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.

Declaração de Ética: Todos experimentação animal foi realizada de acordo com as orientações do Conselho local e institucional on Animal Care (Universidade de Bonn, BfArM, LANUV, Alemanha). Além disso, toda a experimentação animal foi realizada em conformidade com a legislação superior, por exemplo., A directiva, de Novembro de 1986 (86/609 / CEE) ou indivíduo legislação 24 regional ou nacional Conselho Comunidades Europeias. esforço específico é feito para minimizar o número de animais utiliz...

Implantável radiotelemetria EEG é de relevância central, pois é uma técnica não-restrição permitindo que animais experimentais para realizar seu repertório completo do comportamento 1,3. Isto é de grande interesse como a abordagem de telemetria permite não só EEG espontâneo, mas também gravações sob tarefas cognitivas e configurações analíticas circadianos, tais como T-labirinto, labirinto radial, labirinto de água, as tarefas de privação de sono ou sempre que uma gravação de EEG é ne...

Radiotelemetria é uma abordagem metodológica mais valioso para medir uma variedade de parâmetros fisiológicos e comportamentais em animais conscientes não restringidos, de vários tamanhos, em particular no contexto do EEG, ECG, EMG, pressão arterial, temperatura corporal ou medições de actividade 1-7. Teoricamente, qualquer espécie pode ser analisada utilizando implantável radiotelemetria EEG de roedores de laboratório tais como ratinhos e ratos a gatos, cães, porcos e primatas 3,8. Mesmo os peixes, répteis e anfíbios estão sujeitas à fiscalização radiotelemetric 9. Ao longo das últimas duas décadas, implantável radiotelemetria EEG provou ser valioso na caracterização de vários modelos animais transgénicos de doenças humanas, tais como a epilepsia, distúrbios do sono, doenças neurodegenerativas e distúrbios neuropsiquiátricos 7,10-12. No passado, várias abordagens metodológicas de coleta de dados fisiológicos, incluindo biopotenciais de camundongos e ratos foram descRiBED. Usado em sistemas de revestimento gravador, métodos de contenção física, radiotransmissores não implantado e sistemas amarrados têm recebido a atenção principal no passado 13,14. Hoje em dia, vários sistemas para implantação radiotelemetric estão comercialmente disponíveis. No entanto, uma tela literatura também revelou 29 publicações que descrevem o desenvolvimento de sistemas de auto-radiotelemetric feitas 15-40. Considerando que os sistemas caseiros tendem a ser menos caro e mais user adaptado, comercialmente sistemas disponíveis são para a frente, relativamente fácil de instalar e pode ser configurado rapidamente. Implantável radiotelemetria EEG tem uma série de vantagens em relação às técnicas concorrentes, como métodos de contenção física, usado em sistemas de revestimento ou abordagens amarrados. Estas últimas são, por definição, imobilizar, isto é., O animal é incapaz de se mover ou seu comportamento normal é prejudicada. Pode até ser necessário para anestesiar o animal para a aquisição de redados susceptíveis. sistemas amarrados modernos no entanto tendem a ser menos restritiva, mas isso tem de ser cientificamente validado. Radiotelemetria por outro lado permite que os animais exibem a sua repertório completo de comportamento sem restrições espaço-temporais e, por conseguinte, pensa-se ser superior a imobilizar abordagens e ser mais preditiva dos resultados que podem ser adquiridos em humanos 1,3. É conhecido por um bom tempo que as abordagens de restrição pode alterar drasticamente os parâmetros fisiológicos fundamentais, por exemplo., Ingestão de alimentos, temperatura corporal, pressão arterial e da frequência cardíaca e da actividade física, por exemplo, 3. Sistemas amarrados representam abordagem ainda se amplamente utilizado clássica de restrição 13,14. Os eléctrodos que são eléctrodos, quer epidural ou profundas são geralmente ligado a uma tomada em miniatura, que está ancorado ao crânio. A tomada em si está exposto para a fixação de um cabo que permite a livre circulação relativamente do animal. Although hoje sistemas cativos tornaram-se extremamente filigrana e altamente flexível, uma de suas principais desvantagens é, que ainda é semi-restrição. Além disso, pode haver um risco de infecção no local da implantação eléctrodo como os animais tendem a manipular os dispositivos externos originários do seu corpo (cabeça). Embora a tecnologia wireless radiotelemetria em várias espécies já foi descrito no final dos anos 60 e tem, portanto, existe há décadas, só recentemente se tornou acessível, confiável e relativamente fácil de usar 10,41,42, particularmente em pequenos roedores de laboratório tais como ratinhos e ratos. Pequenas, diminuto transmissores EEG implantáveis ​​estão agora comercialmente disponível e pode ser implantado em ratinhos maiores do que 20 g (~ 10 semanas). Assim, a caracterização eletrofisiológica de modelos de camundongos transgênicos em particular tornou-se um campo predominante de aplicação da implantável radiotelemetria EEG estes dias. tamanho do animal não é mais uma restric experimental absolutação ao passo que o tempo de vida da bateria dos transmissores de fato é. Apesar do seu tempo de vida limitado, sistemas transmissores implantáveis ​​são capazes de minimizar a maioria das desvantagens relacionadas com potencial estresse associado de gravação por sistemas de contenção. Os roedores podem apresentar o seu arsenal completo do comportamento fisiológico incluindo descanso, atividade locomotora (exploração) e sono (REM, sono de ondas lentas) 43,44. Importante, radiotelemetria implantável pode reduzir fortemente o uso de animais 3. Atualmente, não há uma intensa discussão sobre a forma de limitar o número de animais experimentais na ciência e diminuir o seu sofrimento. Claramente, a experimentação animal e de modelos animais de doenças humanas e animais são essenciais para a nossa compreensão da fisiopatologia da linha de fundo eo progresso posterior na terapia. Além disso, experiências com animais são críticos em pesquisa e desenvolvimento de medicamentos. Eles contribuir substancialmente para estudos pré-clínicos / toxicológicos em licenciamento de drogascometendo assim tanto cuidado humano e animal. É digno de nota, que actualmente alternativas estão ainda disponíveis para pesquisa animal para compreender os mecanismos fisiopatológicos complexos que seriam de outra forma impossível de ser atingida. Ao mesmo tempo, o 3R, ie., Substituição, redução e estratégia de refinamento na UE e nos EUA incentiva fortemente a investigação de métodos complementares e alternativos. Radiotelemetria é um exemplo importante de uma estratégia 3R bem sucedida, uma vez que pode reduzir o número de animais experimentais e seu sofrimento em comparação com outras técnicas. Aqui nós fornecemos uma abordagem detalhada e contígua passo-a-passo para executar um implante bolsa subcutânea de um transmissor de radiofrequência em ambos os ratinhos e ratos. Esta primeira sequência é seguida por uma descrição do epidural estereotáxico e posicionamento dos eletrodos EEG intracerebral profunda. É dada especial atenção às condições de alojamento, anestesia, peri e dor pós-operatóriagestão e possível tratamento anti-infeccioso. O foco é na abordagem estereotáxica 3D computadorizado para atingir de forma confiável estruturas intracerebrais peridural e profundas. Também comentar sobre armadilhas experimentais frequentes no implante de eletrodos de EEG e estratégias para a redução do trauma e optimização da gestão de dor durante a recuperação pós-operatória. Finalmente, exemplos de EEG profundas superfície e são apresentados.

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	<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

Implantável radiotelemetria EEG é de importância central na caracterização neurológica de modelos de ratinho transgénicos de doenças neuropsiquiátricas e neurodegenerativas, bem como epilepsias. Esta poderosa técnica não só fornecem informações valiosas sobre os mecanismos fisiopatológicos subjacentes, ie., A etiopatogenia de doenças relacionadas com o SNC, ele também facilita o desenvolvimento de nova translação, ou seja., Abordagens terapêuticas. Considerando que as técnicas concorrentes que fazem uso de sistemas de registo utilizados nos revestimentos ou sistemas amarrados sofrer com a sua restrição não fisiológicas ao caráter semi-restrição, gravações de EEG radiotelemetric superar estas desvantagens. Tecnicamente, implantável radiotelemetria EEG permite a medição precisa e altamente sensível, EEGs intracerebrais peridural e profundas sob várias condições fisiológicas e fisiopatológicas. Primeiro, apresentamos um protocolo detalhado de uma para a frente, bem sucedido,técnica rápida e eficiente para gravações peridural (superfície) EEG, resultando em electrocorticograms de alta qualidade. Em segundo lugar, demonstramos como implantar, eletrodos de EEG intracerebrais profundas, por exemplo, no hipocampo (electrohippocampogram). Para ambas as abordagens, um sistema de implante de eletrodos estereotáxica 3D computadorizada é utilizada. O próprio transmissor de radiofrequência é implantado numa bolsa subcutânea em ambos os ratinhos e ratos. Especial atenção tem de ser pago para pré, peri e pós-operatório de tratamento dos animais experimentais. preparo pré-operatório de camundongos e ratos, anestesia adequados, bem como de gestão de tratamento e dor pós-operatória são descritos em detalhes.

Esta seção ilustra exemplos obtidos a partir de, gravações de EEG intracerebrais profundas superfície e. Inicialmente deve-se afirmar que as gravações da linha de base em condições fisiológicas são obrigatórios antes gravações posteriores seguintes por exemplo, o tratamento farmacológico. Tais gravações de linha de base podem fornecer informações valiosas sobre a interdependência funcional da ritmicidade cérebro com diferentes estados comportamentais ou dorm...

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

Não restrição EEG radiotelemetria é uma abordagem metodológica valiosa para gravar in vivo eletroencefalogramas de longo prazo de roedores que se movem livremente. Este protocolo detalhado descreve epidural estereotáxico e colocação de eletrodos intracerebral profunda em diferentes regiões do cérebro a fim de obter registos fiáveis ​​de CNS ritmicidade e estágios comportamentais relacionadas com o SNC.

Não restrição EEG Radiotelemetria: Epidural e Deep intracerebral estereotáxica EEG Colocação de eletrodos

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

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