עבודה זו נתמכה על ידי הקרן למדעי הטבע של סין (31171355) ואת הקרן למדעי הטבע של גואנגדונג (S2011010003403, 2014A030313440).

טיפול בבעלי חיים, הליך כירורגי, ונהלי הקלטה היו בהתאם להנחיות עבור דרום סין רגיל אוניברסיטת בעלי חיים טיפול ועדת שימוש. 1. הכנת אלקטרודה (איור 1A-C) הערה: מחשב סיכת loci הוא פשוט קשר בעל שיניים כחלק ממשק האות בהתקני תקשורת. הוא מורכב ממחבר זכר המתחבר למחבר הנשי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות להפריד את סיכות זכר ונקבה מהסיכה המחשב לוקוסים ( איור 1 א ) בעזרת המלקחיים. חבר את הפינים זכר ונקבה יחד כדי ליצור אלקטרודה וליישם cyanoacrylate ליצור קשר דבק חזק ( איור 1 ג ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את האלקטרודות לתוך כוס מלאה מים מזוקקים עבור ומניחים אותו לניקוי קולי במשך 10 דקות. להעביר אותם לתנור ייבוש על 45 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. לעקר את האלקטרודות באמצעות אור UV למשך 30 דקות. </li></ol> 2. הליך כירורגי (איור 1D-F) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את כלי ניתוח מעוקרים ומנגנון stereotaxic. להרדים את הגורדה עכברוש ילוד באמצעות הרדמה isoflurane (2.5%) עם האוויר. כאשר הגור הוא הרדים עמוקים, להתאים את המינון של isoflurane ל 1.0%. בצע זנב או קמצוץ הבוהן לפני הניתוח כדי להבטיח את העומק הנכון של הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתקן את הראש של הגור במנגנון stereotaxic על ידי הנחת פסי האוזן לתוך תעלות האוזן מעט הידוק אותם. הערה: אין להדק יתר על המידה את פסי האוזן, שכן הגולגולת הניאונטלית רכה מאוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על שדה כירורגית סטרילית על ידי ריסוס כל הציוד עם אתנול 70%. לעשות חתך 15 מ&quot;מ על הראש באמצעות אזמל. בעזרת מלקחיים, בעדינות למשוך את הקרקפת הרחק קו האמצע בארבע הפינות. שים קצת מלוחים ספוג מים מתחת לעור כדי לשמור את החתך פתוח לרווחה ( איור 1D ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את נקודות ברגמה ולבדה על הגולגולתולסמן אותם בעיפרון. השתמש מחט מזרק (26 G) לעשות שני חורים בר לתוך קליפת המוח הקדמי (PFC) והיפוקמפוס. הערה: PFC ממוקם ב 1 מ&quot;מ מ&quot;מ האחורי כדי bregma ו -0.5 מ&quot;מ לרוחב לקו האמצע, בעוד ההיפוקמפוס ממוקם ב -2.0 מ&quot;מ הקדמי כדי ברגמה ± 0.5 מ&quot;מ לרוחב לקו האמצע ( איור 1D ו- E ). עומק האלקטרודה לא צריך להיות יותר מ 2 מ&quot;מ מתחת משטח קליפת המוח כדי למזער נזק מוחי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במלקחיים להחזיק את האלקטרודות ולהכניס את הפניה אלקטרודות ההקלטה לתוך PFC ו היפוקמפוס, בהתאמה. החל משחה erythromycin סביב האלקטרודה, כדי למנוע זיהום אפשרי. תקן את האלקטרודה באמצעות cyanoacrylate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן מלט אקרילי שיניים כך יש עקביות דביק צמיג. החל את מלט שיניים לכסות את האלקטרודות ואת שאר הגולגולת. הערה: יש לייבש את הגולגולת ביסודיות לפני החלת מלט השיניים. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל 5% חומצה picric על האלקטרודות כדי להגן עליהם. הערה: ההליך כולו צריך להיעשות מכסה המנוע biosafety לשמור על תנאים סטריליים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את החיה מן המסגרת stereotaxic להזריק 300 μL של 10% גלוקוז תת עורית. מניחים אותו על שמיכה מחומם להתאוששות. ודא כי החיה היא חמה (37 מעלות צלזיוס) ו אמבולטורי ( כלומר, התאושש לחלוטין). ניהול buprenorphine intraperitoneally (0.05 מ&quot;ג / ק&quot;ג) עבור כאבים שלאחר ניתוח. הערה: אל תעזוב בעל חיים ללא השגחה עד שהוא יחזור להכרה מספקת (כלומר, התנהגות רגילה ותנועה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחזיר את הגור לכלוב הביתה עם הסכר שלהם לאחר שהוא חוזר להכרה. המתן יומיים עד שהחיה תושלם במלואה. </li></ol> 3. הקלטה EEG <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר החלמה מלאה, לחבר את האלקטרודות מושתל על הגולגולת של הגור אל המגבר בכלוב שלה. חבר את המגבר לכדי אנלוגי לדיגיטליעל ממיר ולהצמיד את הממיר למחשב; את הקווים המחוברים צריך לטפל בזהירות, כך שהם לא מקבלים מסובך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר לפחות 10,000 דגימה קצב הדגימה על יחידת רכישת נתונים להקלטת (רוחב הפס של המשדר הוא 1-100 הרץ). ודא שהנתונים נדגמו כראוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר קבלת הקלטה בסיסית, להזריק את הגור intraperitoneally עם חומצה kainic (KA) (2 מ&quot;ג / ק&quot;ג) כדי לגרום התקפים אפילפטיים. 15 דקות לאחר הזרקת KA לצפות ולתעד את הפרשות אפילפטי. התפיסה לייצר דרך KA הם בדרך כלל פיזית. הערה: משך ה- iictal-tonic הוא בערך 15.2 ± 0.9 s, משך ההתקפים הוא בערך 62 ± 5 שניות. ניתן למנוע התקפים בחולדה הניאונטלית על ידי מתן הזרקה IP של הידרל כלורל (400 מ&quot;ג / ק&quot;ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את הנתונים דיגיטליים ולנתח אותו באמצעות חבילות עיבוד אותות, כגון spike2. לחשוף את רמת הכוח של רכיבי תדר שונים האות neagatal EEG ידי perfאו ניתוח של ספקטרום הספק. לחשב את הכוח של מסגרת זמן 1 דקות על ידי מציאת משרעת ממוצע מרובע שורש מ 1 עד 100 הרץ (הלהקה EEG) 9 . </li></ol>

<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>

המחברים אינם מכריזים על ניגוד עניינים.

כאן, אנו מדווחים על ניתוח והליכי ההקלטה לרכישת EEG בחופשיות העברת גורים עכברוש ילודים על ידי שיטת חוטית ( איור 3 ). זה כבר הציע כי גורד עכברוש P7-P12 הוא בגיל ההתפתחות המתאים לטווח קצר של היילוד האנושי 10 , 11 . זה קשה מבחינה טכנית להשיג איכות גבוהה EEG נתוני ההקלטה בעת עבודה עם גורים עכברוש בקבוצת גיל זו. בנוסף, זה דורש טיפול מיוחד טיפול גדול 8 . מחקרים קודמים בבדיקת vivo הקלטות EEG ב חולדות הלידה נערכו באמצעות הקלטת פתרונות הקלטה ב P12 או בעלי חיים ישנים יותר 12 , אבל גישות אלה יקרים מאוד. על ידי הסתמכות על אלקטרודות פשוטות, הצלחנו לייצר אלקטרודה ( איור 1 ) המפחיתה את עלות הניסוי ל קטנה כמו 1 $ תוך מתן EEG בצפיפות גבוהההקלטות. השתלת כירורגי בשיטה זו יכולה לקחת קצת כמו 10 דקות, בהתאם למורכבות של הניתוח. השלבים הקריטיים בפרוטוקול זה הוא ההשתלה של אלקטרודות. זה צריך להיעשות בזהירות. כדי לשמור על קשר מתמיד של האלקטרודה עם הגולגולת, השלבים הבאים חשובים לשקול. ראשית, להסיר את פסולת רקמות על הגולגולת בעזרת מקלון כותנה מעוקר כי זה עשוי להגדיר את האלקטרודה מן הגולגולת. שנית, להשתמש cyanoacrylate כראוי כדי לצרף את האלקטרודה עם הגולגולת. שלישית, לשמור על צמיגות נאותה של מלט שיניים. עדיף ליישם מלט שיניים בשתי שכבות; השכבה הראשונה צריכה להיות צפופה מעט כדי לכסות את הגולגולת בעוד השכבה השנייה צריכה להיות קצת נזלת כדי לכסות את הפינות של השכבה הראשונה. הקש על מלט דנטלי בעדינות עם קצה פיפטה ליישב אותו כדי להפוך את הקשר חזק דבק. אם זה מימי מדי הוא עשוי לבנות שכבת בידוד תחת electrאודה, ואם זה צפוף מדי, מלט שיניים בקלות ליפול מן הגולגולת בשל המשקל שלה. כמו כן חשוב לשמור על טמפרטורת הגוף של הגוף ב 37 מעלות צלזיוס במשך כל הניתוח להישרדות. היישום של הליך זה מוגבל לרישום EEG ב גורים עכברוש ילודים בין הגילאים P8 ו P15 כי הגורים גדל עלול להסיר את המלט שיניים אלקטרודה מן הגולגולת שלהם. במונחים של יישומים נוספים, שיטה זו יכולה לשמש גם כדי להקליט את הפעילות החשמלית של עכברים בוגרים ועכברים לאחר שינוי קל. יתר על כן, שיטה זו משאיל את עצמו היטב להשתמש בניסויים התנהגותיים שונים, כגון מבוך מוגבה פלוס.

ידוע היטב כי תקשורת מתמשכת בין נוירונים נדרשת כדי להשיג תפקוד תקין של המוח. תקשורת interneuronal מתרחשת בעיקר בסינפסות, שבו מידע נוירון אחד מועבר נוירון השני. שידור סינפטי זה מתווכת על ידי שני סוגים של הסדרים מבניים ייעודיים: סינפסות חשמליות או כימיות 1 . Electrophysiology הוא השדה אשר לוכד את הפוטנציאל החשמלי המיוצר במהלך תקשורת interneuronal כי השליטה על פונקציות הגוף הכולל והתנהגות 2 . EEG היא השיטה הנפוצה ביותר בין טכניקות אלקטרו רבות. EEG היא טכניקה המשמשת לזהות שינויים אותות חשמליים המיוצרים על ידי גירויים פנימיים או חיצוניים. יתר על כן, זהו מבחן חיוני לאבחון קליני ולניבוי תוצאות של תנאים נוירולוגיים שונים כגון אפילפסיה, מחלת פרקינסון ואלצהיימרE, כמו גם ההשפעות של סוכני פרמקולוגיים וטוקסיקולוגיים 3 . בדרך כלל, חולה אפילפטי מראה היפראקסיסטיות וליקוי קישוריות תפקודית בתוך המוח; אלה מסוכמים כמו הפרשות epileptiform interictal (IEDs) והוא יכול להיות מוקלט על ידי EEG בצורה של קוצים חדים, חולף; גלים חדים; מתחמי גל ספייק; או polyspikes 4 . המאפיין העיקרי של המוח האפילפטי הוא ההתרחשות הספונטנית של התקפים אפילפטיים, אשר ניתן להקליט או מהקרקפת או מתוך פרנכימה במוח על מנת לאתר את אזור המוח האחראי על ההתקפים 5 . יתר על כן, EEG יש גם השלכות חשובות מאוד הפרעות ניווניות כמו מחלת אלצהיימר (AD). מחקרים מראים כי שינויי EEG השתנו ורשתות נכות נפגעות בחולי AD הם נפוצים. עם זאת, הידע שלנו על פתופיזיולוגיה של תנודות הרשת במחלות neurodegenerative iS מפתיע חלקית ואת צריכה להיות נוספת לחקור 6 . בפרוטוקול זה, עיצבנו אלקטרודה פשוטה שבה ניתן להקליט EEG כדי להבין את התקשורת החשמלית הן במוח הנורמלי הפתולוגי. השתלה כירורגית בשיטה זו הוא זול יותר מאשר נהלים אחרים זמינים 7 . יתר על כן, שיטה זו יכולה לשמש כדי להקליט באיכות גבוהה ויציבה אותות EEG עבור timeframes יותר ( כלומר, 2-4 שעות בכל יום במשך שבוע 1). בנוסף, השתמשנו אלקטרודות מצית (במשקל של כ 26 מ&quot;ג) המאפשרים לבעלי החיים להתנהג באופן טבעי יותר 8 . שיטה זו מיושמת באופן נרחב על המחקר של EEG ב גורים עכברוש ילודים הדורש את המגבר ואת digitizer, נפוץ במעבדה electrophysiology ואינו דורש שום התקנים נוספים.

<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 היא שיטה שימושית לזיהוי פעילות חשמלית במוח. יתר על כן, זהו כלי אבחון בשימוש נרחב עבור תנאים נוירולוגיים שונים, כגון אפילפסיה והפרעות נוירודגנרטיבית. עם זאת, זה קשה מבחינה טכנית להשיג הקלטות EEG ב יילודים כפי שהוא דורש טיפול מיוחד טיפול רב. כאן, אנו מציגים שיטה חדש לרשום EEG ב גורים עכברוש ילודים (P8-P15). עיצבנו אלקטרודה פשוטה ואמינה באמצעות לוקוסים של המחשב; זה יכול להיות מושתל בקלות לתוך הגולגולת של גור עכברוש להקליט אותות EEG באיכות גבוהה במוח נורמלי אפילפטי. Pups קיבלו הזרקת intraperitoneal (IP) של חומצה kainic neurotoxin (KA) כדי לגרום התקפים אפילפטיים. השתלה כירורגית שבוצעה בהליך זה הוא זול יותר מאשר נהלים אחרים EEG עבור יילודים. שיטה זו מאפשרת להקליט אותות EEG באיכות גבוהה ויציבה במשך יותר משבוע אחד. יתר על כן, הליך זה יכול להיות מיושם גם על ra הבוגרתTs ועכברים כדי ללמוד אפילפסיה או הפרעות נוירולוגיות אחרות.

<html> אם ההליכים כירורגית לעיל מתבצע כראוי, ערוץ אחד העכברוש ילוד הגור EEG ההקלטה תבוצע בהצלחה. 10 דקות לאחר הזרקת KA, דפוס קבוע של סימנים התנהגותיים הופיעו בצורה של תנועות לא סדירות גירוד, רעידות, אובדן של איזון. איור 2 מציג את עקבות נציג EEG עקבות ו interictal, ictal-tonic, ו ictal-clonic מורחבת עקבות. דפוסים חוזרים ונשנים של אי-פריטי EEG ו- interctal ו- EECTAL החלו 15-60 דקות (30 ± 5.2 דקות, ממוצע ± SEM) לאחר הזרקת KA ( איור 2 א ו -2 ב ). איור 2 ד ו- 2E מייצג את ההתקפים הטוניים-קלוניים שהם הסוג הנפוץ ביותר. משך ה- iictal-tonic נמשך 15.2 ± 0.9 s ( איור 2 ד ). התוצאות המייצגות הראו כי פריקות טוניק היו ואחריו פרץ clonic ( איור 2 ב, 2D, ו 2 E ). <html> E_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55489/55489fig1.jpg" /> איור 1: איור של פרוטוקול ההשתלה כירורגית. ( א ) סיכות מחשב זעירות. ( ב ) סיכה נקבה (משמאל) ואת זכר זכר (מימין). סרגל סולם משמש למדוד את אורך סיכת הנקבה. ( ג ) סיכת נקבה זכר זכר. ( ד ) גולגולת חשופה. מס &#39;1 מציג את אתר ההתייחסות, מס&#39; 2 מציג את Bregma, No. 3 ו- 4 אתרי ההקלטה הקיימים, ומספר 5 מציג את Lambda. ( E ) השתלת אלקטרודה. מס &#39;1 מציג את האלקטרודה התייחסות, מס&#39; 3 ו 4 להציג את האלקטרודה הקלטה. ( F ) גולם עכברוש משוחזר (P9). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55489/55489fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> D / 55489 / 55489fig2.jpg &quot;/&gt; איור 2: KA- המושרה Neonatal התקף. ( A ) עקבות נציג EEG מ חולדה P10 שהוזרק עם KA (2 מ&quot;ג / ק&quot;ג, IP) הראו התפרצויות פרץ אפילפטי חוזרים. ( ב ) תצוגה מורחבת של פריקות אפילפטיות דמויי אשכול בודדים מהקופסה ב- A. ( C , D ו- E ) עקבות טיפוסיים אופייניים, אקטליים-טוניקיים ו-אקטליים-קלוניים הורחבו מהקופסה ב- B. ( F ) את הכוח הממוצע EEG (1 דקות חלון זמן) לפני ואחרי הזרקת KA (ממוצע ± SEM). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55489/55489fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55489/55489fig3.jpg" /> איור 3: הגדרת הקלטה של ​​EEG. הקלטת מעקב נציג הוא shoWn ב נע בחופשיות נעל חולדה נעורים. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55489/55489fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

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

כאן, אנו מציגים טכניקה חדשנית שנועדה להקליט electroencephalography (EEG) בחופשיות נעורים אפילפטיים נעורים באופן חופשי ולתאר את הנהלים שלה, תכונות, ויישומים. שיטה זו מאפשרת אחד להקליט EEG במשך יותר מ 1 בשבוע.

הקלטה EEG בחופשיות העברת חולדות neonatal בשיטת רומן

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 ...

recording-eeg-in-freely-moving-neonatal-rats-using-a-novel-method

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.1K Views.  South China Normal University.  כאן, אנו מציגים טכניקה חדשנית שנועדה להקליט electroencephalography (EEG) בחופשיות נעורים אפילפטיים נעורים באופן חופשי ולתאר את הנהלים שלה, תכונות, ויישומים. שיטה זו מאפשרת אחד להקליט EEG במשך יותר מ 1 בשבוע. 

Video: Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

Novel Apparatus and Method for Drug Reinforcement

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction. Operant drug self-administration and conditioned place preference (CPP) procedures are expansively used in animal research to model various components of drug reinforcement, consumption, and addiction in humans. For this study, we used a novel approach to studying drug reinforcement in rats by combining traditional CPP and self-administration methodologies. We assembled an apparatus using two Med Associate operant chambers, sensory stimuli, and a Plexiglas-constructed neutral zone. These modifications allowed our experiments to encompass motivational aspects of drug intake through self-administration and drug-free assessment of drug/cue conditioning strength with the CPP test. In our experiments, rats self-administered cocaine (0.75 mg/kg/inj, i.v.) during either four (e.g., the "short-term") or eight (e.g., the "long-term") alternating-day sessions in an operant environment containing distinctive sensory cues (e.g., olfactory and visual). On the alternate days, in the other (differently-cued) operant environment, saline was available for self-infusion (0.1 ml, i.v.). Twenty-four hours after the last self-administration/cue-pairing session, a CPP test was conducted. Consistent with typical CPP findings, there was a significant preference for the chamber associated with cocaine self-administration. In addition, in animals undergoing the long-term experiment, a significant positive correlation between CPP magnitude and the number of cocaine-reinforced lever responses. In conclusion, this apparatus and approach is time and cost effective, can be used to examine a wide array of topics pertaining to drug abuse, and provides more flexibility in experimental design than CPP or self-administration methods alone.

Operant drug self-administration and conditioned place preference (CPP) procedures are expansively used in research to model various components of drug reinforcement, consumption, and addiction in humans. In this report, we combined traditional CPP and self-administration methods as a novel approach to studying drug reinforcement and addiction in rats.

רומן Apparatus ואת שיטת חיזוק והתרופות

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction.  Operant drug ...

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 General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

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 relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

שיטה כללית להערכת דגירה של השתוקקות סוכרוז בחולדות

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

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed single-neuron activity while animals are acquiring an operantly conditioned response, or when that response is extinguished. But even in these cases, observation periods usually encompass only a single stage of learning, i.e. acquisition or extinction, but not both (exceptions include protocols employing reversal learning; see Bingman&#160;et al.1 for an example). However, acquisition and extinction entail different learning mechanisms and are therefore expected to be accompanied by different types and/or loci of neural plasticity.
Accordingly, we developed a behavioral paradigm which institutes three stages of learning in a single behavioral session and which is well suited for the simultaneous recording of single neurons&#39; action potentials. Animals are trained on a single-interval forced choice task which requires mapping each of two possible choice responses to the presentation of different novel visual stimuli (acquisition). After having reached a predefined performance criterion, one of the two choice responses is no longer reinforced (extinction). Following a certain decrement in performance level, correct responses are reinforced again (reacquisition). By using a new set of stimuli in every session, animals can undergo the acquisition-extinction-reacquisition process repeatedly. Because all three stages of learning occur in a single behavioral session, the paradigm is ideal for the simultaneous observation of the spiking output of multiple single neurons. We use pigeons as model systems, but the task can easily be adapted to any other species capable of conditioned discrimination learning.

Learning new stimulus-response associations engages a wide range of neural processes which are ultimately reflected in changing spike output of individual neurons. Here we describe a behavioral protocol allowing for the continuous registration of single-neuron activity while animals acquire, extinguish, and reacquire a conditioned response within a single experimental session.

הקלטת הפוטנציאלים הפעולה &#39;יחיד נוירונים מחופשיות העברת יונים על פני שלושה שלבים של למידה

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

Extracellular Wire Tetrode Recording in Brain of Freely Walking Insects

Increasing interest in the role of brain activity in insect motor control requires that we be able to monitor neural activity while insects perform natural behavior. We previously developed a technique for implanting tetrode wires into the central complex of cockroach brains that allowed us to record activity from multiple neurons simultaneously while a tethered cockroach turned or altered walking speed. While a major advance, tethered preparations provide access to limited behaviors and often lack feedback processes that occur in freely moving animals. We now present a modified version of that technique that allows us to record from the central complex of freely moving cockroaches as they walk in an arena and deal with barriers by turning, climbing or tunneling. Coupled with high speed video and cluster cutting, we can now relate brain activity to various parameters of the movement of freely behaving insects.

We previously developed a technique for implanting tetrode wires into the central complex of cockroach brains that allows us to monitor activity in individual units of tethered cockroaches. Here we present a modified version of that technique that allows us to also record brain activity in freely moving insects.

תאי חוט Tetrode הקלטה במוח של חופשיות הליכה חרקים

Increasing interest in the role of brain activity in insect motor control requires that we be able to monitor neural activity while insects perform ...

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

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from flowering plants. Only a few studies have described the gustatory responses of bees toward toxins in food, and these experiments have mainly used the proboscis extension response on restrained honey bees. Here, a new behavioral assay is presented for measuring the feeding responses of freely-moving, individual worker bumble bees to nutrients and toxins. This assay measures the amount of solution ingested by each bumble bee and identifies how tastants in food influence the microstructure of the feeding behavior.
The solutions are presented in a microcapillary tube to individual bumble bees that have been previously starved for 2-4 hr. The behavior is captured on digital video. The fine structure of the feeding behavior is analyzed by continuously scoring the position of the proboscis (mouthparts) from video recordings using event logging software. The position of the proboscis is defined by three different behavioral categories: (1) proboscis is extended and in contact with the solution, (2) proboscis is extended but not in contact with the solution and (3) proboscis is stowed under the head. Furthermore the speed of the proboscis retracting away from the solution is also estimated.
In the present assay the volume of solution consumed, the number of feeding bouts, the duration of the feeding bouts and the speed of the proboscis retraction after the first contact is used to evaluate the phagostimulatory or the deterrent activity of the compounds tested.
This new taste assay will allow researchers to measure how compounds found in nectar influence the feeding behavior of bees and will also be useful to pollination biologists, toxicologists and neuroethologists studying the bumble bee&#39;s taste system.

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

A novel behavioral assay is described for investigating the short term gustatory responses of the mouthparts of freely-moving bumble bees (Bombus terrestris) toward nutrients and toxins in solution.

Assay רומן ההתנהגות לחקור תגובות Gustatory של הפרט, חופשי-נע דבורים Bumble (<em&gt; בומבוס האדמה</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

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel telemetric electroencephalography system in combination with standard self-adhesive hydrogel electrodes. The piglets are calmed down without the use of sedatives. After their release into the pigpen, the piglets behave normally&#8212;they drink and sleep in the same cycle as their siblings. Their sleep phases are used for the EEG recordings.

Here, we present a protocol to record telemetric electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen without the use of a sedative, making it possible to record typical EEG patterns during non-REM sleep, like spindle bursts.

EEG לא פולשנית הקלטות לנוע בחופשיות חזירונים

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 is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain interstitial space with the behavior and/or with the specific outcome of a pathology (e.g., seizures for epilepsy). When studying epilepsy, the microdialysis technique is often combined with short-term or even long-term video-electroencephalography (EEG) monitoring to assess spontaneous seizure frequency, severity, progression and clustering. The combined microdialysis-EEG is based on the use of several methods and instruments. Here, we performed in vivo microdialysis and continuous video-EEG recording to monitor glutamate and aspartate outflow over time, in different phases of the natural history of epilepsy in a rat model. This combined approach allows the pairing of changes in the neurotransmitter release with specific stages of the disease development and progression. The amino acid concentration in the dialysate was determined by liquid chromatography. Here, we describe the methods and outline the principal precautionary measures one should take during in vivo microdialysis-EEG, with particular attention to the stereotaxic surgery, basal and high potassium stimulation during microdialysis, depth electrode EEG recording and high-performance liquid chromatography analysis of aspartate and glutamate in the dialysate. This approach may be adapted to test a variety of drug or disease induced changes of the physiological concentrations of aspartate and glutamate in the brain. Depending on the availability of an appropriate analytical assay, it may be further used to test different soluble molecules when employing EEG recording at the same time.

Here, we describe a method for in vivo microdialysis to analyze aspartate and glutamate release in the ventral hippocampus of epileptic and non-epileptic rats, in combination with EEG recordings. Extracellular concentrations of aspartate and glutamate may be correlated with the different phases of the disease.

Microdialysis של חומצות אמינו מעוררות במהלך ההקלטות EEG בחופשיות העברת חולדות

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

Multi-regional neural recordings can provide crucial information to understanding fine-timescale interactions between multiple brain regions. However, conventional microdrive designs often only allow use of one type of electrode to record from single or multiple regions, limiting the yield of single-unit or depth profile recordings. It also often limits the ability to combine electrode recordings with optogenetic tools to target pathway and/or cell type specific activity. Presented here is a hybrid microdrive array for freely moving mice to optimize yield and a description of its fabrication and reuse of the microdrive array. The current design employs nine tetrodes and one opto-silicon probe implanted in two different brain areas simultaneously in freely moving mice. The tetrodes and the opto-silicon probe are independently adjustable along the dorsoventral axis in the brain to maximize the yield of unit and oscillatory activities. This microdrive array also incorporates a set-up for light, mediating optogenetic manipulation to investigate the regional- or cell type-specific responses and functions of long-range neural circuits. In addition, the opto-silicon probe can be safely recovered and reused after each experiment. Because the microdrive array consists of 3D-printed parts, the design of microdrives can be easily modified to accommodate various settings. First described is the design of the microdrive array and how to attach the optical fiber to a silicon probe for optogenetics experiments, followed by fabrication of the tetrode bundle and implantation of the array into a mouse brain. The recording of local field potentials and unit spiking combined with optogenetic stimulation also demonstrate feasibility of the microdrive array system in freely moving mice.

This protocol describes the construction of a hybrid microdrive array that allows implantation of nine independently adjustable tetrodes and one adjustable opto-silicon probe in two brain regions in freely moving mice. Also demonstrated is a method for safely recovering and reusing the opto-silicon probe for multiple purposes.

מערכת Microdrive היברידית עם בדיקה ההשבה Opto-סיליקון ו Tetrode עבור הקלטה כפול בצפיפות גבוהה בחופשיות העברת עכברים

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

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 smaller functional subgroups, it becomes paramount to record from projections and/or genetically-defined subpopulations of neurons. Fiber photometry is an accessible and powerful approach that can overcome these challenges. By combining optical and genetic methodologies, neural activity can be measured in deep brain structures by expressing genetically-encoded calcium indicators, which translate neural activity into an optical signal that can be easily measured. The current protocol details the components of a multi-fiber photometry system, how to access deep brain structures to deliver and collect light, a method to account for motion artifacts, and how to process and analyze fluorescent signals. The protocol details experimental considerations when performing single and dual color imaging, from either single or multiple implanted optic fibers.

This protocol details how to implement and perform multi-fiber photometry recordings, how to correct for calcium-independent artifacts, and important considerations for dual-color photometry imaging.

מולטי-סיב פונסה להקליט פעילות עצבית בבעלי חיים הנעים באופן חופשי

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 ...