This work was supported by the Foundation for Anesthesia Education and Research Mentored Research Training Grant (ARM), by the National Institutes of Health grants GM107117 (MBK) and GM088156 (MBK), and by the Department of Anesthesiology and Critical Care at the University of Pennsylvania, Perelman School of Medicine.

<ol>
	<li>Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+electroencephalography+in+freely+moving+mic.">High resolution electroencephalography in freely moving mic.</a> J. Neurophysiol. 104 (3), 1825-1834 (2010).</li><li>Lee, M., Kim, D., Shin, H., Sung, H., Choi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-density+EEG+Recordings+of+the+Freely+Moving+Mice+using+Polyimide-based+Microelectrode.">High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode.</a> J Vis Exp. (47), e2-e5 (2011).</li><li>Megevand, P., Quairiaux, C., Lascano, A. M., Kiss, J. Z., Michel, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+for+studying+large-scale+neuronal+networks+using+EEG+mapping+techniques.">A mouse model for studying large-scale neuronal networks using EEG mapping techniques.</a> Neuroimage. 42 (2), 591-602 (2008).</li><li>Sabourin, M. E., Cutcomb, S. D., Crawford, H. J., Pribram, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EEG+correlates+of+hypnotic+susceptibility+and+hypnotic+trance:+spectral+analysis+and+coherence.">EEG correlates of hypnotic susceptibility and hypnotic trance: spectral analysis and coherence.</a> Int J Psychophysiol. 10 (2), 125-142 (1990).</li><li>Miller, E. K., Wilson, 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=All+My+Circuits:+Using+Multiple+Electrodes+to+Understand+Functioning+Neural+Networks.">All My Circuits: Using Multiple Electrodes to Understand Functioning Neural Networks.</a> Neuron. 60 (3), 483-488 (2008).</li><li>Buzs&#225;ki, G. <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+neuronal+ensembles.">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).</li><li>Kipke, D. R., 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=Advanced+Neurotechnologies+for+Chronic+Neural+Interfaces:+New+Horizons+and+Clinical+Opportunities.">Advanced Neurotechnologies for Chronic Neural Interfaces: New Horizons and Clinical Opportunities.</a> J Neurosci. 28 (46), 11830-11838 (2008).</li><li>Logothetis, N. K., Kayser, C., Oeltermann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vivo+Measurement+of+Cortical+Impedance+Spectrum+in+Monkeys:+Implications+for+Signal+Propagation.">In Vivo Measurement of Cortical Impedance Spectrum in Monkeys: Implications for Signal Propagation.</a> Neuron. 55 (5), 809-823 (2007).</li><li>Michel, C. 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=Electric+source+imaging+of+human+brain+functions.">Electric source imaging of human brain functions.</a> Brain Res Rev. 36 (2-3), 108-118 (2001).</li><li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex:+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena.">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiol Rev. 65 (1), 37-100 (1985).</li><li>Cook, I. A., O'Hara, R., Uijtdehaage, S. H. J., Mandelkern, M., Leuchter, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+accuracy+of+topographic+EEG+mapping+for+determining+local+brain+function.">Assessing the accuracy of topographic EEG mapping for determining local brain function.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 107 (6), 408-414 (1998).</li><li>Teplan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamentals+of+EEG+measurement.">Fundamentals of EEG measurement.</a> Meas Sci Rev. 2, 1-11 (2002).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. a., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents-+EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents- EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nat Rev Neurosci. 13 (6), 407-420 (2012).</li><li>Kahana, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cognitive+Correlates+of+Human+Brain+Oscillations.">The Cognitive Correlates of Human Brain Oscillations.</a> J Neurosci. 26 (6), 1669-1672 (2006).</li><li>Olejniczak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurophysiologic+basis+of+the+EEG.">Neurophysiologic basis of the EEG.</a> J Clin Neurophysiol. 23 (3), 186-189 (2006).</li><li>Thut, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulating+Brain+Oscillations+to+Drive+Brain+Function.">Modulating Brain Oscillations to Drive Brain Function.</a> PLoS Biol. 12 (12), 1-4 (2014).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+Oscillations+in+Cortical+Networks.">Neuronal Oscillations in Cortical Networks.</a> Science. 304, 1926-1929 (2004).</li><li>Crick, F., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+a+neurobiological+theory+of+consciousness.">Towards a neurobiological theory of consciousness.</a> Semin Neurosci. 2, 263-275 (1990).</li><li>Murakami, S., Okada, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+of+principal+neocortical+neurons+to+magnetoencephalography+and+electroencephalography+signals.">Contributions of principal neocortical neurons to magnetoencephalography and electroencephalography signals.</a> J Physiol. 575 (3), 925-936 (2006).</li><li>Franklin, K. B. J., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. 3rd ed. , (2007).</li><li>Lein, E. 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=Genome-wide+atlas+of+gene+expression+in+the+adult+mouse+brain.">Genome-wide atlas of gene expression in the adult mouse brain.</a> Nature. 445 (7124), 168-176 (2007).</li><li>Berger, R. D., Akselrodv, S., Gordon, D., Cohen, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Efficient+Algorithm+for+Spectral+Analysis+of+Heart+Rate+Variability.">An Efficient Algorithm for Spectral Analysis of Heart Rate Variability.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 33 (9), 900-904 (1986).</li><li>Pan, J., Tompkins, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Real-Time+QRS+Detection+Algorithm.">A Real-Time QRS Detection Algorithm.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 32 (3), 230-236 (1985).</li><li>Moody, G. B., Mark, R. G., Zoccola, A., Mantero, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivation+of+Respiratory+Signals+from+Multi-lead+ECGs.">Derivation of Respiratory Signals from Multi-lead ECGs.</a> Comput Cardiol. 12, 113-116 (1985).</li><li>Thongpang, S., Richner, T. J., Brodnick, S. K., 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+Micro-Electrocorticography+Platform+and+Deployment+Strategies+for+Chronic+BCI+Applications.">A Micro-Electrocorticography Platform and Deployment Strategies for Chronic BCI Applications.</a> Clin EEG Neurosci. 42 (4), 259-265 (2011).</li><li>Laird, H. E. I., Hermansen, J. E., Huxtable, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+electrode-cannula+unit+for+intracerebral+electrical+stimulation,+EEG+recording+and+drug+administration+in+small+animals.">An electrode-cannula unit for intracerebral electrical stimulation, EEG recording and drug administration in small animals.</a> Pharmacolgy Biochem Behav. 10 (2), 429-431 (1979).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

בניית הבעלות הנמוכה צעדי ניתוח נחוצים כדי כראוי להשיג 26 ערוץ, בצפיפות גבוהה מונטאז EEG בעכבר מתוארת. קשר אלקטרודה אפידורלית נכון הוא קריטי ברכישת אותות EEG האיכות במערכת זו. שני צעדים בתוך כתובת פרוטוקול בנושא זה: סיכת זמירה להתאים קונטור המוח, והשתלת כיסוי ראש לפני חיזוק אקריליק. חשוב לא לחתוך סיכה קצרה מדי בשלב הבנייה. כאשר להשתיל את headpieces, זה הכרחי כדי לבדוק מיקום הסיכה לפני חיזוק אקריליק הסופי. דרך אחת כדי לאשר קשר אלקטרודה נכון היא באמצעות בדיקות עכבה. לכאורה, עכבות של 5-10 קילו-אוהם מציעות מיקום אפידורל ראוי. 26 &#160; מדידות עכבה להדגים את העמידות &#39;headpieces, כערכים עכבה אלקטרודה יציבים בתוך 5-10 זה מגוון קילו-אוהם למשך 4 חודשים לפחות לאחר ההשתלה. האחרצעד חיוני כרוך יישור פיני EMG עם שתי השורות האחוריות ביותר של לבני EEG 2 x 7. זה קריטי עבור חיבור מתאם, כמו EMG המיושר וסיכות EEG יגרמו חוסר יכולת לחבר את המתאם או סיכות מתאם מכופפות. יתרון עיקרי של מערכת רכישה זו הוא הקלות של שינוי הצורה של מערך אלקטרודות כדי לייעל את צרכי ניסוי מגוונים. הסדרים אלקטרודה אישית מותאמים בצורה אופטימלית עבור ניסויים ספציפיים ניתן ליצור בקלות. התאמה אישית עבור ניסויים ספציפיים שעלול לשלב EEG עם צינורית למסירת תרופה מכוונת עבור תרופתי משולב, electroencephalographic, ומחקרים התנהגותיים. 27 headpieces, מתאמים, ניתוחים מותאמים בקלות למספר רחב של מחקרים כאשר בעקבות השיטות שתוארו בפרוטוקול לעיל . יתרון עיקרי שני של מערכת רכישה זו הוא העלות הנמוכה שלה. נכון לעכשיו, מערכת רכישה זו יכולהשיא 128 ערוצי קלט על עד 4 כבלים נפרדים, המתיר הקלטות בו זמנית מ -4 עכברים או אם רוצים, חולדות עם רשתות צפיפות גבוהה יותר. רחבה כזו הייתה רק דורשת כבלים ומתאמים נוספים. גישה זו הרכישה בצפיפות גבוהה EEG כתובות חסרונות של שיטות רכישה בצפיפות גבוהה אחרות EEG בעכברים. המערכת המתוארת בעבודה זו נבנית בלי בעיות עם חומרים פשוטים ומשתמשת חומרת קוד פתוחה ותוכנה כי הוא זול ויציב, מאפשרת מדידות חוזרות באותו החיה במשך חודשים, מאפשרת תנועה חופשית במהלך ניסוי, ואינה דורשת עכברים להיות הרדים להקלטה. מגבלות של מערכת זו הן שזה יאומת רק עד כה בעכברים שוקלים 20 גרמו או יותר, והם מעל גיל 12 שבועות. קטנים או צעירים עכברים עלולים להתקשות עם השתלת כיסוי הראש. מגבלה משנית של מתודולוגיה זו היא חוסר היכולת לשלוט עומק אלקטרודה דווקא אחרי headpייצור iece. עם זאת, מגבלה אותה זה מתייחס אליהם אלקטרודות EEG בורג המסורתית מאז אין דרך בדיוק לדעת את עומק בורג טרום מורטם יחסית אל פני השטח קליפת המוח. פתרון בעיות בשיטה זו בדרך כלל כרוכה מיגון אות להתערב כראוי מן העכבר כאשר קשור על מנת לקבל אות רעש חינם. מערכי EEG בצפיפות גבוהה חיוניים ניתוחי spatiotemporal המורכבים של נתוני ה- EEG כי הם דבר שבשגרה בפרשנות EEG המודרנית. בעוד פריסה המרחבית של פוטנציאל חזותי עורר מודגמת, נתונים רכשו באמצעות מערכת זו ניתן לנתח באמצעות טכניקות הדמית מקור חשמל ואמצעי קישוריות עצביות. הפחתה של 60% עד 70% בשטח מגע בין פיני אלקטרודה אלה לעומת קשר בורג מסורתי מאפשרת לוקליזציה אות מדויקת יותר, כפי שמוצגת באיור 4. העסקת טכניקות אנליטיות בצפיפות גבוהה בעכברים מהונדסים גנטי, בעקבות Pharmacolהתערבות ogical, או בחיות עם פתולוגיה מהותי כגון התקפים יכולים לעזור להבחין המנגנונים ליצירת תנודות קליפת מוח ספציפיים, למקם מקורות ERPs והרווח למניה, ולחשוף מאפייני רשת בקנה מידה גדולה. על ידי מערכות אנושיות במעיין קבלה טובה יותר, גישה זו תשפר במודלים של בעלי חיים קטנים של לנוירופיזיולוגיה האדם בנוירופתולוגיה, מתן תרגום קל של תגליות במודלים של מכרסמים רלוונטיים מדעי קלינית בבני אדם.

<html> פעילות עצבית ניתן להקליט extracellularly עם רמות שונות של פירוט מתפריט מיקרוסקופי (פוטנציאל פעולה יחיד) כדי mesoscopic (פוטנציאלים בשדה מקומיים) כדי מקרוסקופית (אלקטרואנצפלוגרם). עקבות גל מוח אלה מנותחים קלסיים בתחום התדר לאפיין התנהגות, הנוירופיזיולוגיים או מדינות אלקטרו. ניתן לעשות זאת עם biopotential יחיד, 4 אבל קלטות EEG הצפיפות דלילות לא יכול לפתור את הרכיב המרחבי של פעילות עצבית. ניתוח אלקטרואנצפלוגרם מודרני מסתמך על אלקטרודות מרובים כדי לייצר מפות מפורטות של חלוקת spatiotemporal של פעילות קליפת מוח על מנת לתאם פעילות עם תנאים פסיכולוגיים ספציפיים ותהליכים פיסיולוגיים. 5-7 שתיים בקטגוריות יותר הנפוצות של ניתוח המחייב מצרפי EEG צפיפות גבוהה הם הדמית מקור חשמל ואמצעי קישוריות רשת עצבית. 8-11 &gt; הדמית מקור חשמל כרוכה הלוקליזציה של אזורים במוח פעילים מבחינה תפקודית. מיפוי טופוגרפי של מערך אלקטרודות יכול לדמיין את צפיפות מקור הזרם של הפעילות החשמלית בתוך המוח במהלך פוטנציאלים הקשורים לאירוע (ERPs) ואת הפוטנציאלים עוררים (EPS). לוקליזציה מקור חשמל הוא נפוץ בשני מחקרי התפיסה כמו גם חלוקת כוח מנתח. 12-15 מאז יש EEG רזולוציה גבוהה זמנית, מחקרי EEG אפשר הערכה בזמן אמת של ERPs והרווח למניה וכן ניתוח פוסט הוק מדויק ובזמן. 3,11 , 12 שיוך מדינות תפקודים קוגניטיביים עם משחק הגומלין של תנודות לראות על אלקטרואנצפלוגרם היא המטרה הסופית של האמצעים השונים של קישוריות רשת עצבית. מחקרים רבים הראו סנכרון ושלב הנעילה של תנודות בין אזורי מוח שונים הקשורים במדינות ספציפיות של עוררות, תשומת לב, ופעולה. 6,13,14,16-19 </sup&gt; הוכחת עמותות אות כזה בין אזורים במוח דורשת מערכי צפיפות גבוהה המאפשרים ערכות של קישוריות רשת. לוקליזציה רשת מקור מנתח אותות EEG מקורו במחקרים בבני אדם, אך חקירות הבסיס העצבי עבור האותות הללו בהכרח כרוכות במודלים של בעלי חיים, כפי שהם דורשים טכניקות פולשניות שאי אפשר אחרת בבני אדם. על מנת לשכפל ניתוחים אלו במודלים של מכרסמים, שיטה לכידה אותות EEG צפיפות גבוהה המוח של מכרסם נדרשת. בעוד קבוצות אחרות יש לבנות מערכים microelectrode בצפיפות גבוהה לשימוש בעכברים, גישות כאלה של זמינות מוגבלת לחוקרים ללא גישה למתקני nanofabrication, אינם חזקים מספיק ניסויים חוזרים ונשנים על פני תקופה ארוכה של זמן, או מוגבלים לשימוש הרדים עכברים. 1-3,7 פרוטוקול חלופי בעלות נמוכה לבניית צפיפות גבוהה כרונית, transcranial אלקטרודה ערהy מודגם כאן. גישת רכישת האות המתוארת כאן אינה מוגבלת EEG, אך כולל electromyographic אותות (EMG). רכישת אותות EMG יכולה להיות גישה משלים להגדרת מדינת התנהגות והוא שימושי במיוחד עבור חקר-השינה. דרך זו מספקת ביניים בין רשתות תוך גולגולתי היקרה, אולטרה-צפיפות גבוהה, ומספרים להוביל המוגבלים אפשריים עם אלקטרודות בורג מסורתיות כי אין מספיק גישות ניתוח מתקדמות. עיצוב כיסוי הראש בנוי בקלות ובמחיר סביר ללימודי תפוקה גבוהה. שימוש במערכת רכישה זו בשילוב עם טכניקות מניפולטיביות גנטיות שונות או תרופתיות בתוך במודלים של מכרסמים יכול לעזור לחשוף את המנגנונים של יצירת תנודת קליפת מוח, סטיות התנהגותיות מהפרשי גנוטיפ נכון, מקור לוקליזציה של ERPs והרווח למניה, ותקשורת רשת בקנה מידה גדולה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1063">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:445px;">32 Channel RHD2132 amplifier headstage</td>
			<td style="width:225px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:145px;">C3314</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Aquistion Board</td>
			<td>Open Ephys</td>
			<td>v2.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">100 Position Receptable Connector</td>
			<td>Digi-Key</td>
			<td>ED85100-ND</td>
			<td>Headpiece</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acetone (1L)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>179973-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Razor Blade (100pack)</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>3962A4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Wire-Cutting Pliers</td>
			<td>MSC Industrial</td>
			<td align="right">321786</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-Part Epoxy</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>7605A18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PFA Coated Silver Wire (25ft)</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td align="right">787000</td>
			<td>EMG Wire</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CircuitWriter Pen</td>
			<td>MCM Electronics</td>
			<td>200-175</td>
			<td>Silver Applicator for Electrode Tips</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">36 Position Dual Row Male Nano-Miniature Connector</td>
			<td>Omnetics Connector Corporation</td>
			<td>A79028-001</td>
			<td>Headpiece to Amplifier Adapter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Conn Strip Header 2 x 50</td>
			<td>Digi-Key</td>
			<td>ED83100-ND</td>
			<td>Headpiece to Amplifier Adapter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Clidox Base and Acitvator</td>
			<td>Pharmacal</td>
			<td>95120F &#38; 96120F</td>
			<td>Sterilant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td>Priamal Enterprises Ltd</td>
			<td>66794-019-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Oxygen</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>OX USP300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Closed Loop Temperature Controller</td>
			<td>CWE Inc.&#160;</td>
			<td>08-130000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Curved Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>14085-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.25% Bupivicaine Hydrochloride</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>0409-1159-02</td>
			<td>Local Anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Meloxicam 5mg/mL</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td align="right">6451602845</td>
			<td>Pain/Inflammation Relief</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.9% Sodium Chloride</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>0409-4888-20</td>
			<td>Fluids</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cefazolin</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>0409-0806-01</td>
			<td>Antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">No.11 Disposable Scapel (20 pk)</td>
			<td>Feather</td>
			<td>2975#11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro Serrefines</td>
			<td>FST</td>
			<td>18052-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cotton Swabs (1000 pk)</td>
			<td>MSC Industrial</td>
			<td align="right">8749574</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.5mm Micro Drill Bit</td>
			<td>FST</td>
			<td>19007-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stereotaxic Drill</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>Model 1471</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Curved Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Methyl Methacrylate</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td align="right">525000</td>
			<td>Cement for headpiece</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Methyl Methacrylate Crosslinking Compound</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td align="right">526000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Curved Hemostats</td>
			<td>FST</td>
			<td>13003-10</td>
			<td>Aide in Adapter Connection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">RHD2000 standard SPI interface cable (3ft)</td>
			<td>Intan Technologies</td>
			<td>C3203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cantilever Arm</td>
			<td>Instech</td>
			<td>MCLA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro Spatula (12 pk)</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>S50822</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Digital Soldering Station</td>
			<td>MCM Electronics</td>
			<td>21-10115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rosin Core Solder 60/40 Tin/Lead</td>
			<td>MCM Electronics</td>
			<td>21-1045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Color Craze Nail Polish with Hardeners (Nitrocellulose based)</td>
			<td>L.A. Colors</td>
			<td>CNP508</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>Model 940</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-density electroencephalographic acquisition in a rodent model using low-cost and open-source resources

טכניקות ניתוח מתקדמות electroencephalographic המחייבים ברזולוציה מרחבית גבוהה, כולל הדמיה ואמצעי מקור חשמל של קישוריות רשת, החלות על מגוון הולך וגדל של שאלות במדעי המוח. ביצוע סוגים אלה של ניתוחים במודל מכרסם דורש צפיפות אלקטרודה גבוהה אלקטרודות בורג מסורתית יכולה להשיג. בעוד מצרפי electroencephalographic בצפיפות גבוהה מכרסמים קיימים, הם זמינים מוגבלים רוב החוקרים, אינם חזקים מספיק ניסויים חוזרים ונשנים על פני תקופה ארוכה של זמן, או מוגבלים לשימוש במכרסמים בהרדמה. 1-3 בעלות נמוכה המוצע שיטה לבניית מערך אלקטרודות, עמיד ביותר ספירה, transcranial, מורכב headpieces מושתלת בילטרלי נחקרה כאמצעי לבצע ניתוחים אלקטרואנצפלוגרם מתקדמים עכברים או חולדות. נהלי ייצור כיסוי ראש ו n השתלה כירורגיתecessary לייצר אות גבוהה לרעש, electroencephalographic נמוכה עכבת אותות electromyographic מוצגים. בעוד המתודולוגיה שימושי בשני החולדות ועכברים, כתב היד הזה מתמקד ביישום מאתגר יותר עבור גולגולת העכבר הקטנה. עכברים לנוע בחופשיות הם קשורים רק כבלים באמצעות מתאם משותף במהלך ההקלטה. גרסה אחת של מערכת אלקטרודה זו הכוללת 26 ערוצי electroencephalographic ו -4 ערוצי electromyographic מתואר להלן.

נתוני מדגם נרשמים עכבר לנוע בחופשיות מושתל עם כיסוי ראש EEG צפיפות גבוהה מוצגים באיור 3. גל EEG בודד מתאים את ערכת ערוץ המיפוי שמוצגת באיור 2. דוגמאות EMG צוואר רחם החזי גם מוצגות באיור 3. ראוי לציין, כי הקלטת EMG החזה מכילה גם פעילות חשמלית מוטבעת שמקורם בלב של העכבר כי מתברר בקלות כאשר אות הפרשים בין שני חוטי EMG החזי (T) מחושבת. עם הקלטה זו היא גם ניתן לחשב את קצב הלב של העכבר על ידי מדידת הזמן בין קוצי QRS באק&quot;ג. 23-24 באופן דומה, אפשר למדוד את קצב הנשימה של העכבר על ידי חישוב השתנות פאזית של ספייק QRS כמו את חלל בית החזה מתרחב חוזים עם כל נשימה. 25 לפיכך, התקנה זו היתרים לרכישת opolysomnography murine f. יתר על כן, ההתקנה מאפשרת מיפוי קליפת המוח של פוטנציאלים חזותיים עוררים (איור 4). כאשר דופק 10 msec האור מועבר רק לעין השמאל של העכבר, תגובות קלסיות נרשמות הנגדי (אבל לא ipsilateral) בקליפת הראייה העיקרית כי הם ואחריו תגובה מושהה בקליפת ראייה משנית נגדית. הסרט מוטבע איור 4 מראה את השעה משתנית פוטנציאלים חשמליים על פני השטח של קליפת המוח כולו יחד עם גרפי פעילות V1 הנגדי ו- V2. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> AP </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3.3 </td><td></td><td></td><td> 0 </td><td> 0 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2 </td><td></td><td> 0.4 </td><td> 0.6 </td><td> 0.6 </td><td> 0.4 </td><td></tד&gt; </tr><tr><td> 0.7 </td><td></td><td> 0.6 </td><td> 0.9 </td><td> 0.9 </td><td> 0.6 </td><td></td></tr><tr><td> -0.6 </td><td></td><td> 0.9 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 0.9 </td><td></td></tr><tr><td> -1.9 </td><td></td><td> 1 </td><td> 1.1 </td><td> 1.1 </td><td> 1 </td><td></td></tr><tr><td> -3.2 </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> -4.5 </td><td> 3 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> ML </td><td></td><td> -2.3 </td><td> -1 </td><td> 1 </td><td> 2.3 </td><td></td></tr></tbody></table> טבלה 1:. פין זמירת אורכי נתון זה מראה את אורכי זמירה הנדרשים, מ&quot;מ, לכל פינים עבור כיסוי הראש. אורכים עבור זמירת סיכה נרכשו מתוך אטלס מוח עכבר. באפter סיכות זמירה, כיסוי הראש תואם את פרופיל פני השטח של המוח. 20 סיכות EMG מנותקות לחלוטין כמו החוטים המשמשים להקלטת אותות EMG מולחמים על הבדל הפיני. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig1.jpg" /> איור 1:. פריט לשיער רכיבים, מדרגות בניית ביניים, ו חיבור תקין עבור הקלטה נתון זה מראים את חומר הגלם המשמש ליצור headpieces. החל עם connecter קיבול 100 פינים, קטן 2 x 7 ו -2 x 1 רכיבים נוצרים. שים לב ברכיב 2 x 1, הקצה המקורי של 50 2 x הוא תם, המתיר בניית כיסוי ראש עקבית ומאפשר מתאם אחד להתחבר עכברים מושתלים רבים. איור 1B ו 1C להציג את חומרי הגלם הנדרשים כדי ליצור את המתאם מן הקצה העליון למגבר. 1B הציג סוף כיסוי הראש של<html> המתאם שניכר דומה להתחבר כיסוי הראש. שים לב 2 כי x 1 שוב יש יתרון מקורי ממרכיב הגלם, הבטחת חיבור תקין בין המתאם לבין כיסוי הראש. תרשים 1C מציג את קצו של מתאם המתחבר המגבר. 1D האיור ממחיש את epoxied 2 x 7 ו -2 1 x רכיבים יחד עם חוטים מוכנים EMG הקלטת אות. איור 1E מדגים כיסוי ראש הושלם. איור 1F מציג מתאם הושלם. איור 1G מראה שיש קשר ראוי בין headpieces ואת המתאם. לבסוף, איור 1H מראה עכבר מושתל עם מתאם ומגבר מחוברים. שבב המגבר מחובר בכבל ממשק שיוצא ללוח הרכישה (לא מוצג). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54908/54908fig1large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> class = &quot;jove_content&quot; FO: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig2.jpg" /> איור 2:. אלקטרודה Montage באופן מלא נבנה פריט לשיער נתון זה מראה מיקום האלקטרודה ביחס במוח העכבר. מקומות אלקטרודה מבוססים על קואורדינטות stereotaxic מ גבחת. קואורדינטות של כל אלקטרודה ניתן למצוא בשלב 4.8 של הפרוטוקול. צבע אלקטרודה תואם את אזורי המוח הבסיסיים של כל אלקטרודה. לבן = הקורטקס אסוציאטיבי חזיתית (FRA), אורנג &#39;= הקורטקס המוטורי ראשוני (M1), ורוד = הקורטקס מוטורי משני (M2), ירוק כהה = קליפה חושית עיקרית, באזור forelimb (S1FL), ירוק = קליפה חושית עיקרית, אזור dysgranular (S1DZ ), אור ירוק = קליפה חושית עיקרית, שדה חבית (S1BF), הקורטקס אסוציאטיבי הקודקודית צהוב = המדיאלי (MPtA), קליפת ראייה הכחולה כהה = עיקרית (V1), תכלת = קליפת ראייה משנית, אזור mediomedial (V2MM), שחור = dy retrosplenialקליפת sgranular (RSD). 20 Common הפניה / קרקע מוצגת גם כן. ערכת אזכור זה ממזער חפץ נשימה בתוך אות הגלם. מספרים המשויכים לכל אלקטרודה פרט לספק מפת ערוץ עבור המערך כולו. תמונה השונה מן אלן עכבר מוח האטלס. 21,22 איור 2B מראה כיסוי ראש בנוי באופן מלא בקנה מידה ביחס אגורה. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54908/54908fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig3.jpg" /> איור 3: EEG לדוגמא EMG רשמים מן אלקטרודה Montage גל אלקטרודה מתאימה מיפוי הערוץ שמוצג באיור 1 א.. EMG צוואר הרחם (C) מספק את היכולת לקבוע את טונוס שרירים עורפי (+). אותות EMG מכילים גם דחפים חשמליים QRS לב(*). ברים סולם של 200 מיקרו-וולט עבור משרעת קורט 1 שניות משך עקבות מוצגים. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54908/54908fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig4.jpg" /> איור 4: פריסה המרחבית של פוטנציאל עורר חזותי פריסה המרחבית של היישום הבא פוטנציאל העורר של בזק אור חד צדדי מנוהל רק על עינו השמאלית.. התרשים העליון מתאר את מונטאז EEG בצפיפות גבוהה עם כל עיגול מייצג אלקטרודה. שינוי צבע לאורך זמן מתאים מתח שינויים לאורך זמן של כל אלקטרודה בהתאמה. בשלב = 0 msec, דופק אור 10 msec מועבר וייצג באיור באמצע. גרפי תחתון ממחיש מתכוון עקבות פוטנציאל עוררות לאלקטרודות V1 ו- V2 EEG הנגדית (n = 108 ניסויי EP). pul אורse מתרחשת ב 0 msec. ראוי לציין, כי בתגובת הפוטנציאל העוררת המתאימה הוא ציינה V1 הנגדי (זכר שחור), ואחריו חביון כבר עוררה תגובה פוטנציאלית V2 הנגדי (זכר אדום). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54908/Figure_4.mov" target="_blank">(קליק ימני להוריד).</a>

Watch this Scientific Journal Video about High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources at JoVE.com

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

Instructions for the low-cost construction and surgical implantation of a chronic transcranial high-density electroencephalographic montage into mice are provided. Signal recording, extraction, and processing techniques are also described.

Electroencephalographic רכישה בצפיפות גבוהה במודל מכרסם שימוש בעלות נמוכה ומשאבי קוד פתוח

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network ...

high-density-electroencephalographic-acquisition-rodent-model-using

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

15.7K Views.  University of Pennsylvania. Instructions for the low-cost construction and surgical implantation of a chronic transcranial high-density electroencephalographic montage into mice are provided. Signal recording, extraction, and processing techniques are also described.

Video: High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part because fMRI data acquisition and analysis techniques are readily available. Because fMRI has excellent spatial resolution but poor temporal resolution, this method can only be used to identify the spatial location of brain activity associated with a given cognitive process (and reveals virtually nothing about the time course of brain activity). By contrast, event-related potential (ERP) recording, a method that is used much less frequently than fMRI, has excellent temporal resolution and thus can track rapid temporal modulations in neural activity. Unfortunately, ERPs are under utilized in Cognitive Neuroscience because data acquisition techniques are not readily available and low density ERP recording has poor spatial resolution. In an effort to foster the increased use of ERPs in Cognitive Neuroscience, the present article details key techniques involved in high density ERP data acquisition. Critically, high density ERPs offer the promise of excellent temporal resolution and good spatial resolution (or excellent spatial resolution if coupled with fMRI), which is necessary to capture the spatial-temporal dynamics of human brain function.

Event-related potential (ERP) recording is under utilized in Cognitive Neuroscience because data acquisition techniques are not readily available and this method often has poor spatial resolution. To foster the increased use of ERPs in Cognitive Neuroscience, the present article details key techniques involved in high density ERP data acquisition.

צפיפות האירועים הקשורים גבוהה רכישת נתונים פוטנציאלים קוגניטיביים Neuroscience

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part ...

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

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a noninvasive brain monitoring tool in cognitive neuroscience as well as a diagnostic tool for epilepsy and sleep disorders in neurology. However, the underlying mechanism of EEG rhythm generation is still under the veil. Recently introduced polyimide-based microelectrode (PBM-array) for high resolution mouse EEG1 is one of the trials to answer the neurophysiological questions on EEG signals based on a rich genetic resource that the mouse model contains for the analysis of complex EEG generation process. This application of nanofabricated PBM-array to mouse skull is an efficient tool for collecting large-scale brain activity of transgenic mice and accommodates to identify the neural correlates to certain EEG rhythms in conjunction with behavior. However its ultra-thin thickness and bifurcated structure cause a trouble in handling and implantation of PBM-array. In the presented video, the preparation and surgery steps for the implantation of PBM-array on a mouse skull are described step by step. Handling and surgery tips to help researchers succeed in implantation are also provided.

In this article, we described the surgery procedure and handling tips for implantation of ultra-thin polyimide-based microelectrode array (PBM-array) on the mouse skull for acquisition of high-density encephalography (EEG) in a mouse model.

בצפיפות גבוהה הקלטות EEG של העכברים לנוע בחופשיות באמצעות polyimide מבוססי microelectrode

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

A Low Cost Setup for Behavioral Audiometry in Rodents

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the experiments. Such parameters may be physiological response characteristics of the auditory pathway, e.g. via brainstem audiometry (BERA). But these methods allow only indirect and uncertain extrapolations about the auditory percept that corresponds to these physiological parameters. To assess the perceptual level of hearing, behavioral methods have to be used. A potential problem with the use of behavioral methods for the description of perception in animal models is the fact that most of these methods involve some kind of learning paradigm before the subjects can be behaviorally tested, e.g. animals may have to learn to press a lever in response to a sound. As these learning paradigms change perception itself 1,2 they consequently will influence any result about perception obtained with these methods and therefore have to be interpreted with caution. Exceptions are paradigms that make use of reflex responses, because here no learning paradigms have to be carried out prior to perceptual testing. One such reflex response is the acoustic startle response (ASR) that can highly reproducibly be elicited with unexpected loud sounds in na&iuml;ve animals. This ASR in turn can be influenced by preceding sounds depending on the perceptibility of this preceding stimulus: Sounds well above hearing threshold will completely inhibit the amplitude of the ASR; sounds close to threshold will only slightly inhibit the ASR. This phenomenon is called pre-pulse inhibition (PPI) 3,4, and the amount of PPI on the ASR gradually depends on the perceptibility of the pre-pulse. PPI of the ASR is therefore well suited to determine behavioral audiograms in na&iuml;ve, non-trained animals, to determine hearing impairments or even to detect possible subjective tinnitus percepts in these animals. In this paper we demonstrate the use of this method in a rodent model (cf. also ref. 5), the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus), which is a well know model species for startle response research within the normal human hearing range (e.g. 6).

A fast and inexpensive method for the behavioral determination of hearing parameters like hearing thresholds, hearing impairments or phantom perceptions (subjective tinnitus) is described. It uses pre-pulse inhibition of the acoustic startle response and can be easily implemented in a personal computer using a programmable AD/DA-converter and a piezo sensor.

הגדרת עלות נמוכה לaudiometry התנהגות במכרסמים

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the ...

Building An Open-source Robotic Stereotaxic Instrument

This protocol includes the designs and software necessary to upgrade an existing stereotaxic instrument to a robotic (CNC) stereotaxic instrument for around $1,000 (excluding a drill), using industry standard stepper motors and CNC controlling software. Each axis has variable speed control and may be operated simultaneously or independently. The robot&#39;s flexibility and open coding system (g-code) make it capable of performing custom tasks that are not supported by commercial systems. Its applications include, but are not limited to, drilling holes, sharp edge craniotomies, skull thinning, and lowering electrodes or cannula. In order to expedite the writing of g-coding for simple surgeries, we have developed custom scripts that allow individuals to design a surgery with no knowledge of programming. However, for users to get the most out of the motorized stereotax, it would be beneficial to be knowledgeable in mathematical programming and G-Coding (simple programming for CNC machining).
The recommended drill speed is greater than 40,000 rpm. The stepper motor resolution is 1.8&#176;/Step, geared to 0.346&#176;/Step. A standard stereotax has a resolution of 2.88 &#956;m/step. The maximum recommended cutting speed is 500 &#956;m/sec. The maximum recommended jogging speed is 3,500 &#956;m/sec. The maximum recommended drill bit size is HP 2.

This protocol includes the designs and software necessary to upgrade an existing stereotaxic instrument to a robotic (computer numeric controlled; CNC) stereotaxic instrument for around $1,000 (excluding a drill).

בניית קוד פתוח רובוטית Stereotaxic Instrument

This protocol includes the designs and software necessary to upgrade an existing stereotaxic instrument to a robotic (CNC) stereotaxic instrument for ...

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While these systems can provide a wealth of behavioral information, the cost and complexity of these systems can be prohibitive for many labs. We have developed a low-cost assay for measuring locomotive behavior and seizure movement in D. melanogaster. The system uses a web-cam to capture images that can be processed using a combination of inexpensive and free software to track the distance moved, the average velocity of movement and the duration of movement during a specified time-span. To demonstrate the utility of this system, we examined a group of D. melanogaster mutants, the Bang-sensitive (BS) paralytics, which are 3-10 times more susceptible to seizure-like activity (SLA) than wild type flies. Using this novel system, we were able to detect that the BS mutant bang senseless (bss) exhibits lower levels of exploratory locomotion in a novel environment than wild type flies. In addition, the system was used to identify that the drug metformin, which is commonly used to treat type II diabetes, reduces the intensity of SLA in the BS mutants.

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Using a webcam and a combination of free and inexpensive software programs, locomotive patterns in Drosophila melanogaster can be analyzed to detect differences in the speed, distance, and time of various motor activities.

שיטה בעלות נמוכה לניתוח כמו פעילות תפיסה ותנועה ב<em&gt; דרוזופילה</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing delivery of oxygen and nutrients. About half of the stroke survivors are left with some degree of disability. Innovative methodologies for restorative neurorehabilitation are urgently required to reduce long-term disability. The ability of the nervous system to reorganize its structure, function and connections as a response to intrinsic or extrinsic stimuli is called neuroplasticity. Neuroplasticity is involved in post-stroke functional disturbances, but also in rehabilitation. Beneficial neuroplastic changes may be facilitated with non-invasive electrotherapy, such as neuromuscular electrical stimulation (NMES) and sensory electrical stimulation (SES). NMES involves coordinated electrical stimulation of motor nerves and muscles to activate them with continuous short pulses of electrical current while SES involves stimulation of sensory nerves with electrical current resulting in sensations that vary from barely perceivable to highly unpleasant. Here, active cortical participation in rehabilitation procedures may be facilitated by driving the non-invasive electrotherapy with biosignals (electromyogram (EMG), electroencephalogram (EEG), electrooculogram (EOG)) that represent simultaneous active perception and volitional effort. To achieve this in a resource-poor setting, e.g., in low- and middle-income countries, we present a low-cost human-machine-interface (HMI) by leveraging recent advances in off-the-shelf video game sensor technology. In this paper, we discuss the open-source software interface that integrates low-cost off-the-shelf sensors for visual-auditory biofeedback with non-invasive electrotherapy to assist postural control during balance rehabilitation. We demonstrate the proof-of-concept on healthy volunteers.

A novel low-cost human-machine interface for interactive post-stroke balance rehabilitation system is presented in this article. The system integrates off-the-shelf low-cost sensors towards volitionally driven electrotherapy paradigm. The proof-of-concept software interface is demonstrated on healthy volunteers.

ממשק אדם-מכונה-שילוב חיישנים בעלות נמוכה עם מערכת גירוי חשמלי Neuromuscular לשיקום מאזן פעימות הודעה

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

Computer-based Multitaper Spectrogram Program for Electroencephalographic Data

Current web resources provide limited, user friendly tools to compute spectrograms for visualizing and quantifying electroencephalographic (EEG) data. This paper describes a Windows-based, open source code for creating EEG multitaper spectrograms. The compiled program is accessible to Windows users without software licensing. For Macintosh users, the program is limited to those with a MATLAB software license. The program is illustrated via EEG spectrograms that vary as a function of states of sleep and wakefulness, and opiate-induced alterations in those states. The EEGs of C57BL/6J mice were wirelessly recorded for 4 h after intraperitoneal injection of saline (vehicle control) and antinociceptive doses of morphine, buprenorphine, and fentanyl. Spectrograms showed that buprenorphine and morphine caused similar changes in EEG power at 1&#8722;3 Hz and 8&#8722;9 Hz. Spectrograms after administration of fentanyl revealed maximal average power bands at 3 Hz and 7 Hz. The spectrograms unmasked differential opiate effects on EEG frequency and power. These computer-based methods are generalizable across drug classes and can be readily modified to quantify and display a wide range of rhythmic biological signals.

This protocol provides an open source, compiled MATLAB program that generates multitaper spectrograms for electroencephalographic data.

תוכנית ספקטרוגרמה מרובת להתחל במחשב לקבלת נתונים אלקטרונצלוגרפיים

Current web resources provide limited, user friendly tools to compute spectrograms for visualizing and quantifying electroencephalographic (EEG) data. ...

Social Isolation Model: A Noninvasive Rodent Model of Stress and Anxiety

Anxiety disorders are one of the leading causes of disability in the United States (US). Current treatments are not always effective and less than 50% of patients achieve full remission. A critical step in developing a novel anxiolytic is to develop and utilize an animal model, such as mice, to study pathological changes and test drug target(s), efficacy, and safety. Current approaches include genetic manipulation, chronic administration of anxiety-inducing molecules, or the administration of environmental stress. These methods, however, may not realistically reflect anxiety induced throughout daily life. This protocol describes a novel anxiety model, which mimics the intentional or unintentional patterns of social isolation in modern life. The social isolation-induced anxiety model minimizes perceived distractions and invasiveness and utilizes wild type C57BL/6 mice. In this protocol, 6- to 8-week-old mice (male and female) are singly housed in opaque cages to visually block the external environment, such as neighboring mice, for 4 weeks. No environmental enrichments (such as toys) are provided, bedding material is reduced by 50%, any treatment of drug is administered as an agar form, and the exposure/handling of the mice is minimized. Socially isolated mice generated using this protocol exhibit greater anxiety-like behavior, aggression,&#160;as well as decreased cognition.

Presented here is a social isolation (SI)-induced anxiety mouse model that utilizes wild type C56BL/6J mice to induce stress and anxiety-like behavior with minimal handling and no invasive procedures. This model reflects modern life patterns of social isolation and is ideal for studying anxiety and related disorders.

מודל בידוד חברתי: מודל מכרסם לא פולשני של מתח וחרדה

Anxiety disorders are one of the leading causes of disability in the United States (US). Current treatments are not always effective and less than 50% of ...

An Open-Source Virtual Reality System for the Measurement of Spatial Learning in Head-Restrained Mice

Head-restrained behavioral experiments in mice allow neuroscientists to observe neural circuit activity with high-resolution electrophysiological and optical imaging tools while delivering precise sensory stimuli to a behaving animal. Recently, human and rodent studies using virtual reality (VR) environments have shown VR to be an important tool for uncovering the neural mechanisms underlying spatial learning in the hippocampus and cortex, due to the extremely precise control over parameters such as spatial and contextual cues. Setting up virtual environments for rodent spatial behaviors can, however, be costly and require an extensive background in engineering and computer programming. Here, we present a simple yet powerful system based upon inexpensive, modular, open-source hardware and software that enables researchers to study spatial learning in head-restrained mice using a VR environment. This system uses coupled microcontrollers to measure locomotion and deliver behavioral stimuli while head-restrained mice run on a wheel in concert with a virtual linear track environment rendered by a graphical software package running on a single-board computer. The emphasis on distributed processing allows researchers to design flexible, modular systems to elicit and measure complex spatial behaviors in mice in order to determine the connection between neural circuit activity and spatial learning in the mammalian brain.

Here, we present a simplified open-source hardware and software setup for investigating mouse spatial learning using virtual reality (VR). This system displays a virtual linear track to a head-restrained mouse running on a wheel by utilizing a network of microcontrollers and a single-board computer running an easy-to-use Python graphical software package.

מערכת מציאות מדומה בקוד פתוח למדידת למידה מרחבית בעכברים מרוסני ראש

Head-restrained behavioral experiments in mice allow neuroscientists to observe neural circuit activity with high-resolution electrophysiological and ...

Open-Source Real-Time Closed-Loop Electrical Threshold Tracking for Translational Pain Research

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in acute and chronic pain conditions. This produces abnormal ongoing activity or reduced activation thresholds to noxious stimuli. Identifying the cause of this increased excitability is required for the development and validation of mechanism-based treatments. Single-neuron electrical threshold tracking can quantify nociceptor excitability. Therefore, we have developed an application to allow such measurements and demonstrate its use in humans and rodents. APTrack provides real-time data visualization and action potential identification using a temporal raster plot. Algorithms detect action potentials by threshold crossing and monitor their latency after electrical stimulation. The plugin then modulates the electrical stimulation amplitude using an up-down method to estimate the electrical threshold of the nociceptors. The software was built upon the Open Ephys system (V0.54) and coded in C++ using the JUCE framework. It runs on Windows, Linux, and Mac operating systems. The open-source code is available (<a data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://github.com/Microneurography/APTrack&amp;source=gmail&amp;ust=1680789829274000&amp;usg=AOvVaw0nMk9J_EI2jUn8SlmC5JJm" href="https://github.com/Microneurography/APTrack" target="_blank">https://github.com/Microneurography/APTrack</a>). The electrophysiological recordings were taken from nociceptors in both a mouse skin-nerve preparation using the teased fiber method in the saphenous nerve and in healthy human volunteers using microneurography in the superficial peroneal nerve. Nociceptors were classified by their response to thermal and mechanical stimuli, as well as by monitoring the activity-dependent slowing of the conduction velocity. The software facilitated the experiment by simplifying the action potential identification through the temporal raster plot. We demonstrate real-time closed-loop electrical threshold tracking of single-neuron action potentials during&#160;in vivo&#160;human microneurography, for the first time, and during&#160;ex vivo&#160;mouse electrophysiological recordings of C-fibers and A&#948;-fibers. We establish proof of principle by showing that the electrical threshold of a human heat-sensitive C-fiber nociceptor is reduced by heating the receptive field. This plugin enables the electrical threshold tracking of single-neuron action potentials and allows the quantification of changes in nociceptor excitability.

APTrack is a software plugin developed for the Open Ephys platform that enables real-time data visualization and the closed-loop electrical threshold tracking of neuronal action potentials. We have successfully used this in microneurography for human C-fiber nociceptors and mouse C-fiber and A&#948;-fiber nociceptors.

מעקב סף חשמלי בלולאה סגורה בקוד פתוח בזמן אמת לחקר כאב תרגומי

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in ...