Name: non-restraining eeg radiotelemetry: epidural and deep intracerebral stereotaxic eeg electrode placement
Uploaded: 2016-06-25T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Non-restraining EEG Radiotelemetry: Epidural and Deep Intracerebral Stereotaxic EEG Electrode Placement at JoVE.com

The authors would like to thank Dr. Christina Ginkel (German Center for Neurodegenerative Diseases, DZNE), Dr. Michaela M&#246;hring (DZNE) and Dr. Robert Stark (DZNE) for assistance in animal breeding and animal health care. This work was financially supported by the Federal Institute for Drugs and Medical Devices (Bundesinstitut f&#252;r Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM) Bonn, Germany.

Ethiek Verklaring: Alle dierproeven werd uitgevoerd volgens de richtlijnen van de lokale en institutionele Raad over Animal Care (Universiteit van Bonn, BfArM, LANUV, Duitsland). Daarnaast werd alle dierproeven uitgevoerd in overeenstemming met superieure wetgeving, bijvoorbeeld uitgevoerd., De Europese Gemeenschappen richtlijn van de Raad van 24 november 1986 (86/609 / EEG) of individuele regionale of nationale wetgeving. Specifiek wordt alles aan gedaan om het aantal gebruikte dieren en hun lijden te minimali...

Implanteerbare EEG radiotelemetrie van cruciaal belang omdat het een niet-beperkende techniek waarbij proefdieren hun volledige gedragsrepertoire 1,3 voeren. Dit is van groot belang telemetrische aanpak maakt niet alleen spontane EEG-registraties ook opnamen onder cognitieve taken en circadiane analytische opstellingen, zoals T-doolhof, radiale doolhof, water maze, slaapgebrek taken of wanneer een EEG-registratie nodig of nuttig bij complexe cognitieve of motorische activiteit. Di...

Radiotelemetrie is een zeer waardevolle methodologische aanpak voor het meten van een verscheidenheid aan gedrags- en fysiologische parameters bij bewustzijn, ongebreidelde dieren van verschillende grootte, met name in het kader van de EEG, ECG, EMG, bloeddruk, lichaamstemperatuur of activiteit metingen 1-7. Theoretisch kan elk species worden geanalyseerd met implanteerbare EEG radiotelemetrie van knaagdieren zoals muizen en ratten katten, honden, varkens en primaten 3,8. Zelfs vissen, reptielen en amfibieën zijn onderhevig aan radiotelemetric onderzoek 9. In de afgelopen twee decennia heeft implanteerbare EEG radiotelemetrie nuttig gebleken de karakterisering van verschillende transgene diermodellen van menselijke ziekten, zoals epilepsie, slaapstoornissen, neurodegeneratieve en neuropsychiatrische stoornissen 7,10-12 zijn. In het verleden zijn talrijke methodieken verzamelen van fysiologische gegevens waaronder biopotentialen van muizen en ratten desc geweestribed. Versleten in jasje recorder systemen, fysieke fixatie methoden, niet-geïmplanteerde radiotransmitters en tethered systemen zijn de belangrijkste aandacht in het verleden 13,14 ontvangen. Tegenwoordig verschillende systemen voor implantatie radiotelemetric zijn commercieel verkrijgbaar. Echter, een literatuur scherm bleek ook 29 publicaties die de ontwikkeling van de self-made radiotelemetric systemen 15-40 te beschrijven. Dat zelfgemaakte systemen zijn waarschijnlijk goedkoper en gebruiksvriendelijker aangepast om, in de handel beschikbare systemen zijn ongecompliceerd, relatief gemakkelijk te installeren is en snel kan worden ingesteld. Implanteerbare EEG radiotelemetrie heeft een aantal voordelen ten opzichte van concurrerende technieken zoals fysieke fixatie methoden, gedragen jas systemen of vastgebonden benaderingen. Deze worden beperken per definitie, dwz., De dieren niet kunnen bewegen en zijn normale gedrag wordt verminderd. Het kan zelfs noodzakelijk zijn om het dier te verdoven voor verwerving reaansprakelijk data. Moderne vastgemaakte systemen zijn echter waarschijnlijk minder beperkende, maar dit moet wetenschappelijk worden gevalideerd. Radiotelemetrie anderzijds maakt dieren hun volledige repertoire van gedrag vertonen zonder spatiotemporele beperkingen en derhalve wordt verondersteld superieur benaderingen beperken en meer voorspellen de resultaten die bij mensen 1,3 kan worden verkregen. Het is bekend voor een tijdje dat straatverbod benaderingen dramatisch fundamentele fysiologische parameters, bijv., Voedselinname, lichaamstemperatuur, bloeddruk en hartslag en fysieke activiteit bijvoorbeeld 3 kan veranderen. Aangebonden systemen vormen een nog steeds veel gebruikt klassieke straatverbod aanpak 13,14. De elektroden die ofwel epidurale of diep elektroden worden meestal verbonden met een miniatuur mof is verankerd aan de schedel. De mof zelf is blootgesteld voor het bevestigen van een kabel die relatief vrij verkeer van het dier mogelijk maakt. Althdoorgedreven tegenwoordig tethered systemen zijn zeer filigraan en zeer flexibel worden, een van de belangrijkste nadelen is, dat het nog steeds semi-straatverbod. Daarnaast kan er een risico van infectie op de elektrode implantatie als de dieren de neiging om externe apparaten afkomstig van het lichaam (het hoofd) te manipuleren. Hoewel draadloze radiotelemetrie technologie in diverse soorten al in de late jaren &#39;60 beschreven en is dus bestaat al tientallen jaren, het is pas onlangs betaalbaar, betrouwbaar, en relatief gemakkelijk te gebruiken 10,41,42 geworden, met name in kleine laboratorium knaagdieren zoals muizen en ratten. Kleine miniatuur implanteerbare EEG transmitters zijn nu commercieel verkrijgbaar en kunnen worden geïmplanteerd in muizen meer dan 20 g (~ 10 weken). Zo is de elektrofysiologische karakterisering van transgene muismodellen in het bijzonder is uitgegroeid tot een overheersende toepassingsgebied van implanteerbare EEG radiotelemetrie deze dagen. Grootte van het dier is niet langer een absolute experimentele beperkendetie terwijl de levensduur van de batterij van de zender &#39;inderdaad. Ondanks zijn beperkte levensduur, implanteerbare zender systemen zijn in staat om het minimaliseren van de meeste nadelen die verband houden met potentiële-opname geassocieerde stress door het beperken van systemen. Knaagdieren kunnen hun volledige arsenaal van fysiologische gedrag, onder meer rust, bewegingsactiviteit (exploratie) en slaap (REM, slow-wave sleep) 43,44 presenteren. Belangrijk is, kan implanteerbare radiotelemetrie sterk verminderen diergeneeskundig gebruik 3. Momenteel is er een intensieve discussie over hoe het aantal proefdieren in wetenschap en beperken hun lijden te verminderen. Duidelijk dierproeven en dierlijke modellen van menselijke en dierlijke ziekten essentieel voor het begrip van de onderste regel pathofysiologie en vervolg van de therapie. Verder dierproeven zijn van cruciaal belang in drug onderzoek en ontwikkeling. Ze hoeven dragen substantieel bij aan preklinische / toxicologisch onderzoek in drug licentiedus het plegen van zowel menselijke als dierlijke zorg. Het is opmerkelijk, dat nog geen alternatieven nog beschikbaar voor dierproeven de complexe pathofysiologische mechanismen die anders niet wordt opgewekt zou begrijpen. Op hetzelfde moment, de 3R, dwz., Vervanging, vermindering en verfijning strategie voor de EU en de VS moedigt onderzoek naar complementaire en alternatieve methoden. Radiotelemetrie is een belangrijk voorbeeld van een succesvolle 3R strategie omdat het aantal proefdieren en hun lijden te verminderen ten opzichte van andere technieken. Hier hebben we een gedetailleerd en aansluitende stap-voor-stap benadering een subcutane zak implantatie van een radiofrequente zender presteren in zowel muizen als ratten. Deze eerste sequentie gevolgd door een beschrijving van stereotaxische epidurale en diepe intracerebrale EEG electrode positionering. Speciale aandacht wordt besteed aan huisvesting, anesthesie, peri- en postoperatieve pijnbeheer en mogelijke anti-infectieuze behandeling. De focus ligt op het geautomatiseerde 3D stereotaxische aanpak om betrouwbaar te richten epidurale en diepe intracerebrale structuren. We hebben ook commentaar op frequente experimentele valkuilen in het EEG elektrode implantatie en strategieën voor vermindering van trauma&#39;s en optimalisatie van pijnbestrijding tijdens postoperatief herstel. Tenslotte voorbeelden van oppervlakte- en diepe EEG-registraties worden gepresenteerd.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Carprofen (Rimadyl VET - InjektionA2:D43sl&#246;sung)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>PZN 0110208</td>
			<td>20 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>binocular surgical magnification microscope&#160;</td>
			<td>Zeiss Stemi 2000</td>
			<td>0000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bulldog serrefine</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>18051-28</td>
			<td>28mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cages (Macrolon)</td>
			<td>Techniplast</td>
			<td>1264C, 1290D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cold light source</td>
			<td>Schott KL2500 LCD</td>
			<td>9.705&#160;202</td>
			<td>ordered at Th.Geyer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cotton tip applicators (sterile)</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>EH12.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexpanthenole (Bepanthen Wund- und Heilsalbe)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN: 1578818</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drapes (sterile)</td>
			<td>Hartmann</td>
			<td>PZN 0366787</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>9065.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.3% / 3% hydrogene peroxide solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>95321</td>
			<td>30% stock solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gloves (sterile)</td>
			<td>Unigloves</td>
			<td>1570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dental glas ionomer cement</td>
			<td>KentDental /NORDENTA</td>
			<td>957 321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2% glutaraldehyde solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G6257</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe Forceps-curved, serrated</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11052-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsey Micro Needle Holder-Tungsten Carbide</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>12500-12</td>
			<td>12.5 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heat-based surgical instrument sterilizer</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>18000-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heating pad</td>
			<td>AEG HK5510</td>
			<td>520010</td>
			<td>ordered at myToolStore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>high-speed dental drill</td>
			<td>Adeor</td>
			<td>SI-1708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris scissors extra thin&#160;</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14058-09</td>
			<td>9 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inhalation narcotic system (isoflurane)</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH</td>
			<td>34-1352, 10-1340, 34-0422, 34-1041, 34-0401, 34-1067, 72-3044, 34-0426, 34-0387, 34-0415, 69-0230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Baxter 250 ml</td>
			<td>PZN 6497131</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>PZN 07506004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lactated Ringer&#8217;s solution (sterile)</td>
			<td>Braun</td>
			<td>L7502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lexar-Baby Scissors-straight, 10 cm</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14078-10</td>
			<td>10 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nissl staining solution</td>
			<td>Armin Baack</td>
			<td>BAA31712159</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>non-absorbable suture material 5-0/6-0 (sterile)</td>
			<td>SABANA (Sabafil)</td>
			<td>N-63123-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Covidien (Sofsilk)</td>
			<td>S1172, S1173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsey Needle Holder</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>12001-13</td>
			<td>13 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pads (sterile)</td>
			<td>ReWa Krankenhausbedarf</td>
			<td>2003/01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.9% saline (NaCl, sterile)</td>
			<td>Braun</td>
			<td>PZN:8609255</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>scalpel blades with handle (sterile)</td>
			<td>propraxis</td>
			<td>2029/10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Pattern Forceps</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11000-12, 11000-14</td>
			<td>12 cm and 14.5 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel and tungsten electrodes parylene coated&#160;</td>
			<td>FHC Inc., USA)</td>
			<td>UEWLGESEANND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stereotaxic frame</td>
			<td>Neurostar</td>
			<td>51730M</td>
			<td>ordered at Stoelting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Stereo Drive-New Motorized Stereotaxic)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tapes (sterile)</td>
			<td>BSN medical GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td>626225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TA10ETA-F20&#160;</td>
			<td>DSI</td>
			<td>270-0042-001X</td>
			<td>Radiofrequency transmitter 3.9 g,&#160; 
			3.9 g, 1.9 cc, input voltage range &#177; 2.5 mV, 
			channel bandwidth (B) 1-200 Hz,&#160; 
			nominal sampling rate (f) 1000 Hz (f = 5B) 
			temperature operating range 34-41 &#176;C 
			warranted battery life 4 months</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TL11M2-F20EET&#160;</td>
			<td>DSI</td>
			<td>270-0124-001X</td>
			<td>Radiofrequency transmitter&#160; 
			3.9 g, 1.9 cc, input voltage range &#177; 1.25 mV, 
			channel bandwidth (B) 1-50 Hz,&#160; 
			nominal sampling rate (f) 250 Hz (f = 5B) 
			temperature operating range 34-41 &#176;C 
			warranted battery life 1.5 months</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Forceps- 1x2 Teeth 12 cm</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11021-12</td>
			<td>12 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten carbide iris scissors</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14558-11</td>
			<td>11.5 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibroslicer 5000 MZ</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>5000-005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine (Rompun)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN: 1320422</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

non-restraining eeg radiotelemetry: epidural and deep intracerebral stereotaxic eeg electrode placement

Implanteerbare EEG radiotelemetrie is van cruciaal belang in de neurologische kwalificatie van transgene muismodellen van neuropsychiatrische en neurodegeneratieve ziekten als epilepsie. Deze krachtige techniek niet alleen waardevol inzicht in de onderliggende pathofysiologische mechanismen, dwz., De etiopathogenese van CNS verwante ziekten, vergemakkelijkt ook de ontwikkeling van nieuwe translationeel, dwz., Therapeutische benaderingen. Overwegende concurrerende technieken die gebruik maken van de recorder systemen die worden gebruikt in jassen of tethered systemen last van hun niet-fysiologische straatverbod aan semi-straatverbod karakter, radiotelemetric EEG-registraties overwinnen van deze nadelen. Technisch, implanteerbare EEG radiotelemetrie zorgt voor nauwkeurige en zeer gevoelige meting van epidurale en diep, intracerebrale EEG&#39;s onder verschillende fysiologische en pathofysiologische omstandigheden. Eerst geven we een gedetailleerd protocol van een ongecompliceerde, succesvol,snelle en efficiënte techniek voor de epidurale (oppervlakte) EEG-registraties resulteert in een hoge-kwaliteit electrocorticograms. Ten tweede, laten we zien hoe diep, intracerebrale EEG-elektroden, zoals implantaten, in de hippocampus (electrohippocampogram). Voor beide benaderingen wordt een geautomatiseerd 3D stereotaxische elektrode implantatiesysteem gebruikt. De radiofrequentie zender zelf wordt geïmplanteerd in een subcutane zak bij muizen en ratten. Bijzondere aandacht moet ook worden besteed aan de pre-, peri- en postoperatieve behandeling van de proefdieren. Preoperatieve voorbereiding van muizen en ratten, geschikte anesthesie en postoperatieve behandeling en pijn worden beschreven.

Deze sectie illustreert voorbeelden verkregen van het oppervlak en diep, intracerebrale EEG-registraties. In eerste instantie moet worden vastgesteld dat de baseline opnames onder fysiologische omstandigheden is verplicht voorafgaand aan de latere opnames na bijvoorbeeld farmacologische behandeling. Dergelijke basislijnregistratie kan waardevolle informatie over de functionele onderlinge afhankelijkheid van de hersenen ritmiek met verschillende gedrags-staten of slaap / circadia...

Watch this Scientific Journal Video about Non-restraining EEG Radiotelemetry: Epidural and Deep Intracerebral Stereotaxic EEG Electrode Placement at JoVE.com

Non-restraining EEG Radiotelemetry: Epidural and Deep Intracerebral Stereotaxic EEG Electrode Placement

Non-straatverbod EEG radiotelemetrie is een waardevolle methodologische benadering om in vivo langdurige electroencephalograms opnemen van vrij bewegende knaagdieren. Deze gedetailleerde protocol beschrijft stereotaxische epidurale en diepe intracerebrale elektroden plaatsing in verschillende hersengebieden om betrouwbare opnames van CNS ritmiek en CNS gedragsstoornissen stadia te verkrijgen.

Non-straatverbod EEG radiotelemetrie: Epidurale en Deep intracerebrale Stereotaxische EEG Elektrodeplaatsing

Implantable EEG radiotelemetry is of central relevance in the neurological characterization of transgenic mouse models of neuropsychiatric and ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

Functionele Mapping met gelijktijdige MEG en EEG

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the ...

Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Vroegtijdige EEG: een multimodale Neurofysiologische Protocol

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

Applications of EEG Neuroimaging Data: Event-related Potentials, Spectral Power, and Multiscale Entropy

Toepassingen van EEG Neuroimaging gegevens: Event-Related Potentials, Spectral Power, en Meerschalige Entropy

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG opnemen bij vrij bewegende neonatale ratten met behulp van een nieuwe methode

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 ...

Analyzing Neural Activity and Connectivity Using Intracranial EEG Data with SPM Software

Analyseren van neurale activiteit en connectiviteit intracraniële EEG-gegevens gebruiken met SPM Software

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

Noninvasive EEG opnamen vrij bewegen biggen

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

In Vivo Intracerebral Stereotaxic Injections for Optogenetic Stimulation of Long-Range Inputs in Mouse Brain Slices

In vivo intracerebrale Stereotaxic injecties voor Optogenetische stimulatie van lange-afstand ingangen in muis hersenen segmenten

Knowledge of cell-type specific synaptic connectivity is a crucial prerequisite for understanding brain-wide neuronal circuits. The functional ...

Stimulating Mouse Brain with a Low-Cost EEG and Millimeter-Sized Coil

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

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

Goedkoop elektro-encefalografisch opnamesysteem gecombineerd met een millimetergrote spoel om het muizenbrein in vivo transcraniaal te stimuleren

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

Cerebrospinal Fluid and Blood Withdrawal from Rats with Concurrent EEG Recording

Sampling Cerebrospinal Fluid and Blood from Lateral Tail Vein in Rats During EEG Recordings

Obtaining High-Quality CSF and Blood Samples for Epilepsy Biomarker Discovery (Video) | JoVE

Bemonstering van hersenvocht en bloed uit laterale staartader bij ratten tijdens EEG-opnames

Because the composition of body fluids reflects many physiological and pathological dynamics, biological liquid samples are commonly obtained in many ...

Electroencephalographic (EEG) Electrode Implantation on Mouse Brain

Electroencephalographic (EEG) Electrode Implantation on Mouse Brain (Video) | JoVE 

Elektro-encefalografische (EEG) elektrode-implantatie op muizenhersenen