Name: chronic transcranial electrical stimulation and intracortical recording in rats
Uploaded: 2018-05-11T13:00:00
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이 작품은 지원 EU FP7-ERC-2013-시작 권한을 부여 하 여 (No.337075), 과학의 헝가리 아카데미 (LP2013-62), 그리고 GINOP-2.3.2-15-2016-00018 그랜트의 '기세' 프로그램. 우리 감사 Máté Kozák 자극을 문서화 및 기록 전극 Mihály Vöröslakos 유익한 토론에 대 한 프로토콜 디자인.

여기서 설명 하는 모든 메서드는 유럽 공동체 위원회의 지침에 따라 (86/609 ECC) 앨버트 Szent-Györgyi 의료 및 제약 센터의 대학에서 동물 연구에 대 한 윤리 위원회에 의해 승인 세게 드 (14 세/218/2016)입니다.
1입니다. 자극 전극의 제조
<ol><li>한 자극을 전극, 미니어처 훅 업 와이어의 6 10 cm 긴 조각을 잘라 한쪽 끝에 피복 및 다른 쪽 끝에 1 cm의 2 cm를 제거 합니다.</li>
	<li>2 개의 케...

<ol>
	<li>Ozen, S., 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=Transcranial+electric+stimulation+entrains+cortical+neuronal+populations+in+rats.">Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).</li><li>Ali, M. M., Sellers, K. K., Frohlich, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+alternating+current+stimulation+modulates+large-scale+cortical+network+activity+by+network+resonance.">Transcranial alternating current stimulation modulates large-scale cortical network activity by network resonance.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33 (27), 11262-11275 (2013).</li><li>Helfrich, R. F., 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=Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation.">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Current biology : CB. 24 (3), 333-339 (2014).</li><li>Bikson, 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=Transcranial+direct+current+stimulation+for+major+depression:+a+general+system+for+quantifying+transcranial+electrotherapy+dosage.">Transcranial direct current stimulation for major depression: a general system for quantifying transcranial electrotherapy dosage.</a> Current treatment options in neurology. 10 (5), 377-385 (2008).</li><li>Lefaucheur, J. P., 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=Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS).">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).</li><li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <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+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition.">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clinical EEG and neuroscience. 43 (3), 192-199 (2012).</li><li>Sandrini, M., Fertonani, A., Cohen, L. G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+dissociation+of+working+memory+load+effects+induced+by+bilateral+parietal+modulation.">Double dissociation of working memory load effects induced by bilateral parietal modulation.</a> Neuropsychologia. 50 (3), 396-402 (2012).</li><li>Berenyi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation.">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337 (6095), 735-737 (2012).</li><li>Kozak, G., Berenyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+efficacy+of+closed+loop+electrical+stimulation+for+long-term+treatment+of+absence+epilepsy+in+rats.">Sustained efficacy of closed loop electrical stimulation for long-term treatment of absence epilepsy in rats.</a> Scientific reports. 7 (1), 6300 (2017).</li><li>Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+do+you+feel+if+I+apply+transcranial+electric+stimulation?+Safety,+sensations+and+secondary+induced+effects.">What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2181-2188 (2015).</li><li>Marshall, L., Binder, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+transcranial+oscillatory+stimulation+to+research+on+neural+networks:+an+emphasis+on+hippocampo-neocortical+rhythms.">Contribution of transcranial oscillatory stimulation to research on neural networks: an emphasis on hippocampo-neocortical rhythms.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 614 (2013).</li><li>Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. 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+weak+transcranial+alternating+current+stimulation+on+brain+activity-a+review+of+known+mechanisms+from+animal+studies.">Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 687 (2013).</li><li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies.">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).</li><li>Gage, G. J., 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=Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals.">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (60), (2012).</li><li>Vandecasteele, 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=Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents.">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (61), e3568 (2012).</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> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554 (2015).</li><li>Ung, K., Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber-optic+implantation+for+chronic+optogenetic+stimulation+of+brain+tissue.">Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004 (2012).</li><li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging.">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).</li></ol>

이 프로토콜의 가장 중요 한 단계는 뼈 표면에 전극 패키지의 접착제로. 부적 절 한 씰링, 경우 전극과 뼈 사이 간격이 형성 되 고 보조 흉터 조직 자극의 품질을 줄이는이 간격으로 성장할 수 있다. 뼈 표면, 패키지에의 단계 동안 완전히 건조 해야 하며 전극의 불안정을 발생 하는 경우 그것은 제거 되어야 하며 최상의 결과 얻기 위해 새로운 패키지와 함께 대체.
이 방법의 제...

Transcranial 전기 자극 (TES)은 일시적으로 제한 된 방식으로 두뇌 활동에 영향을 가치 있는 방법론 접근 이다. 크기와 자극 전극의 배치에 따라 TES 큰 두뇌 볼륨에 영향을 미칠 수 있고 신경 인구를 끌고가 다 만들어진다1,2,3. Transcranial 직류 자극은 이미 의학적으로 주요 우울증 장애4,5, 그리고 인간6 transcranial 자극의 인지 효과 보여주는에 많은 연구 초점의 치료에 대 한 승인 , 7. 또한, 유망한 결과 간 질 발작8,9제어 TES의 잠재력에 관한 보도 했다.
집중적인 연구에도 불구 하 고 여전히 많은 관련 작업, 잠재적인 부작용 및 적용이 방법을10,,1112의 장기 결과의 상세한 메커니즘에 관한 질문 있습니다. 따라서, 그것은 동물 모델에서 TES의 효과 조사 하기 위해 강력 하 고 재현 가능한 프로토콜을 매우 중요 하다입니다. 우리에 대 한 프로토콜을 제공 하는 많은 장애 (예, 우울증, 간 질, 및 정신 분열 증)을 깨어 동물에 광범위 하 게 조사 될만 하 고 이러한 의료 조건의 본질 일반적으로 장기 치료를 필요로, 만성 transcranial 전극 쥐에 이식 여기에 제시 된 방법 행동 연구에 사용할 수 있습니다 또는 기록 전극 (즉, 전선, 실리콘 프로브, juxtacellular 전극)의 주입 또는 만성 두개골 윈도우 electrophysiological 실험에 대 한 결합 될 수 있다 그리고 이미징 연구, 각각입니다. 실험 설계에 따라 자극의 타이밍 일 수 있다 무작위 이벤트 트리거 특정 행동 신호, 또는 특정 한 두뇌 상태 (발작, 세타 진동)8, 의 electrophysiological 특징 11 , 13.
그 피부에 전극의 구체화를 사용 하 여, 현재 사용 된 인간의 접근 달리 여기 우리가 표시 메서드를 사용 하 여 피하 주입 오른쪽 측 뼈의 표면에 쥐부터 거의 언급 하는 것이 중요 하다 그들의 발을 사용 하 여 쉽게 접근할 수 있는 그들의 피부에 아무것도 용납.
이식의 만성 특성상 교체, 감소, 및 교양의 원칙에 따라이 방법은 이후 각 동물 사용할 수 달, 동안에 다른 실험 조건에 채용 될 수 있는 동물의 수를 줄일 수 다양 한 가설을 테스트 하는 적은 동물.
현재 연구에서 우리는 transcranial 자극 전극 제조 (그림 1A-B)의 상세한, 단계별로 프로토콜을 제공 하 고 이러한 전극의 만성 이식 6 개월의 측 뼈 통해 입증 남성 긴 에반스 쥐입니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate liquid</td>
			<td>Henkel</td>
			<td>Loctite 401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate gel</td>
			<td>Henkel</td>
			<td>Loctite 454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire for stimulation electrodes</td>
			<td>Phoenix Wire Inc.</td>
			<td>36744MHW - PTFE Microminiature Hook-Up Wire</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Board spacer</td>
			<td>E-tec Interconnect</td>
			<td>SP1-020-S378/01-55</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connector</td>
			<td>E-tec Interconnect</td>
			<td>P2510I-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape packaging for stimulation electrodes</td>
			<td>Nexperia</td>
			<td>74HC1G00GW</td>
			<td>Tape packaging of any integrated circuit with SOT-353 case can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grip Cement Industrial Grade</td>
			<td>Caulk Dentsply</td>
			<td>675571 (powder) 675572 (solvent)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electroconductive gel</td>
			<td>Rextra</td>
			<td>ECG Gel</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recording electrode wire</td>
			<td>California Fine Wire Co.</td>
			<td>.002 (50 micron) Tungsten 99.95% (CFW Material #: 100-211), HMl-Natural, cut to 3.0 inch pieces, Round, Cut length piece wire</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrafine scissors</td>
			<td>Hammacher Instrumente</td>
			<td>Stainless HSB 544-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel tube</td>
			<td>Vita Needle Company</td>
			<td>29 RW, 304SS Tubing, T.I.G. Welded and Plug</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High speed rotary saw</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>Model # 395</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary saw holder</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>Model # 220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary saw cut-off wheel</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>Model # 409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ocular sticks</td>
			<td>Lohmann-Rauscher</td>
			<td>Pro-ophta Ocular Sticks</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wet disinfectant</td>
			<td>Egis</td>
			<td>Betadine</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry disinfectant</td>
			<td>Wagner Pharma</td>
			<td>Reseptyl-urea</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drilling machine</td>
			<td>NSK-Nakanishi United Kingdom</td>
			<td>Vmax35RV Pack</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anchoring screws</td>
			<td>Antrin Miniature Specialties, Inc.</td>
			<td>000-120x1/16 SL BIND MS SS</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chronic transcranial electrical stimulation and intracortical recording in rats

Transcranial 전기 자극 (TES)은 무작위로 또는 폐쇄 루프 이벤트 트리거 방식으로 만들어진다 두뇌 활동에 영향을 강력 하 고 비교적 간단한 방법입니다. 많은 연구는 가능한 혜택 및 건강 하 고 pathologic 두뇌에서 TES의 부작용에 초점을 맞추고 있습니다, 하지만 여전히 자극의 행동의 메커니즘에 관한 많은 근본적인 오픈 질문이 있습니다. 따라서, 거기는 분명 강력 하 고 재현할 수 메서드는 급성 테스트 및 설치류에서 TES의 만성 효과 대 한 필요. TES는 신경 네트워크 비보조사 일반 행동, electrophysiological 및 이미징 기술을 결합할 수 있습니다. 뇌 활동을 조작 하는 다양 하 고 유연한 도구를 제공 하는 동안 transcranial 자극 전극 이식 실험 설계에 추가 제약을 부과 하지 않습니다. 여기 우리가 조작 하 고 몇 달 동안 일시적으로 제한 된 방식으로 두뇌 활동에 영향을 transcranial 자극 전극 이식 상세한, 단계별로 프로토콜을 제공 합니다.

만성 자극 전극 (그림 1B)의 주입 전극 (그림 1C-D) 기록의 추가 주입 결합 될 수 있다. 이러한 설정은 요청 시 녹음 및 특정 뇌 활동 방해 자극 시스템에 적합 합니다. 여기는 폐쇄 루프 간 질 탐지 및 긴-에반스 쥐 표현 자발적인 발작 (그림 2A)9에 적용 된 개입 시스템의 대표적?...

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Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

이 상세한 프로토콜 transcranial 전기 자극 자유롭게 이동 하는 쥐에서의 단기 및 장기 효과 조사 하기 위하여 측 뼈에 transcranial 자극 전극 배치를 설명 합니다.

만성 Transcranial 전기 자극 및 쥐 Intracortical 녹음

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

기본 모드 네트워크를 검사하기 위해 Transcranial 자석 자극과 fMRI를 결합

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

연구

신경과학

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial 직접 전류 자극의 전극 위치와 몬티지

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a ...

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

경피적 전기 신경 자극을 사용하여 신경 근육 기능의 평가

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

전위도의 동시 녹화 및 마취 된 흰쥐의 비주얼 사건 관련 전위

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Transcranial Electrical Brain Stimulation in Alert Rodents

경고 설치류에 Transcranial 전기 두뇌 자극

Transcranial electrical brain stimulation can modulate cortical excitability and plasticity in humans and rodents. The most common form of stimulation in ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transcranial 직류 자극 (tDCS) 마우스

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for ...

Establishment of Acute Pontine Infarction in Rats by Electrical Stimulation

전기 자극에 의한 쥐에 급성 폰틴 경색 의 설립

Pontine infarction is the most common stroke subtype in the posterior circulation, while there lacks a rodent model mimicking pontine infarction. Provided ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

쥐에서 만성 이식을 위한 말초 신경 자극 전극의 준비

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...