Name: recording eeg in freely moving neonatal rats using a novel method
Uploaded: 2017-05-29T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de Natuurwetenschappelijke Stichting van China (31171355) en de Stichting Natuurwetenschappen van Guangdong (S2011010003403, 2014A030313440).

Dierzorg, chirurgische procedure en registratieprocedures waren in overeenstemming met de richtlijnen voor het dierenwelzijns- en gebruikscommissie van de Zuid-Chinese Normal University. 1. Elektrode Bereiding (Figuur 1A-C) OPMERKING: Computer pin loci is simpelweg een prikkeld contact als onderdeel van de signaalinterface in communicatieapparaten. Het bestaat uit een mannelijke connector die in de vrouwelijke connector steekt. <ol><li> Zorg de mannelijke en vr...

<ol>
	<li>Pereda, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+synapses+and+their+functional+interactions+with+chemical+synapses.">Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses.</a> Nat Rev Neurosci. 15 (4), 250-263 (2014).</li><li>Chorev, E., Epsztein, J., Houweling, A. R., Lee, A. K., Brecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+recordings+from+behaving+animals--going+beyond+spikes.">Electrophysiological recordings from behaving animals--going beyond spikes.</a> Curr Opin Neurobiol. 19 (5), 513-519 (2009).</li><li>Freeborn, D. L., McDaniel, K. L., Moser, V. C., Herr, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+electroencephalography+(EEG)+to+assess+CNS+changes+produced+by+pesticides+with+different+modes+of+action:+effects+of+permethrin,+deltamethrin,+fipronil,+imidacloprid,+carbaryl,+and+triadimefon.">Use of electroencephalography (EEG) to assess CNS changes produced by pesticides with different modes of action: effects of permethrin, deltamethrin, fipronil, imidacloprid, carbaryl, and triadimefon.</a> Toxicol Appl Pharmacol. 282 (2), 184-194 (2015).</li><li>Werhahn, K. J., Hartl, E., Hamann, K., Breimhorst, M., Noachtar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Latency+of+interictal+epileptiform+discharges+in+long-term+EEG+recordings+in+epilepsy+patients.">Latency of interictal epileptiform discharges in long-term EEG recordings in epilepsy patients.</a> Seizure. 29, 20-25 (2015).</li><li>Staba, R. J., Stead, M., Worrell, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+biomarkers+of+epilepsy.">Electrophysiological biomarkers of epilepsy.</a> Neurotherapeutics. 11 (2), 334-346 (2014).</li><li>Nimmrich, V., Draguhn, A., Axmacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+Network+Oscillations+in+Neurodegenerative+Diseases.">Neuronal Network Oscillations in Neurodegenerative Diseases.</a> Neuromolecular Med. 17 (3), 270-284 (2015).</li><li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System.">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> J Vis Exp. (101), e52554 (2015).</li><li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Fisher, J. H., Ekstrand, J. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+EEG+in+immature+rats+with+a+novel+miniature+telemetry+system.">Recording EEG in immature rats with a novel miniature telemetry system.</a> J Neurophysiol. 109 (3), 900-911 (2013).</li><li>Dzhala, V. 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=NKCC1+transporter+facilitates+seizures+in+the+developing+brain.">NKCC1 transporter facilitates seizures in the developing brain.</a> Nat Med. 11 (11), 1205-1213 (2005).</li><li>Tucker, A. M., Aquilina, K., Chakkarapani, E., Hobbs, C. E., Thoresen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+amplitude-integrated+electroencephalography+and+interburst+interval+in+the+rat.">Development of amplitude-integrated electroencephalography and interburst interval in the rat.</a> Pediatr Res. 65 (1), 62-66 (2009).</li><li>Savard, A., 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=Involvement+of+neuronal+IL-1beta+in+acquired+brain+lesions+in+a+rat+model+of+neonatal+encephalopathy.">Involvement of neuronal IL-1beta in acquired brain lesions in a rat model of neonatal encephalopathy.</a> J Neuroinflammation. 10, 110 (2013).</li><li>Cuaycong, M., 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=A+novel+approach+to+the+study+of+hypoxia-ischemia-induced+clinical+and+subclinical+seizures+in+the+neonatal+rat.">A novel approach to the study of hypoxia-ischemia-induced clinical and subclinical seizures in the neonatal rat.</a> Dev Neurosci. 33 (3-4), 241-250 (2011).</li></ol>

Hier rapporteren we chirurgische en opname procedures om EEG in vrij bewegende neonatale ratpups te verkrijgen via een bedrade methode ( Figuur 3 ). Het is aangetoond dat de P7-P12 rat pup is in de ontwikkelingsleeftijd die overeenkomt met een full-term menselijk neonaat 10 , 11 . Het is technisch moeilijk om EEG-opnamegegevens van hoge kwaliteit te verkrijgen bij het werken met ratpups in deze leeftijdsgroep. Daarnaast is het speciaal behandeld...

Het is goed vastgesteld dat doorlopende communicatie tussen neuronen nodig is om normale hersenfunctie te verkrijgen. De interneuronale communicatie vindt voornamelijk plaats op synaptes, waar informatie van een neuron wordt overgebracht naar een tweede neuron. Deze synaptische transmissie wordt gemedieerd door twee soorten toegewijde structurele regelingen: elektrische of chemische synapses 1 . Elektrofysiologie is het veld dat het elektrische potentieel oplevert tijdens interneuronale communicatie die de algemene lichaamsfuncties en gedrag beheerst 2 . EEG is de meest gebruikte methode onder veel elektrofysiologische technieken. EEG is een techniek die wordt gebruikt voor het detecteren van veranderingen in elektrische signalen geproduceerd door interne of externe stimuli. Bovendien is het een essentiële test voor klinische diagnose en uitkomst voorspelling van verschillende neurologische aandoeningen zoals epilepsie, ziekte van Parkinson en AlzheimerE, evenals effecten van farmacologische en toxicologische middelen 3 . Over het algemeen toont een epileptische patiënt hyperexcitabiliteit en een verminderde functionele connectiviteit binnen de hersenen; Deze worden samengevat als interictale epileptiforme ontladingen (IED&#39;s) en kunnen door EEG in de vorm van scherpe, transiente spikes worden opgenomen; Scherpe golven; Spike-wave complexen; Of polyspikes 4 . Het belangrijkste kenmerk van de epileptische hersenen is het spontane voorkomen van epileptische aanvallen, die zowel uit de hoofdhuid of van het hersenparenchym kunnen worden opgenomen om de hersenzone die verantwoordelijk is voor de aanvallen 5 te lokaliseren. Bovendien heeft EEG ook zeer belangrijke implicaties in neurodegeneratieve stoornissen zoals de ziekte van Alzheimer (AD). Onderzoek suggereert dat gewijzigde EEG opnames en verslechterde oscillatoire netwerken bij AD patiënten gebruikelijk zijn. Echter, onze kennis over de pathofysiologie van netwerkoscillaties in neurodegeneratieve ziekten iIs verrassend onvolledig en moet verder worden onderzocht 6 . In dit protocol hebben we een eenvoudige elektrode ontworpen waarmee men EEG kan registreren om de elektrische communicatie te begrijpen in zowel de normale als de pathologische hersenen. De chirurgische implantatie in deze methode is goedkoper dan andere beschikbare procedures 7 . Bovendien kan deze methode gebruikt worden om hoge kwaliteit en stabiele EEG signalen op te nemen voor langere tijdsrammen ( dwz 2-4 uur elke dag gedurende 1 week). Daarnaast hebben we lichterelektroden gebruikt (weeg ongeveer 26 mg) waardoor de dieren zich meer natuurlijk kunnen gedragen 8 . Deze methode is wijd van toepassing op de studie van EEG bij neonatale ratpups die de versterker en digitizer nodig hebben, die vaak in het elektrofysiologielaboratorium wordt gebruikt en geen extra apparaten nodig heeft.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Computer pin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pincer</td>
			<td>DELI Group Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>502 super glue</td>
			<td>DELI Group Co., Ltd.</td>
			<td>7144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying oven</td>
			<td>Boxun</td>
			<td>GZX-9140MBE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isofluorane</td>
			<td>RWD Life Science</td>
			<td>902-0000-522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic apparatus</td>
			<td>RWD Life Science</td>
			<td>900-0068-507</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia apparatus</td>
			<td>RWD Life Science</td>
			<td>902-0000-510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic Heating Device</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>K 024509</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplifier Model 3000&#160;</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>61558</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro1401 Analog Digital converter</td>
			<td>Cambridge Electronic Design Ltd.</td>
			<td>4383</td>
			<td>Data acquisition unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spike2</td>
			<td>Cambridge Electronic Design Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

recording eeg in freely moving neonatal rats using a novel method

EEG is een nuttige methode om elektrische activiteit in de hersenen te detecteren. Bovendien is het een veelgebruikte diagnostische tool voor diverse neurologische aandoeningen, zoals epilepsie en neurodegeneratieve stoornissen. Het is echter technisch moeilijk om EEG-opnames bij neonaten te verkrijgen, omdat het speciale behandeling en zorg nodig heeft. Hier presenteren we een nieuwe methode om EEG in neonatale ratpups (P8-P15) op te nemen. We hebben een eenvoudige en betrouwbare elektrode ontworpen met behulp van computer pin loci; Het kan gemakkelijk geïmplanteerd worden in de schedel van een ratpop om EEG-signalen van hoge kwaliteit in de normale en epileptische hersenen op te nemen. Pups kregen een intraperitoneale (ip) injectie van het neurotoxine kaininezuur (KA) om epileptische aanvallen te veroorzaken. De chirurgische implantatie die in deze procedure wordt uitgevoerd, is minder duur dan andere EEG-procedures voor neonaten. Met deze methode kunt u meer dan 1 week hoge kwaliteit en stabiele EEG signalen opnemen. Bovendien kan deze procedure ook op volwassen ra worden toegepastTs en muizen om epilepsie of andere neurologische stoornissen te bestuderen.

<html> Als de bovenstaande chirurgische procedures goed worden uitgevoerd, wordt een opname met een neonatale pup op een kanaal met succes uitgevoerd. 10 minuten na de KA-injectie ontstond er een regelmatig patroon van gedragstekenen in de vorm van onregelmatige bewegingen en krassen, tremors en verlies van balans. Figuur 2 toont de representatieve ruwe EEG sporen en interictale, ictal tonic en ictal-clonic geëxpandeerde sporen. Recidive interictale en ictal EEG ontlading patronen begonn...

Watch this Scientific Journal Video about Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method at JoVE.com

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

Hier introduceren we een nieuwe techniek die is ontworpen om elektroencefalografie (EEG) op te nemen bij vrij bewegende neonatale epileptische pups en omschrijft haar procedures, eigenschappen en toepassingen. Met deze methode kan men gedurende meer dan 1 week EEG opnemen.

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 ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

High-density EEG-registraties van de vrij bewegende muizen met behulp van Polyimide op basis van micro-elektrode

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

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

Een algemene methode voor het evalueren van Incubatie van sucrose Craving in ratten

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

Opnemen Single Neuronen &#39;actiepotentialen van vrij bewegende Duiven over drie stadia van het leerproces

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees (Bombus terrestris)

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris

A Novel Behavioral Assay om Smaak reacties van individuele, vrij bewegende Bumble Bees Onderzoek (<em&gt; Bombus terrestris</em&gt;)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from ...

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 ...

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

Microdialysis van Excitatory aminozuren tijdens EEG opnames in vrij bewegende ratten

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

Hybride Microdrive systeem met herstelbaar opto-silicium sonde en Tetrode voor Dual-site high density opname in vrij bewegende muizen

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

Multi-Fiber fotometrie om neurale activiteit op te nemen in vrij bewegende dieren

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

Intracerebroventriculaire toediening van van de darm afgeleide microbiële metabolieten in vrij bewegende muizen

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

Meerkanaals extracellulaire opname in vrij bewegende muizen

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