقا لقياس التجسيمي. وتتميز الأرض (G) والمرجعية (المرجع) الأقطاب الكهربائية في الشكل الصحيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> علامة لا يقل عن ثلاثة مواقع على مساحة مفتوحة من الجمجمة ، ومن ثم جعل ثقوب في تلك المواقع باستخدام حفر الأسنان لتحديد المواقع لدعم microscrews. هذه microscrews يكون لها دور في دعم ومسماك ميكانيكيا الاسمنت الأسنان على الجمجمة. وهناك حاجة اضافية الحذر أثناء الحفر. منذ الماوس الجمجمة يتألف من طبقات رقيقة ، ويمكن بسهولة أن يحدث نزيف أثناء الحفر. عندما يحدث نزيف ، والتوقف عن الحفر وتطبق كمية صغيرة من مسحوق مرقئ في حفرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق الاسمنت الاكريليك الأسنان (فيرتكس الأسنان ، فيرتكس الذاتي المعالجة ، وهولندا) لتغطية PBM مصفوفة ، ومسامير الربط ، وبقية الجمجمة. إعداد الاسمنت الأسنان في ج لاصق ولزجondition. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> موقف عصا جامدة بوصفها تبختر في منتصف الرأس باستخدام الغراء قوية (على سبيل المثال ، وكتايت ، هنكل وكتايت كورب ، دبلن ، ايرلندا). وضعت على الوجهين شريط لاصق على الجزء الخلفي من الطائرة الموصل. التلاعب في موقف موصل PBM مصفوفة للتواصل مع غيض من تبختر. وينبغي أن المسافة العمودية بين الجمجمة وموصل تكون أكثر من 5 ملم. العصا الطائرة موصل وغيض من عصا باستخدام الغراء القوي لتحسين الالتصاق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن شفي تماما من الاسمنت الأسنان. ثم تطبيق الاسمنت الأسنان الاكريليك على الجمجمة ومؤخر الطائرة الموصل لتأمين الموصل إلى الجمجمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المشابك الصغيرة. قطعي خياطة الجلد ، مع الألياف خياطة تعقيمها. إزالة الماوس من الجهاز. قد تنطبق اضافية الاسمنت الاكريليك الأسنان لحماية الجمجمة المكشوفة. تطبيق المضادات الحيوية (مرهم fucidin دونغ وها الصيدلة ، وكوريا الجنوبية) حول الاسمنت وخياطة الجلد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع الماوس في قفص تعقيمها حتى يستعيد وزنه الأصلي الجسم (حوالي 5 إلى 7 أيام). فمن المستحسن عدم إدخال أي الاصحاب القفص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الانتعاش ، وتوصيل الماوس بواسطة خفيفة الوزن موصل الدوائر المطبوعة (PCB) إلى مجلس headbox نظام مكبر للصوت EEG الأقنية (Synamps 2 ، نورث كارولينا ، الولايات المتحدة الأمريكية) في قفص خاص بها. ينبغي أن يعامل الخطوط التي تربط بعناية بحيث لا يحصل متشابكة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 1 ساعة من التعود ، نفذ تسجيل EEG. تفحص 4.4. (نورث كارولينا ، الولايات المتحدة الأمريكية) واستخدام البرمجيات في اقتناء هذه التجربة. ويظهر تتبع الوقت النموذجي مجموعة من الماوس EEG في الشكل 2. فمن المستحسن لتسجيل الفيديو لربط سلوك الماوس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن تحليل الإشارات التي حصلت عليها MATLAB (MathWorks ، ناتيك ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) لإنتاج الخريطة الطوبوغرافية الدماغ. وتظهر طوبوغرافيات عينة من خريطة الطاقة في المخ EEG الماوس في الشكل 3. </li></ol> 3. ممثل النتائج إذا أجريت بشكل صحيح العمليات الجراحية المذكورة أعلاه ، سيتم تسجيل 40 قنوات الماوس EEG يؤديها بنجاح دون القنوات السيئة. تبين الأرقام التالية ممثل آثار EEG الخام والخرائط الطبوغرافية. <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig2.jpg" alt="الشكل 2" /> الشكل 2. تتبع عينة من الاستيلاء غياب التخطيط الدماغي الناجم عن الحقن التي تعاني γ - بيوتيرولاكتون (GBL ، 50mg/kg ، والملكية الفكرية). شريط أحمر يدل على تصاعد الموجة وتصريفات (SWDS) خلال الاستيلاء الغياب. المحاور الأفقية والعمودية تشير إلى الوقت والجهد ، على التوالي. عدد يتبع مونتاج قناة محددة في الشكل. 1 (يمين). <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig3.jpg" alt="الشكل 3" /> الشكل 3 ، والخرائط الطبوغرافية تبين قوة هرتز 2-6 التوزيع. القيمة في colorbar يمثل مقياس لون الخريطة السلطة. أثناء تصاعد الموجة وتصريفات (SWDS) الناجم عن γ - بيوتيرولاكتون (GBL ، 50mg/kg ، والملكية الفكرية) ، والسلطة في مناطق واسعة الجبهي القشرية زيادة كبيرة بالمقارنة مع السلطة قبل الحقن GBL (الأساس).

<ol>
	<li>Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+Electroencephalography+in+Freely+Moving+Mice.">High resolution Electroencephalography in Freely Moving Mice.</a> J Neurophysiol. , .</li><li>Lee, M., Shin, H. S., Choi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+recording+of+brain+activity+and+functional+connectivity+in+the+mouse+brain.">Simultaneous recording of brain activity and functional connectivity in the mouse brain.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 2934-2936 (2009).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

نحن هنا التقرير العمليات الجراحية وتسجيل للحصول على كثافة عالية في التحرك بحرية EEG الفئران. هذه الطريقة تمكننا من الحصول على خرائط المخ وظيفية من الفأر نموذج لدراسة الآليات الجزيئية من 1،2 إيقاعية عفوية أو أنشطة الحدث الدماغ ذات الصلة. الاستحواذ على كل القنوات في الصفيف ، PBM هو شرط ضروري للحصول على كامل خرائط الدماغ ، مما يجعل غير آمن للاتصال في كل قناة وصعبة للغاية. للحفاظ على الاتصال المستمر للقناة في الجمجمة ، تم العثور على الإجراءات التالية لتكون هامة. بادئ ذي بدء ، قد أي حطام الأنسجة على الجمجمة الى جانب مجموعة من القطب الجمجمة. وبالتالي من المهم جدا لإزالة كافة الانقاض الأنسجة مع مسحات القطن المعقم وتجفيف سطح الجمجمة. ثانيا ، قدرة الصفيف PBM التي يمكن أن تلتصق على سطح الجمجمة هو القوة فان دير فال. يقترح تطبيق قطرة من مياه الصنبور على الجمجمة لبناء طبقة المياه قبل ان يتم تطبيق PBM - الصفيف إلى الجمجمة. ثالثا ، اللزوجة حق الاسمنت الأسنان مهم جدا. إذا كان سيلان جدا ، قد يكون بناء طبقة عازلة تحت الصفيف PBM. إذا كانت كثيفة جدا ، فإن سقوط الاسمنت الأسنان بسهولة وبصرف النظر عن الجمجمة بسبب وزنه. وأخيرا ، ينبغي زرعها على الأقل ثلاثة microscrews دعم على الجمجمة لجعل الاسمنت الأسنان بإحكام في الجمجمة. وmicroscrews دعم تصمد الاسمنت الأسنان وتأمين headstage ، وهو أمر ضروري على المدى الطويل الدراسة. سيكون محدودا تطبيق الصفيف PBM لدراسة المزمن مع فئران بالغة نظرا لحجمها ووزنها. بناء على خبرتنا ، والفئران أثقل من 25 غراما كافية للاستخدام. كما مزيد من الطلبات ، من خلال مساحة فارغة بين فروع في الصفيف PBM لدينا ، يمكن للمرء أن أعرض الأقطاب الثانوية للتسجيل أو لغرض التشويق.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>&gamma;&#x2013;butyrolactone</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>H7629-500G</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

high-density eeg recordings of the freely moving mice using polyimide-based microelectrode

الكهربائي (EEG) يدل على النشاط الكهربائي في المتوسط ​​من سكان العصبية على مستوى واسع النطاق. ويستخدم على نطاق واسع كأداة رصد الدماغ موسع في علم الأعصاب الإدراكي ، وكذلك أداة لتشخيص الاضطرابات الصرع والنوم في الأعصاب. ومع ذلك ، فإن الآلية الكامنة وراء جيل إيقاع EEG لا تزال تحت الحجاب. أدخلت مؤخرا بوليميد المستندة microelectrode (PBM - الصفيف) للماوس عالية الدقة EEG 1 هي واحدة من المحاكمات للإجابة على الأسئلة على الاشارات العصبية الدماغي على أساس مورد الوراثية الغنية التي تحتوي على نموذج الفأر لتحليل عملية معقدة الجيل EEG. هذا التطبيق من nanofabricated الصفيف PBM لجمجمة الفأر هو أداة فعالة لجمع واسع النطاق نشاط المخ لدى الفئران المعدلة وراثيا ، وتتسع لتحديد يرتبط العصبية على إيقاعات EEG معينة بالتعاون مع السلوك. لكن في سماكة رقيقة جدا وبنية متشعبة يسبب متاعب في التعامل مع وغرس الصفيف PBM. عرضت في شريط الفيديو ، ووصف خطوات إعداد وجراحة لزرع الصفيف PBM على جمجمة فأر خطوة بخطوة. كما يتم توفير معالجة وجراحة نصائح لمساعدة الباحثين ينجح في زرع.

Watch this Scientific Journal Video about High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode at JoVE.com

High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode

في هذه المقالة ، وصفنا إجراء الجراحة ونصائح للتعامل مع زرع رقيقة جدا مجموعة microelectrode بوليميد على أساس (PBM - الصفيف) على الجمجمة الماوس لاقتناء عالية الكثافة تصوير الدماغ (EEG) في نموذج الفأر.

عالية الكثافة تسجيلات EEG من الفئران تتحرك بحرية باستخدام بوليميد المستندة Microelectrode

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Computer Game-Based Behavioural Experiments With High-Density EEG and Infrared Gaze Tracking

الجمع بين لعبة الكمبيوتر المستندة إلى تجارب السلوكي مع ارتفاع الكثافة تتبع النظرة EEG والأشعة تحت الحمراء

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

تسجيل إيغ في التحرك بحرية الفئران حديثي الولادة باستخدام طريقة رواية

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 ...

Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor

تسجيلات المحتملة مقولة البصرية في الفئران باستخدام الجاف غير الغازية متعدد القنوات فروة الرأس الاستشعار EEG

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable ...

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

التسجيلات المتزامنة الإمكانات الميدانية المحلية القشرية، ورسم القلب، اليكتروميوجرام وإيقاع من الفئران تتحرك بحرية في التنفس

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

تسجيلات التخطيط الدماغي موسع من الانتقال بحرية الخنازير

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

Microdialysis of Excitatory Amino Acids During EEG Recordings in Freely Moving Rats

ميكرودياليسيس أحماض الأمينية ضادات خلال تسجيلات التخطيط الدماغي في الانتقال بحرية الفئران

Microdialysis is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain ...

Hybrid Microdrive System with Recoverable Opto-Silicon Probe and Tetrode for Dual-Site High Density Recording in Freely Moving Mice

نظام Microdrive الهجين مع مسبار أوبتو السيليكون القابل ة للاسترداد وTetrode لتسجيل الكثافة العالية في الموقع المزدوج في الفئران المتحركة بحرية

Multi-regional neural recordings can provide crucial information to understanding fine-timescale interactions between multiple brain regions. However, ...

Multi-Fiber Photometry to Record Neural Activity in Freely-Moving Animals

القياس الضوئي متعدد ألياف لتسجيل النشاط العصبي في الكائنات المتحركة بحريه

Recording the activity of a group of neurons in a freely-moving animal is a challenging undertaking. Moreover, as the brain is dissected into smaller and ...

Intracerebroventricular Delivery of Gut-Derived Microbial Metabolites in Freely Moving Mice

التسليم داخل البطين للمستقلبات الميكروبية المشتقة من الأمعاء في الفئران التي تتحرك بحرية

The impact of gut microbiota and their metabolites on host physiology and behavior has been extensively investigated in this decade. Numerous studies have ...

Extracellular Electrophysiological Recording in the Motor Cortex of Mice

Multichannel Extracellular Recording in Freely Moving Mice

Advancements in Multichannel Extracellular Recording for Studying Neuronal Activity in Freely Moving Mice (Video) | JoVE

تسجيل متعدد القنوات خارج الخلية في الفئران المتحركة بحرية

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by ...