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.

Etica Dichiarazione: Tutti sperimentazione animale è stata eseguita secondo le linee guida del Consiglio locale e istituzionale su Animal Care (Università di Bonn, BfArM, LANUV, Germania). Inoltre, tutti sperimentazione sugli animali è stata effettuata in conformità con la legislazione superiore, ad esempio., Della direttiva del Consiglio Comunità europee del 24 novembre 1986 (86/609 / CEE) o individuali legislazione regionale o nazionale. sforzo specifico è fatto per ridurre al minimo il numero di animal...

Impiantabile EEG radiotelemetria è di importanza centrale, in quanto è una tecnica non restrittivo consentendo animali da laboratorio di eseguire il loro repertorio di comportamento 1,3. Questo è di grande interesse in quanto l&#39;approccio telemetrica permette non solo le registrazioni EEG spontaneo, ma anche registrazioni in compiti cognitivi e le impostazioni analitiche circadiani, come ad esempio T-labirinto, labirinto radiale, labirinto d&#39;acqua, attività di privazione del sonno o quando una regi...

Radiotelemetry è un approccio metodologico più prezioso per misurare vari parametri comportamentali e fisiologici in animali coscienti sfrenate di varie dimensioni, in particolare nel contesto di EEG, ECG, EMG, pressione sanguigna, temperatura corporea o misurazione dell&#39;attività 1-7. Teoricamente, qualsiasi specie possono essere analizzati utilizzando impiantabile radiotelemetria EEG da roditori da laboratorio, come topi e ratti ai gatti, cani, maiali e primati 3,8. Anche i pesci, rettili e anfibi sono oggetto di indagine radiotelemetrico 9. Negli ultimi due decenni, impiantabile radiotelemetria EEG ha dimostrato di essere prezioso per la caratterizzazione dei vari modelli animali transgenici di malattie umane, come epilessie, disturbi del sonno, neurodegenerative e disturbi neuropsichiatrici 7,10-12. In passato, numerosi approcci metodologici di raccolta dati fisiologici tra cui biopotenziali da topi e ratti sono stati discribed. Indossato in sistemi giacca registratore, i metodi di contenzione fisica, radiotrasmettitori non impiantati e dei sistemi frenati hanno ricevuto l&#39;attenzione principale in passato 13,14. Oggi, vari sistemi di fissaggio radiotelemetrico sono disponibili in commercio. Tuttavia, uno schermo letteratura anche rivelato 29 pubblicazioni che descrivono lo sviluppo di sistemi radiotelemetrico self-made 15-40. Considerando che i sistemi in casa sono probabilmente meno costoso e più facile da adattare, commercialmente sistemi disponibili sono semplice, di relativamente facile da installare e può essere configurato rapidamente. Impiantabile EEG radiotelemetria ha una serie di vantaggi rispetto alle tecniche concorrenti quali i metodi di contenzione fisica, indossati nei sistemi di giacca o approcci legato. Questi ultimi sono di ritenuta per definizione, vale a dire., L&#39;animale non è in grado di muoversi o il suo comportamento normale è compromessa. Potrebbe anche essere necessario anestetizzare l&#39;animale per l&#39;acquisizione di riDati responsabile. I moderni sistemi frenati, tuttavia, sono probabilmente meno restrittivo, ma questo deve essere scientificamente validati. Radiotelemetry dall&#39;altro permette animali per esporre la loro piena repertorio di comportamento senza limitazioni spazio-temporali e, quindi, è pensato per essere superiore a frenare approcci ed essere più predittiva dei risultati che potrebbero essere acquisiti nell&#39;uomo 1,3. E &#39;noto per un bel po&#39; che gli approcci di ritenuta possono drasticamente modificare i parametri fisiologici fondamentali, ad es., Assunzione di cibo, la temperatura corporea, la pressione sanguigna e della frequenza cardiaca e l&#39;attività fisica, per esempio 3. Sistemi Tethered rappresentano approccio uno ancora ampiamente usato restrittivo classica 13,14. Gli elettrodi che sono elettrodi sia epidurale o profondi sono generalmente collegati ad una presa miniatura che è ancorato al cranio. La presa in sé è esposto per il fissaggio di un cavo che permette relativamente libera circolazione dell&#39;animale. Although oggi sistemi frenati sono diventati estremamente filigrana e altamente flessibile, uno dei principali svantaggi è, che è ancora semi-restrittivo. Inoltre, ci potrebbe essere un rischio di infezione nel sito di impianto di elettrodi come gli animali tendono a manipolare le periferiche esterne provenienti dal loro corpo (testa). Anche se la tecnologia wireless radiotelemetria in varie specie è già stata descritta in fine degli anni &#39;60 e ha così esiste da decenni, ma solo recentemente è divenuta accessibile, affidabile, e relativamente facile da usare 10,41,42, in particolare nei piccoli roditori di laboratorio tali come topi e ratti. Piccoli, miniatura trasmettitori EEG impiantabili sono ora disponibili in commercio e possono essere impiantati in topi maggiori di 20 g (~ 10 settimane). Così, la caratterizzazione elettrofisiologica di modelli di topi transgenici in particolare, è diventato un campo predominante di applicazione impiantabile radiotelemetria EEG questi giorni. dimensioni degli animali non è più una restrizione sperimentale assolutozione, mentre la durata della vita delle batterie dei trasmettitori in effetti è. Nonostante il suo limitato tempo di vita, i sistemi di trasmettitore impiantabili sono in grado di ridurre al minimo la maggior parte degli svantaggi legati alla potenziale di stress registrazione associata con sistemi di ritenuta. Roditori possono presentare il loro armamentario completo del comportamento fisiologico tra cui riposo, attività locomotoria (esplorazione) e dormire (REM, sonno a onde lente) 43,44. È importante sottolineare che, radiotelemetria impiantabile in grado di ridurre fortemente l&#39;uso degli animali 3. Attualmente, vi è un intenso dibattito su come limitare il numero di animali da esperimento nel campo della scienza e ridurre la loro sofferenza. Chiaramente, la sperimentazione animale e modelli animali di malattie umane e animali sono essenziali per la nostra comprensione della linea di fondo fisiopatologia e successivi progressi nella terapia. Inoltre, gli esperimenti sugli animali sono fondamentali nella ricerca e sviluppo di farmaci. Essi sostanzialmente contribuiscono a preclinici / studi tossicologici in licenza di drogaimpegnandosi in tal modo sia la cura umana e animale. E &#39;degno di nota, che attualmente alternative sono ancora disponibili per la ricerca animale per comprendere i complessi meccanismi fisiopatologici che sarebbe altrimenti impossibile da suscitato. Allo stesso tempo, la 3R, vale a dire., La sostituzione, la riduzione e la strategia di perfezionamento in Europa e negli Stati Uniti incoraggia fortemente la ricerca di metodi complementari e alternative. Radiotelemetry è un esempio importante di una strategia 3R successo come si può ridurre il numero di animali sperimentali e loro sofferenza rispetto ad altre tecniche. Qui forniamo un approccio dettagliato e contigua passo-passo per eseguire un sacchetto impianto sottocutaneo di un trasmettitore a radiofrequenza in entrambi i topi e ratti. Questa prima sequenza è seguita da una descrizione di epidurale stereotassica e profondo intracerebrale posizionamento degli elettrodi EEG. Particolare attenzione è rivolta alle condizioni di stabulazione, l&#39;anestesia, peri- e dolore post-operatoriola gestione e l&#39;eventuale trattamento anti-infettivi. L&#39;attenzione si concentra su un approccio stereotassico 3D computerizzato di indirizzare in modo affidabile le strutture intracerebrali epidurale e profonde. Commentiamo anche frequenti insidie ​​sperimentali in EEG impianto di elettrodi e le strategie per la riduzione del trauma e l&#39;ottimizzazione della gestione del dolore durante il recupero post-operatorio. Infine, esempi di superficie e registrazioni EEG profonde sono presentati.

<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

Impiantabile EEG radiotelemetria è rilevante centrale nella caratterizzazione neurologica di modelli transgenici murini di malattie neuropsichiatriche e neurodegenerative, nonché epilessie. Questa potente tecnica non solo fornisce preziose informazioni sui meccanismi fisiopatologici alla base, vale a dire., L&#39;eziopatogenesi delle malattie del sistema nervoso centrale connessi, facilita anche lo sviluppo di nuovi traslazionale, vale a dire., Approcci terapeutici. Mentre le tecniche di concorrenti che fanno uso di sistemi di registratore utilizzato in giacche o sistemi frenati soffrono di loro restrittivo non fisiologica a carattere semi-restrittivo, registrazioni EEG radiotelemetrico ovviare a questi inconvenienti. Tecnicamente, impiantabile EEG radiotelemetria consente la misurazione precisa e molto sensibile della EEG, intracerebrali epidurale e profonde in varie condizioni fisiologiche e fisiopatologiche. In primo luogo, vi presentiamo un protocollo dettagliato di un dritto in avanti, con successo,tecnica rapido ed efficiente per registrazioni epidurale (superficie) EEG conseguente electrocorticograms alta qualità. In secondo luogo, abbiamo dimostrato come impiantare profonde, elettrodi intracerebrali EEG, ad esempio, nell&#39;ippocampo (electrohippocampogram). Per entrambi gli approcci, un sistema di elettrodi di impianto stereotassico 3D informatizzato. Il trasmettitore a radiofrequenza si è impiantato in una tasca sottocutanea in topi e ratti. Particolare attenzione deve anche essere pagato al pre-, peri- e post-operatorio trattamento degli animali da esperimento. Preparazione preoperatoria di topi e ratti, anestesia idonei nonché la gestione e il trattamento del dolore postoperatorio sono descritte in dettaglio.

Questa sezione illustra esempi ottenuti dalla superficie e, registrazioni EEG intracerebrali profonde. Inizialmente è opportuno precisare che le registrazioni di base in condizioni fisiologiche sono obbligatori prima di registrazioni successive seguenti ad esempio, il trattamento farmacologico. Tali registrazioni di base possono fornire preziose informazioni circa l&#39;interdipendenza funzionale del cervello con ritmicità diversi stati comportamentali o sonno / ritmicità cir...

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

Non restrittivo EEG radiotelemetria è un approccio metodologico valido per registrare in vivo elettroencefalogrammi a lungo termine dai roditori liberi di muoversi. Questo protocollo dettagliato descrive epidurale stereotassica e profondo posizionamento degli elettrodi intracerebrale in diverse regioni del cervello per ottenere registrazioni affidabili di CNS ritmicità e fasi comportamentali correlati CNS.

Non restrittivo EEG Radiotelemetry: epidurale e Deep intracerebrale Stereotassica EEG Posizionamento degli elettrodi

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