Name: multi-electrode array recordings of human epileptic postoperative cortical tissue
Uploaded: 2014-10-26T14:00:00
Duration: 13 min 14 s
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इस काम ANR (कार्यक्रम ब्लैंक न्यूरोसाइंसेस), एफआरसी (ला Recherche सुर ले Cerveau डालना संघ) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था, पेरिस (कार्यक्रम उभार) के शहर, INSERM और Neuropôle डे से एनआर ला Pitié Salpêtrière अस्पताल (शोधों अनुबंध), Université पियरे एट मैरी क्यूरी UPMC (कार्यक्रम कन्वर्जेंस) और इंस्टीट्यूट डु Cerveau एट ए ला Moelle epiniere (पेरिस) से जीएच करने से प्रवर्तन निदेशालय को अति सूक्ष्म Francilien (NERF),

<ol>
	<li>Huberfeld, G., 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=Glutamatergic+pre-ictal+discharges+emerge+at+the+transition+to+seizure+in+human+epilepsy.">Glutamatergic pre-ictal discharges emerge at the transition to seizure in human epilepsy.</a> Nature Neuroscience. 14 (5), 627-634 (2011).</li><li>Kwan, P., Brodie, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+identification+of+refractory+epilepsy.">Early identification of refractory epilepsy.</a> New England Journal of Medicine. 342 (5), 314-319 (2000).</li><li>Van Pelt, J., Corner, M. A., Wolters, P. S., Rutten, W. L. C., Ramakers, G. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longterm+stability+and+developmental+changes+in+spontaneous+network+burst+firing+patterns+in+dissociated+rat+cerebral+cortex+cell+cultures+on+multielectrode+arrays.">Longterm stability and developmental changes in spontaneous network burst firing patterns in dissociated rat cerebral cortex cell cultures on multielectrode arrays.</a> Neuroscience Letters. 361 (1-3), 86-89 (2004).</li><li>Sun, J. -. J., Luhmann, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatio-temporal+dynamics+of+oscillatory+network+activity+in+the+neonatal+mouse+cerebral+cortex:+Network+oscillations+in+neonatal+cerebral+cortex.">Spatio-temporal dynamics of oscillatory network activity in the neonatal mouse cerebral cortex: Network oscillations in neonatal cerebral cortex.</a> European Journal of Neuroscience. 26 (7), 1995-2004 (2007).</li><li>Dossi, E., 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=Functional+Regeneration+of+the+ex-vivo+Reconstructed+Mesocorticolimbic+Dopaminergic+System.">Functional Regeneration of the ex-vivo Reconstructed Mesocorticolimbic Dopaminergic System.</a> Cerebral cortex. 23 (12), 2905-2922 (1991).</li><li>Darbon, P., Scicluna, L., Tscherter, A., Streit, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+controlling+bursting+activity+induced+by+disinhibition+in+spinal+cord+networks.">Mechanisms controlling bursting activity induced by disinhibition in spinal cord networks.</a> The European journal of neuroscience. 15 (4), 671-683 (2002).</li><li>Cohen, I., 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=On+the+Origin+of+Interictal+Activity+in+Human+Temporal+Lobe+Epilepsy+in+Vitro.">On the Origin of Interictal Activity in Human Temporal Lobe Epilepsy in Vitro.</a> Science. 298 (5597), 1418-1421 (1126).</li><li>Huberfeld, G., 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=Perturbed+chloride+homeostasis+and+GABAergic+signaling+in+human+temporal+lobe+epilepsy.">Perturbed chloride homeostasis and GABAergic signaling in human temporal lobe epilepsy.</a> The Journal of neuroscience. 27 (37), 9866-9873 (2007).</li><li>Maier, N., Morris, G., Johenning, F. 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G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epileptiform+activity+induced+by+low+extracellular+magnesium+in+the+human+cortex+maintained+in+vitro.">Epileptiform activity induced by low extracellular magnesium in the human cortex maintained in vitro.</a> Annals of neurology. 30 (4), 589-596 (1991).</li><li>Heinemann, U., Dreier, J., Leschinger, A., Stabel, J., Draguhn, A., Zhang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+anticonvulsant+drugs+on+hippocampal+neurons.">Effects of anticonvulsant drugs on hippocampal neurons.</a> Hippocampus. 4 (3), 291-296 (1994).</li><li>Li Zhang, C., Dreier, J. P., Heinemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paroxysmal+epileptiform+discharges+in+temporal+lobe+slices+after+prolonged+exposure+to+low+magnesium+are+resistant+to+clinically+used+anticonvulsants.">Paroxysmal epileptiform discharges in temporal lobe slices after prolonged exposure to low magnesium are resistant to clinically used anticonvulsants.</a> Epilepsy research. 20 (2), 105-111 (1995).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents+-+EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents - EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).</li></ol>

Multichannel सिस्टम द्वारा प्रायोजन वीडियो और खुली पहुंच प्रकाशन के उत्पादन के लिए प्रदान किया गया था.

Pharmacoresistant मिर्गी इन विट्रो में मानव ऊतक में पता लगाया जा सकता है जो एक दुर्लभ हालत है. यह केवल आंशिक रूप से पशु मॉडल में प्रतिलिपि हैं कि विशिष्ट दोषों को प्रदर्शित करता है जो मिरगी मानव कॉर्टेक्स, अध्ययन की अनुमति देता है. यहाँ वर्णित विधि तैयारी और मानव पश्चात ऊतकों रिकॉर्डिंग की अनुमति देता पूर्व vivo संरक्षित सेलुलर व्यवहार्यता और नेटवर्क वे अनायास मिरगी गतिविधियों का उत्पादन इतना है कि साथ. विवो में दर्ज उन लोगों से इसी तरह की गतिविधियों को बनाए रखना रोग गतिविधियों की उत्पत्ति के तंत्र का अध्ययन करने के लिए महत्वपूर्ण है. इसके अलावा, इस तरह के तरीकों मानव ऊतकों की खोज और रोग की गैर आदर्श पशु मॉडल से बचने अनुमति देते हैं. हालांकि, मानव ऊतक का अध्ययन न्यूरो सर्जन और प्रयोगात्मक प्रयोगशाला के बीच तुल्यकालन की आवश्यकता है. ऊतक परिवहन घाव होने के लिए नहीं विशेष देखभाल की आवश्यकता है. इसके अलावा, नमूना की मात्रा और ऊतक दोनों सीमित है. अंत में, उचित नियंत्रण ऊतकों के लिए उपयोग माई हैएन चिंता. इस तैयारी के साथ, पोस्ट ऑपरेटिव ऊतकों अनायास सामान्य ACSF 7,8 में interictal तरह निर्वहन का उत्पादन. बरामदगी के लिए interictal राज्य से जब्ती दीक्षा और संक्रमण के तंत्र की जांच की जा सकती है, ताकि Ictal-तरह की घटनाओं को भी संशोधित, proconvulsive aCSF में हासिल किया जा सकता है. मानव ऊतक इंटरफ़ेस की स्थिति में अधिकतम 10 घंटे के लिए व्यवहार्य रखा जा सकता है. बहु इकाई गतिविधि या क्षेत्र क्षमता अनायास मनाया गया और जब इस तरह की गतिविधियों कोशिकी पोटेशियम बढ़ जाती है और / या मैग्नीशियम कमी के माध्यम से excitability में वृद्धि से पैदा हुए थे जब स्लाइस व्यवहार्य माना जाता था. गतिविधि में परिवर्तनशीलता संभावना विकृतियों और cortical क्षेत्रों में मतभेदों को परिलक्षित करती है, तब होता है, हम केवल सहज interictal दिखा स्वस्थ स्लाइस में एक ऊतक की मिगी उत्पन्न करने वाला विशेषताओं का पता लगाया और ictal निर्वहन पैदा की. ऊतक जीवन शक्ति और गतिविधि की रक्षा करने के लिए, एक अंतरफलक चैम्बर टी स्टोर किया जाता हैवह विदेश मंत्रालय प्रणाली के साथ रिकॉर्डिंग से पहले वसूली के लिए 36-37 डिग्री सेल्सियस स्लाइस. दरअसल, कई समूहों स्पष्ट रूप से ऐसे सहज तेज लहर-लहर या कोलीनर्जिक प्रेरित दोलनों 9,10 के रूप में मानक बीकर भंडारण और नेटवर्क गतिविधि के संरक्षण के लिए तापमान के महत्व की तुलना में इंटरफ़ेस आधारित भंडारण की व्यवस्था के लाभ का प्रदर्शन किया है. स्लाइस के इंटरफेस भंडारण पहले मानव हिप्पोकैम्पस और subicular स्लाइस 1,11 से मिरगी गतिविधि रिकॉर्ड करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. वर्तमान विदेश मंत्रालय तकनीक के साथ, इंटरफ़ेस की स्थिति में टुकड़ा करने की क्रिया से वसूली की अवधि के बाद, नेटवर्क गतिविधि विदेश मंत्रालय प्रणाली के साथ, 37 डिग्री सेल्सियस पर उच्च प्रवाह दर (5-6 मिलीग्राम / मिनट) की उपस्थिति में, जलमग्न की स्थिति में दर्ज की गई है. एक साथ वृद्धि हुई प्रवाह की दर के साथ, एक छोटी मात्रा कक्ष (&lt;1.5 मिलीलीटर) delimits जो विदेश मंत्रालय चिप की कम व्यास (1.8 सेमी), सहज और पीएचए के लिए एक महत्वपूर्ण कारक हो प्रदर्शन किया गया है जो टुकड़ा, की ऑक्सीजन की आपूर्ति बढ़ाता हैनेटवर्क की गतिविधियों 9,10 rmacologically प्रेरित. इसके अलावा, घूम ACSF की कम राशि औषधीय परीक्षण की सुविधा. टुकड़ा करने की क्रिया प्रक्रिया हालांकि ऊतकों 12 के लिए एक traumatism है. न्यूरोनल वास्तुकला और क्लोराइड समस्थिति दोनों ऊतक सतह (50 माइक्रोन) में परेशान होना दिखाई देते हैं. ज्यादातर अल्पज्ञता गहरी पैठ बिना ऊतक, आघात क्षेत्रों से उत्पन्न हो सकती है जो नमूना विदेश मंत्रालय के चिप्स, द्वारा दर्ज की गतिविधियों के मूल. हालांकि, हमारे डेटा हमारे तैयारी में दर्ज की बरामदगी होने की उम्मीद नहीं कर रहे हैं, सुझाव है कि बाह्य क्षेत्र क्षमता स्थानीय स्तर पर सबसे विदेश मंत्रालय इलेक्ट्रोड और वे रिकॉर्डिंग साइट 13 से 100 से 200 माइक्रोन दूरी पर एकीकृत कर रहे हैं कि पिछले काम शो में दर्ज कर रहे हैं पता चला कि दिखाने आघात क्षेत्रों से उत्पादित. इसके अलावा, गहरी पैठ को सक्षम करने टंगस्टन इलेक्ट्रोड के साथ प्रदर्शन अध्ययन में, मानव ऊतकों में दर्ज मिरगी गतिविधियों समान हैंमिरगी रोगियों 1,7,8 में मनाया वालों के लिए. पूर्व vivo ऊतक रिकॉर्डिंग की एक और सीमा इस प्रकार गतिशील neuromodulations सीमित, अलग मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच कनेक्शन का विघटन है. ऐसे ऊतक में कोई ictal-जैसे घटना अनायास दर्ज की, लेकिन आयनिक हेरफेर या औषधीय उत्तेजना बढ़ाने excitability के द्वारा शुरू किया जा करने की आवश्यकता है क्यों यह समझा जा सकता है. तदनुसार, इस प्रोटोकॉल में, जब्ती-तरह की घटनाओं के ऊतक excitability के बढ़ाने के लिए, कोशिकी + K 3 से 6 मिमी करने में एक परिवर्तन और मुक्त ACSF 2 + 1.3 मिमी से मिलीग्राम बाहरी मिलीग्राम 2 + की कमी के संयोजन के द्वारा प्रेरित कर रहे हैं और 2 मिलीग्राम + निर्भर NMDA रिसेप्टर ब्लॉक हटा दें. दरअसल, यह पहले से epileptiform गतिविधि मुक्त ACSF विवो 14 में दर्ज electrographic बरामदगी के जैसा 2 + मिलीग्राम का उपयोग मानव neocortical और हिप्पोकैम्पस स्लाइस में प्रेरित किया है कि प्रदर्शन किया गया है. इसके अलावा,यह टेम्पोरल लोब स्लाइस में प्राप्त epileptiform निर्वहन इस प्रकार इन विट्रो में pharmacoresistant जब्ती-तरह की घटनाओं की जांच के लिए एक मॉडल उपलब्ध कराने, 2 मिलीग्राम + मुक्त ACSF 15,16 करने के लिए लंबे समय तक निवेश करने के बाद चिकित्सकीय इस्तेमाल किया anticonvulsants के लिए प्रतिरोधी हो जाते दिखाया गया है. Meas न्यूरोनल कार्रवाई क्षमता पूर्व vivo में मिलकर क्षेत्र क्षमता और बहु इकाई गतिविधियों दोनों की रिकॉर्डिंग की अनुमति है. इस प्रकार, meas विवो में neuronal ensembles के तुल्यकालिक गतिविधियों से उत्पन्न क्षेत्र क्षमता का पता लगाने, लेकिन एक न्यूरॉन के लिए उपयोग 17 व्यवहार नहीं देते जो EEGs, की तुलना में एक शक्तिशाली electrophysiological उपकरण हैं. अधिक हाल microelectrodes न्यूरोनल कार्रवाई क्षमता में मिलकर इन विवो बहु इकाई गतिविधियों को रिकॉर्ड कर सकते हैं हालांकि उनके उपयोग ज्यादातर intracranial रिकॉर्डिंग के दौरान अनुसंधान के उद्देश्य के लिए प्रतिबंधित है, ताकि वे आक्रामक हैं. विशेष रूप से, meas रिकॉर्डिंग विकल्प की एक तकनीक का प्रतिनिधित्वमिरगी घटनाओं के स्थानिक-सामयिक पैटर्न का अध्ययन करने के लिए, जब्ती शुरुआत और प्रसार और क्लासिक और नए antiepileptic दवाओं की कार्रवाई को नियंत्रित तंत्र. उल्लेखनीय है,, सेल प्रकार और मिरगी निर्वहन के संकेत आधार सुलझाना छँटाई तकनीक स्पाइक और औषधीय परीक्षण विदेश मंत्रालय तकनीक के साथ संयुक्त किया जाना चाहिए. Meas व्यक्ति spikes के लिए पहुँच प्रदान कर सकते हैं, वे अन्तर्ग्रथनी और biophysical गुणों के बारे में जानकारी प्रदान नहीं करते. भविष्य में, अन्य तकनीक बेहतर नमूना सेलुलर व्यवहार, नेटवर्क की गतिविधियों और synaptic संकेतन के क्रम में विदेश मंत्रालय रिकॉर्डिंग करने के लिए मिलकर किया जाना चाहिए. उदाहरण के लिए, प्रतिदीप्ति इमेजिंग meas रिकॉर्डिंग के साथ जोड़ा जा सकता है, न्यूरॉन्स या glial कोशिकाओं व्यवहार, साथ ही आयन गतिशीलता को सुलझाना. मिरगी गतिविधियों के स्थान के विशिष्ट rearrangements के साथ जोड़ा जा सकता है तो आगे की पोस्ट हॉक histological विश्लेषण भी प्रकार की कोशिकाओं, प्रोटीन या रिसेप्टर्स की विशिष्ट परिवर्तन प्रकट कर सकते हैंतंत्रिका संरचना. Meas प्रणाली भी जनसंख्या गतिविधियों के साथ एकल कक्षों या conductances सहसंबंधी एक पैच दबाना सेट अप में एम्बेड किया जा सकता है. भविष्य में, optogenetic उपकरण भी इस्तेमाल किया organotypic स्लाइस के लिए प्रदर्शन के रूप में विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं की कि अभिकर्मक या संक्रमण प्रदर्शन किया जा सकता है ताकि मानव स्लाइस, लंबी अवधि में संवर्धित किया जा सकता है कि उपलब्ध कराया जा सकता है.

मिरगी मिसे के दसियों स्थायी तुल्यकालिक न्यूरोनल निर्वहन की उपस्थिति द्वारा विशेषता नैदानिक ​​अभिव्यक्तियाँ के साथ जुड़े electroencephalographic (ईईजी) रिकॉर्डिंग पर सेकंड के दसियों के लिए कई सेकंड तक चलने वाले रुक-रुक कर नमूनों निर्वहन कर रहे हैं जो मिरगी दौरे, एक interictal राज्य में व्यवधान डाला जिसमें एक पुरानी बीमारी है, और interictal घटनाओं 1 कहा जाता है. यह लगभग 1% विश्व की जनसंख्या को प्रभावित करता है और दौरे के रोगियों के बहुमत में नियंत्रित कर रहे हैं, हालांकि, मिर्गी के साथ लोगों की लगभग एक तिहाई antiepileptic दवाओं 2 के लिए पर्याप्त प्रतिक्रिया नहीं दिखाते. इस हालत में, जिसका तंत्र अभी भी स्पष्ट रूप से पहचाना जा करने के लिए है pharmacoresistant मिर्गी और, जब्ती शुरुआत जोन के रूप में पहचान मस्तिष्क के विशिष्ट हिस्से के शल्य लकीर रोगियों के लिए एक सकारात्मक परिणाम दे ही वैकल्पिक उपचार रहता बुलाया. इस प्रकार, सर्जरी से resected नमूनों oppor उपजtunity पूर्व vivo व्यवहार्य मानव केंद्रीय तंत्रिका ऊतक पर interictal निर्वहन और जब्ती पीढ़ी और प्रचार का तंत्र है, साथ ही pharmacoresistance अध्ययन करने के लिए. स्थानिक वितरित microelectrodes की एक व्यवस्था से मिलकर मल्टी इलेक्ट्रोड सरणियों (meas), सहज और पैदा गतिविधि के स्थानिक-सामयिक पैटर्न का अध्ययन करने के लिए इस प्रकार एक उत्कृष्ट दृष्टिकोण प्रदान करने, ऊतक के कई साइटों से electrophysiological गतिविधि के साथ उत्तेजना और रिकॉर्डिंग की अनुमति . इस तकनीक को पहले neuronal सेल संस्कृति गतिविधि 3 की विकासात्मक परिवर्तन की निगरानी करने के लिए आवेदन किया है और फिर तीव्र और organotypic मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी स्लाइस 4 के लिए अनुकूलित - 6, वर्तमान में एक मूल्यवान electrophysiological उपकरण माना जाता है. मौजूदा प्रोटोकॉल शल्य चिकित्सा resected ऊतक से मानव कॉर्टिकल स्लाइस तैयार करने के लिए और meas विश्वसनीय पूर्व छठी के साथ रिकॉर्ड बताता है कि कैसेVO interictal और इन स्लाइस से जब्ती-तरह की घटनाओं. इस तकनीक को इस प्रकार मिरगी गतिविधियों दीक्षा, प्रचार और दोनों सेलुलर और नेटवर्क के स्तर पर antiepileptic दवाओं के प्रभाव अंतर्निहित बुनियादी तंत्र को संबोधित करने के लिए एक तरीका प्रदान करता है. मानव स्लाइस, प्राप्त तैयार, को बनाए रखने और रिकॉर्ड करने के लिए प्रयोग किया जाता है सभी प्रक्रियाओं यहाँ विस्तार से वर्णन किया गया हैं.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="826">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:201px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:279px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Brain Slice Chamber-2: Interface</td>
			<td style="width:201px;">AutoMate Scientific, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">S-BSC2</td>
			<td style="width:279px;">It requires separate temperature controller</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">2-channel Temperature Controller</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">TC02</td>
			<td style="width:279px;">It allows to plug in and use 2 interface chambers.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">Special cable for connection of TC01 to S-BSC2 with external reference PT100</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">CA3</td>
			<td style="width:279px;">The reference PT100 is placed near the slices&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">6pin plug-connector with PT100</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">TS-PT100</td>
			<td style="width:279px;">External reference for CA3 cable</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">MEA workstation for recording data from 120-electrode MEAs</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">MEA2100-120</td>
			<td style="width:279px;">It includes MEA2100-120 headstage and MEA2100 interface board. www.multichannelsystems.com</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Microelectrode array for MEA2100-120</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">120MEA200/30</td>
			<td style="width:279px;">Electrode spacing: 200 &#181;m; electrode diameter: 30 &#181;m; glass ring: 6 mm high. Different configurations (spacing, diameter, ring) possible.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:227px;">Video Microscope Table</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">MEA-VMT-1</td>
			<td style="width:279px;">Table with a video microscope underneath to image the electrode field of the MEAs in an amplifier placed on top of the table and transfer the image to a computer.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">Perfusion cannula</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">PH01</td>
			<td style="width:279px;">Heatable perfusion cannula with temperature sensor; temperature can be programmed with TC02 controller</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">MC_Rack</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td></td>
			<td style="width:279px;">Software for data acquisition and recordings</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Magnetic Perfusion Holder</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">MPH</td>
			<td style="width:279px;">Magnetic perfusion holder for PH01 element to fix the perfusion cannula and connect the perfusion system to the amplifier&#39;s ground</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Neuroexplorer</td>
			<td style="width:201px;">Nex Technologies</td>
			<td></td>
			<td style="width:279px;">Software for data analysis; info@neuroexplorer.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Peristaltic pump (drive unit)</td>
			<td style="width:201px;">Gilson</td>
			<td style="width:119px;">F155001</td>
			<td style="width:279px;">0,01 to 48 rp</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Peristaltic pump (pump head)</td>
			<td style="width:201px;">Gilson</td>
			<td style="width:119px;">F117800</td>
			<td style="width:279px;">R2 two channel</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Ultrasonic aspirator</td>
			<td style="width:201px;">Integra Life sciences, USA</td>
			<td style="width:119px;">Cusa Excel +</td>
			<td style="width:279px;">It allows blunt subpial dissection of the cortex</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Neuronavigation</td>
			<td style="width:201px;">Isis Solutions, France</td>
			<td style="width:119px;">Surgiscope</td>
			<td style="width:279px;">It allows real time identification of the brain structure on the preoperative MRI</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Vibratome HM 650 V</td>
			<td style="width:201px;">Microm</td>
			<td></td>
			<td style="width:279px;">Block slicing into 400 &#956;m thick slices</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

multi-electrode array recordings of human epileptic postoperative cortical tissue

मिरगी, जनसंख्या का लगभग 1% को प्रभावित करने, सामान्य मस्तिष्क समारोह को बाधित जो बरामदगी की आवधिक घटना के द्वारा होती मस्तिष्क संबंधी विकार, का एक समूह शामिल हैं. वर्तमान में उपलब्ध antiepileptic दवाओं न्यूरोनल कार्यों को लक्षित साथ उपचार के बावजूद, मिर्गी के रोगियों के एक तिहाई pharmacoresistant हैं. इस हालत में, बरामदगी पैदा मस्तिष्क क्षेत्र की शल्य लकीर ही वैकल्पिक उपचार बनी हुई है. मानव मिरगी के ऊतकों का अध्ययन कर पिछले 10 वर्षों के दौरान नई मिगी उत्पन्न करने वाला तंत्र को समझने के लिए योगदान दिया है. दरअसल, इन ऊतकों सहज interictal मिरगी निर्वहन के साथ ही शास्त्रीय इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी तकनीक के साथ दर्ज किया जा सकता है जो औषधीय प्रेरित ictal घटनाओं उत्पन्न करते हैं. उल्लेखनीय है, स्थानिक व्यवस्था की microelectrodes की एक सरणी एम्बेड microfabricated उपकरणों रहे हैं जो बहु इलेक्ट्रोड सरणियों (meas),, एक साथ प्रोत्साहित करने के लिए अद्वितीय अवसर और रिकॉर्ड क्षेत्र pote प्रदानntials, साथ ही ऊतक के विभिन्न क्षेत्रों से कई न्यूरॉन्स की कार्रवाई क्षमता. इस प्रकार meas रिकॉर्डिंग सहज interictal के स्थानिक-सामयिक पैटर्न और पैदा की जब्ती जैसी घटनाओं और जब्ती शुरुआत और प्रचार अंतर्निहित तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट दृष्टिकोण प्रदान करते हैं. यहाँ हम शल्य चिकित्सा resected ऊतक से मानव कॉर्टिकल स्लाइस तैयार करने के लिए और meas interictal और ictal-तरह की घटनाओं के पूर्व vivo साथ रिकॉर्ड करने के लिए क्या करते हैं.

(पहले वर्णित) सामान्य रिकॉर्डिंग ACSF के साथ ऊतक 7,8 perfusing जबकि मानव कॉर्टिकल टुकड़ा गतिविधि की रिकॉर्डिंग शुरू होता है. ऊतक अच्छी तरह से अस्पताल और टुकड़ा तैयारी से ऊतक स्थानांतरण के दौरान बाद में सर्जरी के दौरान संरक्षित है और जब इस हालत में, एक विदेश मंत्रालय इलेक्ट्रोड के छोटे समूहों से पता चला छोटे interictal-तरह की घटनाओं के रूप में, सहज गतिविधि का निरीक्षण कर सकते हैं. Interictal तरह निर्वहन मिसे के कई दसियों तक चलने वाले एक लंबी विपरीत लहर द्वारा पीछा microvolts के दसियों, तक पहुँचने, एक प्रारंभिक तेज नकारात्मक विक्षेपन, जिसमें एक क्षेत्र क्षमता, आमतौर पर Biphasic में शामिल थे. फास्ट बहु इकाई गतिविधियों आमतौर पर मुख्य रूप से प्रारंभिक भाग में क्षेत्र की क्षमता में एम्बेडेड रहे हैं. Interictal-तरह की गतिविधि का एक प्रतिनिधि उदाहरण एक विदेश मंत्रालय इलेक्ट्रोड द्वारा दर्ज ट्रेस दिखाया गया है जहां चित्रा 3Aii, में सचित्र है. में से मिरगी दौरे रिकॉर्ड करने के लिएमानव कॉर्टिकल स्लाइस इन विट्रो, यह एक &quot;मिगी उत्पन्न करने वाला&quot; ACSF के साथ उन्हें छिड़कना करने के लिए आवश्यक है, जिसमें 2 मिलीग्राम + अनुपस्थित है और कश्मीर + ऊतक excitability के 1 (+ K 3-6 मिमी की वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए, 6 मिमी के लिए उठाया है अकेले बरामदगी प्रेरित करने के लिए पर्याप्त नहीं है, नहीं दिखाया डेटा). 0 मिलीग्राम 2 + 6 मिमी + K ACSF के साथ छिड़काव शुरू कर दिया है एक बार, 5 रोगियों से, cortical स्लाइस की गतिविधियाँ धीरे-धीरे बढ़ता है और पहली जब्ती 20 मिनट (15.4 ± 1.7 मिनट 15 भीतर प्रकट होता है, N = 10; चित्रा 3 ऐ ). जांच की रोगियों के 75% में और सभी रिकॉर्ड स्लाइस की 66.7% में, 3 चित्र में दिखाया के रूप में हम ictal-तरह की गतिविधि पैदा की. मिरगी गतिविधियों विदेश मंत्रालय चिप के आसन्न इलेक्ट्रोड से दर्ज की गई हैं, और क्षेत्र संभावित घटनाओं की शुरुआत की गतिशीलता की तुलना उत्पत्ति और प्रसार की अपनी साइट का अध्ययन की अनुमति देता है. गुंजन का एक टुकड़ा से दर्ज एक प्रतिनिधि जब्तीविदेश मंत्रालय प्रणाली के साथ एक सेरेब्रल कॉर्टेक्स (चित्रा 3 Aiii में उच्च अस्थायी समाधान में दिखाया गया है एक भी विदेश मंत्रालय इलेक्ट्रोड द्वारा दर्ज एक जब्ती के एक प्रतिनिधि ट्रेस) चित्रा 3B में दिखाया गया है. जब्ती इस प्रकार यह एक बड़ी cortical क्षेत्र के लिए प्रचार करने में सक्षम है यह दर्शाता है कि विदेश मंत्रालय चिप के लगभग सभी इलेक्ट्रोड से दर्ज की गई है कि ध्यान दें. इसके अलावा, प्रत्येक इलेक्ट्रोड से दर्ज एक निशान को देखकर, यह ऊतक भर जब्ती की प्रगतिशील प्रचार निरीक्षण करने के लिए संभव है: वास्तव में, यह इलेक्ट्रोड सरणी के ठीक आधे कवर cortical क्षेत्र में पहले शुरू होता है, और यह धीरे-धीरे को फैलाता है बाएं आधा कवर क्षेत्र (.. मैं ई, इलेक्ट्रोड L6 के और बी 6 से निशान तुलना; 3B चित्रा). <img alt="चित्रा 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig1highres.jpg" width="300" /> चित्रा 1: एक cortical dysplasia के एक. एक छोड़ दिया ललाट पालि परिखा में एम्बेडेड डी अपनी शल्य हटाने की एक टेलर प्रकार फोकल कॉर्टिकल dysplasia (सफेद तीर) preoperative एमआरआई (ए) पर कल्पित, और बाद में ऊतकीय परीक्षा (बी) मानचित्र काइनेज लेबलिंग द्वारा पुष्टि की है; पैमाने पर पट्टी: 200 माइक्रोन) कम सफेद पदार्थ में एक अधूरी प्रवास के साथ न्यूरॉन्स पर एक कॉर्टिकल dyslamination, असामान्य न्यूरॉन्स और एक ट्रैक दिखा. सर्जरी के दौरान, dysplasia के एक neuronavigation प्रणाली (सी) के साथ एमआरआई आंकड़ों के अनुसार स्थानीय है. सर्जरी (डी) के दौरान dysplasia युक्त गाइरस के दृश्य. <img alt="चित्रा 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig2highres.jpg" width="400" /> चित्रा 2:. मानव कॉर्टिकल टुकड़ा तैयारी के लिए उपकरण और प्रक्रिया एक इंटरफेस कक्ष मानव कॉर्टिकल स्लाइस बनाए रखने के लिए प्रयोग किया जाता है पूर्व vivo (ए); एक तापमान संवेदक (बाएं सी,), एक डबल के माध्यम से एक तापमान नियंत्रक (अप सी, सही,) से जुड़ा जहां कक्ष (बी), के ऊपरी भाग में फ्लैट क्षेत्र में लेंस ऊतक के एक पत्रक पर स्लाइस बाकी एंडेड केबल (सी, सही, नीचे), टुकड़ा ऊष्मायन समय के दौरान 37 डिग्री सेल्सियस बनाए रखने के लिए रखा गया है. एक बार ठंडा सूक्रोज आधारित ACSF (डी) से भरा एक पेट्री डिश में ऊतक के resected ब्लॉक जगह और टुकड़ा करने की क्रिया की सुविधा के लिए, रक्त के थक्के, जहाजों और तानिका हटाने, प्राप्त की. ऊतक ब्लॉक विदेश मंत्रालय कक्षों से ज्यादा है, एक ब्लेड (ई) के साथ उपयुक्त आयामों का एक टुकड़ा अलग और vibratome नमूना प्लेट (एफ) पर यह गोंद. 400 माइक्रोन मोटी स्लाइस काटें और एक रंग (जी) की मदद से लेंस ऊतक (एच) के टुकड़े पर उन्हें स्थानांतरण और इंटरफेस कक्ष (मैं) में उन्हें सेते हैं. रिकॉर्डिंग, रेमो पहलेACSF से भरा एक पेट्री डिश में टुकड़ा जलमग्न द्वारा लेंस ऊतक है और एक रंग (जे) के साथ एक ACSF भरा विदेश मंत्रालय चिप को हस्तांतरण. टुकड़ा विदेश मंत्रालय (कश्मीर) पर पालन करना और एक प्लैटिनम लंगर का उपयोग करके स्थिति में रख दें का हल निकालें. एम्पलीफायर (एल) में विदेश मंत्रालय, जगह छिड़काव और रिकॉर्डिंग शुरू करते हैं. <img alt="चित्रा 3" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig3highres.jpg" width="300" /> चित्रा 3: मानव कॉर्टिकल स्लाइस में मिरगी दौरे के विदेश मंत्रालय रिकॉर्डिंग (ए) एक विदेश मंत्रालय इलेक्ट्रोड द्वारा दर्ज की गई मानव कॉर्टिकल टुकड़ा गतिविधि का एक प्रतिनिधि ट्रेस पैनल मैं में दिखाया गया है.. सामान्य ACSF की उपस्थिति में, यह (पैनल द्वितीय में तेजी से बढ़ी छोटे ग्रे आयत,) interictal की तरह सहज गतिविधि का निरीक्षण करने के लिए संभव है; तो, 0 मिलीग्राम 2 + 6 मिमी + K ACSF के साथ छिड़काव शुरू कर दिया है, जब पहली seizuफिर एक ~ 15 मिनट की देरी के बाद दिखाई देता है और 2-3 मिनट के अंतराल में अन्य घटनाओं के बाद है. पैनल III एक जूम पैमाने के साथ पैनल मैं में बड़ा ग्रे आयत में जब्ती से पता चलता है. ब्लू लाइन और तीर द्वारा संकेत के रूप में नीले रंग का पता लगाने, गतिविधि का एक जूम दिखाता है. पैनल चतुर्थ) (नीला ट्रेस) तेजी से बढ़ी जब बहु इकाई गतिविधि प्रकट जो 250 हर्ट्ज पर फ़िल्टर्ड पैनल III में सचित्र डेटा) उच्च मार्ग दिखाती है. (बी) 0 की उपस्थिति मिलीग्राम 2 + 6 मिमी कश्मीर में एक जब्ती के प्रतिनिधि रिकॉर्डिंग + सब विदेश मंत्रालय इलेक्ट्रोड से ACSF. प्रत्येक वर्ग 12 X 12 विदेश मंत्रालय सरणी के एक इलेक्ट्रोड का प्रतिनिधित्व करता है और एक 80 सेकंड समय खिड़की से पता चलता है; बिंदीदार रेखा अपेक्षाकृत विदेश मंत्रालय सरणी के लिए cortical सतह की स्थिति को इंगित करता है.

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Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

हम यहां मानव मिरगी cortical ऊतक की बहु इलेक्ट्रोड सरणी रिकॉर्डिंग प्रदर्शन करने के लिए क्या करते हैं. Interictal और ictal घटनाओं की मिरगी ऊतक लकीर, टुकड़ा तैयारी और बहु ​​इलेक्ट्रोड सरणी रिकॉर्डिंग विस्तार से प्रदर्शन कर रहे हैं.

मानव मिरगी पश्चात cortical ऊतक की बहु इलेक्ट्रोड सरणी रिकॉर्डिंग

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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