The authors would like to thank Dr. Christina Ginkel (German Center for Neurodegenerative Diseases, DZNE), Dr. Michaela M&#246;hring (DZNE) and Dr. Robert Stark (DZNE) for assistance in animal breeding and animal health care. This work was financially supported by the Federal Institute for Drugs and Medical Devices (Bundesinstitut f&#252;r Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM) Bonn, Germany.

The authors have nothing to disclose.

それは、実験動物が行動1,3の彼らの完全なレパートリーを実行することを可能にする非拘束技術であるとして、植込み型脳波radiotelemetryは、中央の関連性があります。遠隔測定アプローチは自発的なEEG記録だけでなく、認知課題の下での録音や、T-迷路のような概日分析のセットアップ、放射状迷路、水迷路、睡眠不足のタス​​クまたはたびEEG記録が必要または有用であるだけでなく、可能にするのでこれは大きな関心事であります複雑な認知や運動活動中。 このプロトコルは、硬膜外表面と、マウスおよびラットの深い脳内EEG電極注入と埋め込み可能なEEGの無線周波数送信機との接続について説明します。プロシージャ内の重要なステップは、術前の問題、 すなわち、種及び株の選択、住宅事情、麻酔および疼痛管理を含みます。重要な文献の画面には、後者はCOなどの交絡因子を果たすことができることが明らかになりました様々な研究アプローチで発散結果にntribute。例えば、実験的な種、 例えば、ラット対マウス、さらには株の選択は完全に実験結果を変更することができます。同じことが性別にも当てはまります。一般的には、性別、特定のグループ化と分析を強くお勧めします。これが不可能な場合は、性別は、少なくともバランスされるべきです。実験条件は厳密に調和または制御されていない場合は、データが匹敵するか、単に無効ではありません取得。 ここで説明する定位移植手順は、表面と深部脳内構造の両方から高品質の脳波を記録する信頼性の高いツールを提供します。移植手順の重要なステップは、掘削工程が含まれます。これは、最小圧力と最大速度（RPM）で実行されなければなりません。高掘削速度が発熱しているが、最小圧力は、皮質下構造が熱的に損傷がないことを保証します。最小圧力は回避することが不可欠です頭蓋骨と下にある皮質のその後の損傷の突然のブレークスルー。また、特別なケアは、髄膜動脈または硬膜静脈洞を損傷しないよう注意しなければなりません。マウスでは、頭蓋骨は、その小さな厚さにむしろ透明です。したがって、髄膜動脈および洞は、損傷を避けるために識別することができます。初期および後期の予後を出血の場合には、一般的に悪いです、そのような動物は、信頼性の高い研究のために選択基準を満たしているかどうかは疑問です。私たちは、このような動物を犠牲にすることをお勧めします。 我々の経験では、説明した手法を用いて高品質のEEG記録は4週まで行うことができます。頭蓋冠内のドリル穴由来骨化プロセスに起因し、電極は、ECGおよびEMG汚染を生じる持ち上げされる傾向があります。さらに、特定の表面または深い、脳内構造を標的にすることは、脳のアトラスからの定位座標に依存していることを考慮すべきです。これらの定位脳マップ通常、特定の年齢の特定のマウスまたはラット系統に関連しています。これは、異なるマウスおよびラット株は年齢特定体の大きさや頭蓋骨の違いを示すことが決定的に留意しなければなりません。基本craniometricsのランドマークのブレグマとラムダに関してこのように、インター株と株内違いがあります。 1はまだ、 すなわち 、表示頭蓋骨と脳の成長を開発している若いマウスとラットから表面と深部電極の録音を実行したい場合、この問題は、特定の課題を提起します。この場合には、任意の位置からの信頼できる長期記録はほとんど不可能です。 頭蓋のランドマークの可視漂白手順を行うために推奨されます。ケアは、それがそうでない場合は頭蓋骨を貫通し、皮質への酸化的損傷を行うことができますように、H 2 O 2のインキュベーション時間を制限するように注意する必要があります。 最後に、その商業脳波radiotelemetryに注意することが重要ですシステムは、他の電気生理学的な設定と組み合わせることができます。我々は最近、マウスでは潜在的なセットアップを誘発聴覚でradiotelemetric EEG記録の組み合わせを確立しました。この洗練されたアプローチは、P50 / N100電位のダブルクリックのパラダイムと分析を適用することにより、例えば 、endophenotyping実行し、統合失調症のトランスジェニックマウスモデルを識別し、特徴付けるために、例えば、可能にします。一般的には、脳波radiotelemetryと誘発-電位の間の技術的なリンクは、将来的に有望なアプローチである可能性が高いです。

Radiotelemetryは特にEEG、ECG、EMG、血圧、体のコア温度または活性の測定1-7との関連で、様々なサイズを意識し、拘束されていない動物で、行動や生理的パラメータの多様性を測定するための最も貴重な方法論的アプローチです。理論的には、任意の種は、ネコ、イヌ、ブタおよび霊長類3.8のマウスおよびラットのような実験用げっ歯類の移植可能な脳波radiotelemetryを用いて分析することができます。でも、魚、爬虫類と両生類はradiotelemetric調査9の対象となります。過去20年間にわたって、移植可能なEEGのradiotelemetryは、てんかん、睡眠障害、神経変性および神経精神障害7,10-12などのヒト疾患の種々のトランスジェニック動物モデルの特性に有益であることが証明されました。過去には、マウスおよびラットからの生体電位を含む生理学的データを収集する多数の方法論的アプローチは、descをしていますribed。ジャケットレコーダーシステム、物理的な拘束方法、非移植radiotransmittersと係留システムで着用は過去13,14のメイン注目を集めています。今日、radiotelemetric移植のための様々なシステムが市販されています。しかし、文学の画面には、自作のradiotelemetricシステム15-40の開発を記述する29の出版物を明らかにしました。自家製のシステムは安価で、よりユーザに適合である可能性が高いのに対し、市販のシステムは、単純にインストールすることが比較的容易であり、迅速に設定することができます。 植込み型脳波radiotelemetryは、ジャケット・システムまたは係留アプローチで着用物理的な拘束方法、などの競合技術に比べて多くの利点を有します。後者は、定義によって拘束されている、すなわち 、動物は動くことができない場合、またはその正常な動作が損なわれています。それも、再取得のための動物を麻酔する必要があるかもしれません責任を負うデータ。現代の係留システムは、しかしながら、より少ない拘束である可能性が高いが、これは科学的に検証される必要があります。一方、Radiotelemetryは、動物が時空間の制約なしに行動の彼らの完全なレパートリーを発揮することができ、したがって、アプローチを抑制し、人間1,3で取得することができ、結果の複数の予測であることがより優れていると考えられています。その拘束アプローチは劇的に根本的な生理学的パラメータ、 例えば 、食物摂取、身体の深部体温、血圧と心拍数と実施例3のために身体活動を変化させることができるが、それはかなりのために知られています。係留システムは、1枚の静止広く使用されている古典的な拘束アプローチ13,14を表します。硬膜外または深いのいずれかの電極である電極は、一般的に頭蓋骨に固定されている小型のソケットに接続されています。ソケット自体は、動物の比較的自由な動きを可能にするケーブルの取り付けのために露出されています。 ALTHウワーッ、今日係留システムは非常に繊細かつ非常に柔軟になってきた、その主要な欠点​​の一つは、それがまだ半拘束であること、です。動物は自分の体（頭）由来の任意の外部機器を操作する傾向があるように加えて、電極移植部位での感染の危険があるかもしれません。様々な種の無線radiotelemetry技術はすでに60年代後半に記載されているので、数十年前から存在してきたが、それはごく最近になって、特にこのような小さな実験用げっ歯類では、手頃な価格で信頼性が高く、比較的使いやすい10,41,42となっていますマウスやラットなど。小さい、小型の移植可能なEEG送信機は、現在市販されており、20グラム（約10週間）よりも大きいマウスに移植することができます。このように、特にトランスジェニックマウスモデルの電気生理学的特性評価は、これらの日の移植可能な脳波radiotelemetryのアプリケーションの主な分野となっています。動物の大きさは、もはや絶対的な実験restricではありませんトランスミッタ「バッテリーの寿命一方ションは確かです。その限られた寿命にもかかわらず、移植可能な送信機システムは、システムを抑制することによって潜在的な記録に関連するストレスに関連するほとんどの欠点を最小限に抑えることが可能です。げっ歯類は安静時、運動活性（探査）と睡眠（REM、徐波睡眠）43,44を含む生理学的な行動の彼らの完全な装備一式を提示することができます。重要なのは、移植可能なradiotelemetryは強く動物使用3を減らすことができます 。現在、科学の実験動物の数を制限し、彼らの苦しみを軽減する方法について激しい議論があります。明らかに、動物実験やヒトおよび動物の疾患の動物モデルは、ボトムラインの病態と治療におけるその後の進展についての我々の理解のために不可欠です。また、動物実験は、薬物の研究開発において重要です。彼らは、実質的に、薬物のライセンスでの前臨床/毒物学的研究に寄与しませんこのように、ヒトおよび動物の両方の世話にコミットします。これは現在の選択肢がまだ誘発される他の方法では不可能であろう複雑な病態生理学的メカニズムを理解するために、動物の研究に利用できないことを、注目すべきです。同時に、EUおよび米国における3R、 すなわち 、交換、縮小と洗練戦略が強く補完代替方法の研究を奨励しています。 Radiotelemetryは、他の技術と比較して、実験動物の数およびそれらの苦痛を軽減することができるように成功した3R戦略の重要な例です。 ここでは、マウスとラットの両方における無線周波数送信機の皮下ポーチ注入を実行するための詳細かつ連続的なステップバイステップのアプローチを提供します。この最初のシーケンスは、定位硬膜外と深い脳内脳波電極の位置の説明が続いています。特別な注意は、住宅事情、麻酔、周囲および術後疼痛に支払われます管理および可能な抗感染症治療。焦点は確実に硬膜外と深い脳内構造物を対象とするコンピュータ化された3D定位アプローチです。また、術後の回復時の外傷および疼痛管理の最適化を減少させるための頻繁な実験的なEEG電極注入における落とし穴と戦略についてのコメント。最後に、表面と深部EEG記録の例を提示します。

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Carprofen (Rimadyl VET - InjektionA2:D43sl&#246;sung)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>PZN 0110208</td>
			<td>20 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>binocular surgical magnification microscope&#160;</td>
			<td>Zeiss Stemi 2000</td>
			<td>0000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bulldog serrefine</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>18051-28</td>
			<td>28mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cages (Macrolon)</td>
			<td>Techniplast</td>
			<td>1264C, 1290D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cold light source</td>
			<td>Schott KL2500 LCD</td>
			<td>9.705&#160;202</td>
			<td>ordered at Th.Geyer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cotton tip applicators (sterile)</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>EH12.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexpanthenole (Bepanthen Wund- und Heilsalbe)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN: 1578818</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drapes (sterile)</td>
			<td>Hartmann</td>
			<td>PZN 0366787</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>9065.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.3% / 3% hydrogene peroxide solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>95321</td>
			<td>30% stock solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gloves (sterile)</td>
			<td>Unigloves</td>
			<td>1570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dental glas ionomer cement</td>
			<td>KentDental /NORDENTA</td>
			<td>957 321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2% glutaraldehyde solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G6257</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe Forceps-curved, serrated</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11052-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsey Micro Needle Holder-Tungsten Carbide</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>12500-12</td>
			<td>12.5 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heat-based surgical instrument sterilizer</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>18000-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heating pad</td>
			<td>AEG HK5510</td>
			<td>520010</td>
			<td>ordered at myToolStore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>high-speed dental drill</td>
			<td>Adeor</td>
			<td>SI-1708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris scissors extra thin&#160;</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14058-09</td>
			<td>9 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inhalation narcotic system (isoflurane)</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH</td>
			<td>34-1352, 10-1340, 34-0422, 34-1041, 34-0401, 34-1067, 72-3044, 34-0426, 34-0387, 34-0415, 69-0230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Baxter 250 ml</td>
			<td>PZN 6497131</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>PZN 07506004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lactated Ringer&#8217;s solution (sterile)</td>
			<td>Braun</td>
			<td>L7502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lexar-Baby Scissors-straight, 10 cm</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14078-10</td>
			<td>10 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nissl staining solution</td>
			<td>Armin Baack</td>
			<td>BAA31712159</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>non-absorbable suture material 5-0/6-0 (sterile)</td>
			<td>SABANA (Sabafil)</td>
			<td>N-63123-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Covidien (Sofsilk)</td>
			<td>S1172, S1173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsey Needle Holder</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>12001-13</td>
			<td>13 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pads (sterile)</td>
			<td>ReWa Krankenhausbedarf</td>
			<td>2003/01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.9% saline (NaCl, sterile)</td>
			<td>Braun</td>
			<td>PZN:8609255</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>scalpel blades with handle (sterile)</td>
			<td>propraxis</td>
			<td>2029/10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Pattern Forceps</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11000-12, 11000-14</td>
			<td>12 cm and 14.5 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel and tungsten electrodes parylene coated&#160;</td>
			<td>FHC Inc., USA)</td>
			<td>UEWLGESEANND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stereotaxic frame</td>
			<td>Neurostar</td>
			<td>51730M</td>
			<td>ordered at Stoelting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Stereo Drive-New Motorized Stereotaxic)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tapes (sterile)</td>
			<td>BSN medical GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td>626225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TA10ETA-F20&#160;</td>
			<td>DSI</td>
			<td>270-0042-001X</td>
			<td>Radiofrequency transmitter 3.9 g,&#160; 
			3.9 g, 1.9 cc, input voltage range &#177; 2.5 mV, 
			channel bandwidth (B) 1-200 Hz,&#160; 
			nominal sampling rate (f) 1000 Hz (f = 5B) 
			temperature operating range 34-41 &#176;C 
			warranted battery life 4 months</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TL11M2-F20EET&#160;</td>
			<td>DSI</td>
			<td>270-0124-001X</td>
			<td>Radiofrequency transmitter&#160; 
			3.9 g, 1.9 cc, input voltage range &#177; 1.25 mV, 
			channel bandwidth (B) 1-50 Hz,&#160; 
			nominal sampling rate (f) 250 Hz (f = 5B) 
			temperature operating range 34-41 &#176;C 
			warranted battery life 1.5 months</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Forceps- 1x2 Teeth 12 cm</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11021-12</td>
			<td>12 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten carbide iris scissors</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14558-11</td>
			<td>11.5 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibroslicer 5000 MZ</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>5000-005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine (Rompun)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN: 1320422</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

non-restraining eeg radiotelemetry: epidural and deep intracerebral stereotaxic eeg electrode placement

植込み型脳波radiotelemetryは、神経精神医学的および神経変性疾患だけでなく、てんかんのトランスジェニックマウスモデルの神経学的特性評価において中心的な関連性があります。この強力な技術は、根底にある病態生理学的メカニズムに貴重な洞察を提供するだけでなく、すなわち 、CNS関連疾患の原因病理は、それはまた、新しい翻訳、 すなわち 、治療法の開発を容易にします。ジャケットまたは係留システムで使用される記録システムを利用する競合技術は、半拘束文字への非生理的な抑制に苦しむ一方、radiotelemetric EEG記録はこれらの欠点を克服します。技術的には、移植可能な脳波radiotelemetryは、様々な生理学的および病態生理学的条件の下で硬膜外と深い、脳内脳波の正確かつ高感度な測定を可能にします。まず、我々は、成功したまっすぐの詳細なプロトコルを提示します高品質のelectrocorticogramsその結果硬膜外（表面）EEG記録のための迅速かつ効率的な技術。第二に、我々は、海馬（electrohippocampogram）で、 例えば深い、脳内EEG電極を、移植する方法を示しています。両方のアプローチについては、コンピュータの3D定位電極注入システムが用いられます。無線周波数送信機自体が、マウスおよびラットの両方における皮下嚢に移植されます。特別な注意はまた、実験動物の周囲および術後治療を事前に支払われる必要があります。マウス、ラット、適切な麻酔の術前の準備だけでなく、術後の治療や痛みの管理は、詳細に記載されています。

このセクションでは、表面と深い、脳内EEG記録から得られた例を示しています。当初は、生理学的条件下でのベースラインの記録は、従来例えば 、以下の後続の記録、薬理学的な治療に必須であることを明記すべきです。このようなベースラインの記録は、異なる行動状態またはスリープ/概日リズムと脳のリズムの機能的相互依存性に関する貴重な情報を提供することができます。ここでは、proconvul​​sive /心霊エネルギーの薬の急性投与後に記録された発作活動の例を示しています。上記で概説したように、脳波radiotelemetryでのアプリケーションの一般的なフィールドは、てんかんの研究です。てんかんモデルは、急性および慢性の薬理学的モデルだけでなく、てんかんの遺伝的（トランスジェニック）モデルが含まれています。ここでは、R / S-バクロフェンでは20mg / kgであり、bicucullinemetの腹腔内投与によって誘発される非痙攣性欠如のような発作の急性モデルを実証します、10mg / kgでhobromide。細胞内への流入-薬力学的には、バクロフェンはClでを阻害するGABA（A）アンタゴニストビククリンであるのに対し前およびシナプス後の両方の細胞外K +の流出を増加させ、GABA（B）受容体アゴニストです。視床皮質-皮質視床回路内hyperoscillationとhypersynchronizationの開始および維持におけるGABA（A）受容体の活性化。 図5B、Cは、IP R / S-バクロフェン（20ミリグラム/キログラム）の管理とbicucullinemethobromide以下の硬膜外EEG記録を表示します（10mg / kgの）。 10mg / kgの腹腔またはペンチレンテトラゾール（PTZ）の用量で4-アミノピリジン（4-AP）の全身投与は、マウスとラットで一般化強直間代発作を誘発することができます。 4-APまたはPTZは、注射後、動物は、用量依存的重症度の運動の行動、 すなわち 、強度および持続時間の典型的な時系列を示しています。発作は通常、ミルに続く、低活動状態からスタートD、主に感覚毛けいれん、頭部および/または前肢で顔に影響を与える部分ミオクローヌス。この部分発作の状態がより直立姿勢や四肢全てを含む全身クローヌスの損失を特徴とミオクローヌスに一般化することができます。後者はジャンプ、野生の実行と後肢の最後に、強直性伸展することを特徴とします。 4-AP投与（10mg / kgの）次の一般的な硬膜外EEG記録は、図5Aに示されています。高精度で記録のこの硬膜外タイプすなわち 、発作、開発の初期段階を誘発することができる。、ミオクローヌス頭の動き、顔と前肢のジャーク）。高いEMG、 すなわち 、筋肉の活動に関連した運動の発作活動の高度があるが、EEG記録の最小限EMG汚染が観察されます。 図5（a）に明らかなほど、散発的なスパイク活動（*）は、典型的なスパイク/多棘/スペイン系アメリカ人との一般的なクローヌスが続いています連続的なスパイク活動のその後のエピソードに続いて、電子波パターン（1）。 EMG汚染がほとんど検出であることに注意してください。記録セグメントが原因で全身クローヌスに強化された筋肉の活性を特徴としているが、脳由来のスパイク活動が顕著であるとEMG汚染は極めて低いです。この例では、提案された実験的なアプローチは、EEG信号がEMGアーチファクトによってマスクされることが予想可能性がある場合、選択的であっても全身発作条件下でEEG信号を記録することが可能であることを証明します。ここで説明するように、常に注射前に、注射の下および薬理学的投与後に録音を必要とする薬物注射体制に注意してください。コントロールは、偽注入/車両を注射した動物を含める必要があります。 典型的な脳内の脳標的は、海馬、 例えば、CA1領域です。海馬発作活性はカイニン酸（KA）、又はN-メチルにより誘導することができます-Dアスパラギン酸（NMDA）。非NMDA受容体アゴニストKAは、一般的に10〜30ミリグラム/ kgの用量で腹腔内投与されます。海馬発作は、急性様々なグルタメート受容体アゴニストによって誘導することができる重要な発作のサブグループを表します。上述の深い電極移植手順を用いて、KA誘発性海馬発作は、高精度（ 図5D）を用いて記録することができます。 KAのほかに、海馬発作はまた150ミリグラム/ kgの用量でNMDAの腹腔内投与によって誘導することができます。 KA処置動物のように、NMDA処理したマウスは、時折、死を発作性スクラッチ、運動亢進および旋回、強直間代性痙攣のシーケンスにより発作を開発し、。 図6は、最も人気のある慢性海馬発作モデル、 すなわちで同時皮質（硬膜外）と海馬（深い）脳波の例を示す。、近心側頭葉エピのピロカルピンモデルを<html>ラットにおけるlepsy（mTLE）。なお、EEGアーチファクトができ、時々模倣ictiform放電（ 図7）。このように特別な注意がECG、EMGを低減するために支払われる必要があり、外部からのEEG信号の乱れを誘発しました。ここに記載の注入手順は、EEG信号の汚染で最大の減少を可能にすることに留意すべきです。例えば、によって遮蔽することができる外部電気機器からのアーティファクトのいずれかの結果、ファラデーケージや脳の外に電極を持ち上げる傾向が開けた穴の周りの骨化プロセスによる。後者は技術の実験的な制限をマークし、時間依存性プロセスです。発作の記録と分析がここで記載された技術の適用の唯一のフィールドではないことに留意すべきです。表面及び深部脳EEG記録は、精神神経疾患の動物モデルであり、例えば、睡眠研究のために、例えば 、複雑な時間-周波数解析のために使用することができます。 ove_content「FO：キープtogether.withinページ= &quot;1&quot;&gt; <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig1.jpg" /> 図1：Radiotelemetry の住宅条件の異なるマウスまたはラット株におけるin vivoでの研究やヒトの疾患の薬理学的またはトランスジェニック系統は、交絡因子に起因する個体内変動と潜在的なバイアスを最小にするために、高い標準化を必要とします。適切な住宅の条件は、高品質の録音および有効な遠隔測定結果を得るための前提条件です。ラボの棚にオープン住宅事情は記録には適していません。代わりに、動物施設の内部、または換気キャビネット（A）中で実施されるべきである記録。理想的には、換気キャビネットのみ手術前と手術後の住宅や回復のために使用されていませんが、また、このようEEG記録（B）のための環境条件と妨害の欠如の安定性を保証します。記録は、通気孔で行うことができない場合キャビネットをilated、彼らは環境的に制御動物室（C）の内部にファラデーケージ内で行われるべきである。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54216/54216fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig2.jpg" /> 図2： 標準EEG Radiotelemetryシステムと無線周波数トランスミッタは、自作のシステムに加えて、商業的に利用可能なシステムの数が市場に出ています。このようなシステムの基本的なセットアップは、（A）に示されています。システムは、無線周波数送信機、受信機プレート、マルチプレクサとしてのデータ交換マトリックス、及びデータ収集、処理および分析のコアユニットからなります。周波数解析のために、発作の検出および睡眠分析特定のソフトウェアモジュールが提供されます。送信機の複数の種類があります調査し、科学的疑問に依存していると想定される種に応じて利用できる。B）移植したマウス、レシーバープレートと標準化された記録条件のために換気キャビネットの内部に配置されたマルチプレクサ。C）大人のC57BL / 6Jマウスと2チャンネル無線周波数送信機。D）の4週間電極注入および固定が権限を持つ61および62から再版グラスアイオノマーセメント（）を使用した後の頭蓋骨の背面図。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54216/54216fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig3.jpg" /> 図3： マウスとラットのための麻酔し、定位のセットアップ。 A）イソフルランを用いて、ガス麻酔システム。高精度、高速歯科用ドリルは畝ですそれぞれマウスおよびラットのための3D定位デバイス上nted。補足暖かさは、加熱パッド。B）ドリル、定位耳バーや権限を持つ62から復刻鼻クランプ（）のクローズアップを使用して与えられている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54216/54216fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4a" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig4a.jpg" /> <img alt="図4b" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig4b.jpg" /> 図4： 定位表面と深部電極移植。 A）マウスおよびラットにおける硬膜外電極配置のスキーム。B）解剖学的構造およびマウス頭蓋骨のランドマーク。 0.3％H 2 O 2で調製されたC57BL / 6Jマウスの頭蓋骨の先端図。注頭蓋骨（前頭骨（の）、頭頂骨（OP）、OSのOCcipitale（OO））および縫合糸（縫合前頭（SF）、縫合矢状（SS）、縫合冠状（SC）、および主要な解剖学的ランドマークのブレグマ（B）及びラムダ（L）を決定縫合のlambdoidea（SL））。C ）C57BL / 6Jマウス頭蓋骨の側面図である。D）One硬膜外、差動電極が運動野（M1）上に配置され、追加の海馬内の差動電極を海馬のCA1領域に配置されています。どちらの擬似参照電極は、小脳に局在化している。E）冠状セクション（スキーム）electrohippocampogramを記録するための深い、頭蓋内電極の局在を示す。F）深いEEG電極のクローズアップ、無線周波数送信機の検知リードそして、（61,62許可を得てから得て転載）は、マウスの頭蓋骨の上にそれらの配置。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54216/54216fig4large.jpg" target="_blank">クリックしてください。</a>ここで、この図の拡大版を表示します。 <img alt="図5a" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig5a.jpg" /> <img alt="図5b" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig5b.jpg" /> 図5：4-アミノピリジン（4 AP、10mg / kgの）の腹腔内投与後に発作放電を表示てんかん放電の薬理学的誘導 A）表面脳波記録。散発的なスパイク（*）EEGうつ病で、その結果、連続スパイク（1）の一時的なエピソードに進化（2-3、振幅の減少）。まもなく、この期間の後に野生のランニングやジャンプと全身性強直間代発作の開発への第2のスパイク列の付随は、最終的に後肢（4）と死の強直性伸展をもたらす明らかになります。脳死以下の残りの小さな信号は、IP administrati後ECG（R-スパイク）汚染。B）を表し、<html> （BMB、10mg / kgの）bicucullinemethobromideの上にマウスが特徴的なスパイクとスパイク波。C）。D）海馬内脳波（EEG）録音活動をスパイクIPを次の散発的な発生が生じバクロフェンの投与（20 mgの/キログラム）の列車を表示しますKA（30ミリグラム/ kg）を投与します。 I：KA投与後すぐに2時間C57BL / 6Jマウスから深いCA1記録。 30時ミリグラム/キログラムKA連続した海馬の発作活動は、時折発作後うつ病（矢印）によって中断が観察されます。発作放電がデルタとシータ波帯（4-8 Hz）で（挿入図を参照）、スパイクおよび/またはスパイク波活性を特徴としています。 II-IV：日1、3、5、注射後1時間CA1 EEG記録では減少したが、まだ（許可を得て61と62から再版）神経興奮毒性変性に関連する連続発作放電示しています。JPG &quot;ターゲット=&quot; _空白 &quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig6.jpg" /> 図6：Radiotelemetric EEG録音近心側頭葉てんかんのラットモデルにおける大脳辺縁発作は薬理学的にピロカルピン注入政権を経て誘導されます。この図は、3ヶ月歳の時、ラットから一次運動野（M1）からの同期記録だけでなく、海馬CA1領域を示しています。昇順および降順スパイク/ポリスパイク列は（許可を得て62から再版）の両方の偏向に存在している。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54216/54216fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図7" src="/files/ftp_upload/54216/54216fig7.jpg" /> <strong&gt;図7：心電図/電とシステムEEG（ディープ電極（AC）、表面電極（D）、垂直バー：ACで50μV、Dで1 MV）を夾雑アーティファクト。対照マウスからA）海馬内脳波記録。センシングのB）破損シリコーン断熱材は、脳波記録の劇的な汚染をもたらす可能性が開けた穴の縁から発信骨化プロセスと同様につながります。 ECG信号、 すなわち干渉の規則的なパターンに注意してください。、R-スパイク（矢印）。高周波活性を特徴とEEGの重要なことは、ECGの汚染を完全に回避することはできませんが、ここに提示移植手順が最小に減少します。C）電汚染。D）アーティファクトはまた、受信機のプレートの間または電気からのクロストークに由来することができます室内光または様々な他の電気装置の股関節から進化したノイズtは受信板に近接しています。ノイズを拾うシステムを防止する効果的な方法は、換気キャビネットまたは（許可を得て61と62から再版）ファラデーケージを使用して、受信機プレートとホームケージを遮蔽するためである。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54216/54216fig7large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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

非拘束脳波radiotelemetryは自由に動くげっ歯類からin vivoでの長期的な脳波を記録する貴重な方法論的アプローチです。この詳細なプロトコールは、CNSのリズムとCNS関連行動の段階の信頼性の高い記録を得るために、異なる脳領域に定位硬膜外と深い脳内電極配置を説明しています。

非拘束EEG Radiotelemetry：硬膜外とディープ脳内定位EEG電極配置

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

non-restraining-eeg-radiotelemetry-epidural-deep-intracerebral

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

18.9K ビュー.  Federal Institute for Drugs and Medical Devices (Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM). 非拘束脳波radiotelemetryは自由に動くげっ歯類からin vivoでの長期的な脳波を記録する貴重な方法論的アプローチです。この詳細なプロトコールは、CNSのリズムとCNS関連行動の段階の信頼性の高い記録を得るために、異なる脳領域に定位硬膜外と深い脳内電極配置を説明しています。 

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Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the processing of simple sensory stimuli. We will use somatosensory stimuli to locate the hand somatosensory areas, auditory stimuli to locate the auditory cortices, visual stimuli in four quadrants of the visual field to locate the early visual areas. These type of experiments are used for functional mapping in epileptic and brain tumor patients to locate eloquent cortices. In basic neuroscience similar experimental protocols are used to study the orchestration of cortical activity. The acquisition protocol includes quality assurance procedures, subject preparation for the combined MEG/EEG study, and acquisition of evoked-response data with somatosensory, auditory, and visual stimuli. We also demonstrate analysis of the data using the equivalent current dipole model and cortically-constrained minimum-norm estimates. Anatomical MRI data are employed in the analysis for visualization and for deriving boundaries of tissue boundaries for forward modeling and cortical location and orientation constraints for the minimum-norm estimates.

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to map brain areas involved in the processing of simple sensory stimuli.

同時MEGおよびEEGとの機能的マッピング

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the ...

神経科学

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.

ポリイミドベースのマイクロ電極を用いて自由に動くマウスの高密度脳波録音

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

Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and monitoring of brain function in preterm and term babies. Most common indications are the diagnosis of epileptic seizures, assessment of brain maturity, and recovery from hypoxic-ischemic events. EEG recording techniques and the understanding of neonatal EEG signals have dramatically improved, but these advances have been slow to penetrate through the clinical traditions. The aim of this presentation is to bring theory and practice of advanced EEG recording available for neonatal units. 
In the theoretical part, we will present animations to illustrate how a preterm brain gives rise to spontaneous and evoked EEG activities, both of which are unique to this developmental phase, as well as crucial for a proper brain maturation. Recent animal work has shown that the structural brain development is clearly reflected in early EEG activity. Most important structures in this regard are the growing long range connections and the transient cortical structure, subplate. Sensory stimuli in a preterm baby will generate responses that are seen at a single trial level, and they have underpinnings in the subplate-cortex interaction. This brings neonatal EEG readily into a multimodal study, where EEG is not only recording cortical function, but it also tests subplate function via different sensory modalities. Finally, introduction of clinically suitable dense array EEG caps, as well as amplifiers capable of recording low frequencies, have disclosed multitude of brain activities that have as yet been overlooked.
In the practical part of this video, we show how a multimodal, dense array EEG study is performed in neonatal intensive care unit from a preterm baby in the incubator. The video demonstrates preparation of the baby and incubator, application of the EEG cap, and performance of the sensory stimulations.

This video explains the background theory of the neonatal EEG activity and the sensory responses, followed by a live demonstration of their recording in neonatal intensive care unit.

早産児脳波：マルチモーダル神経生理学的プロトコル

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and ...

Applications of EEG Neuroimaging Data: Event-related Potentials, Spectral Power, and Multiscale Entropy

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain signal. Typically, researchers represent the brain's response as the mean across repeated experimental trials and disregard signal fluctuations over time as "noise". However, it is becoming clear that brain signal variability conveys meaningful functional information about neural network dynamics. This article describes the novel method of multiscale entropy (MSE) for quantifying brain signal variability. MSE may be particularly informative of neural network dynamics because it shows timescale dependence and sensitivity to linear and nonlinear dynamics in the data.

Neuroimaging researchers typically consider the brain's response as the mean activity across repeated experimental trials and disregard signal variability over time as "noise". However, it is becoming clear that there is signal in that noise. This article describes the novel method of multiscale entropy for quantifying brain signal variability in the time domain.

EEGニューロイメージングデータの応用：事象関連電位、スペクトルパワー、およびマルチスケールエントロピー

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

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 as epilepsy and neurodegenerative disorders. However, it is technically difficult to obtain EEG recordings in neonates as it requires specialized handling and great care. Here, we present a novel method to record EEG in neonatal rat pups (P8-P15). We designed a simple and reliable electrode using computer pin loci; it can be easily implanted into the skull of a rat pup to record high-quality EEG signals in the normal and epileptic brain. Pups were given an intraperitoneal (i.p.) injection of the neurotoxin kainic acid (KA) to induce epileptic seizures. The surgical implantation performed in this procedure is less expensive than other EEG procedures for neonates. This method allows one to record high-quality and stable EEG signals for more than 1 week. Furthermore, this procedure can also be applied to adult rats and mice to study epilepsy or other neurological disorders.

Here, we introduce a novel technique designed to record electroencephalography (EEG) in freely moving neonatal epileptic pups and describe its procedures, features, and applications. This method allows one to record EEG for more than 1 week.

新しい方法を用いた自由に動く新生児ラットの脳波記録

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 ...

Using Brain Activation (nir-HEG/Q-EEG) and Execution Measures (CPTs) in a ADHD Assessment Protocol

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a problem that impacts academic performance and has serious consequences that result in difficulties in scholastic, social and familial contexts. One of the most common problems in the identification of this disorder relates to the apparent over diagnosis of the disorder due to the absence of global protocols for assessment. The research group of School Learning, Difficulties and Academic Performance (ADIR) from the University of Oviedo, has developed a complete protocol that suggests the existence of certain patterns of cortical activation and executive control for identifying ADHD more objectively. This protocol takes into consideration some of the hypothetical determinants of ADHD, including the relationship between activation of selected areas of the brain, and differences in performance on various aspects of executive functioning such as omissions, commissions or response times, using innovative tools of Continuous Performance Testing (based on Virtual Reality CPT and Traditional CPT) and brain activation measures (two different tools, based on Hemoencephalography- nirHEG; and Quantified Electroencephalography --Q-EEG, respectively). This model of assessment aims to provide an effective assessment of ADHD symptomatology in order to design an accurate intervention and make appropriate recommendations for parents and teachers.

Using Brain Activation nir-HEG/Q-EEG and Execution Measures CPTs in a ADHD Assessment Protocol

This work presents a new protocol for the assessment of Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) by providing a more objective diagnostic procedure for this developmental disorder based on the use of innovative tools. It also analyzes the relationship between activation measures and executive function measures.

ADHD 評価プロトコルで脳の活性化 (nir HEG/Q-脳波) と実行対策 (CPTs) の使用

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a problem that impacts academic performance and has serious consequences that result in difficulties in ...

Analyzing Neural Activity and Connectivity Using Intracranial EEG Data with SPM Software

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive neuroscience. Intracranial electroencephalography (EEG) can directly record electrical neural activity and has the unique potential to accomplish this goal. Traditionally, averaging analysis has been applied to analyze intracranial EEG data; however, several new techniques are available for depicting neural activity and intra- and inter-regional connectivity. Here, we introduce two analytical protocols we recently applied to analyze intracranial EEG data using the Statistical Parametric Mapping (SPM) software: time-frequency SPM analysis for neural activity and dynamic causal modeling of induced responses for intra- and inter-regional connectivity. We report our analysis of intracranial EEG data during the observation of faces as representative results. The results revealed that the inferior occipital gyrus (IOG) showed gamma-band activity at very early stages (110 ms) in response to faces, and both the IOG and amygdala showed rapid intra- and inter-regional connectivity using various types of oscillations. These analytical protocols have the potential to identify the neural mechanisms underlying cognitive functions with high spatial and temporal profiles.

We present two analytical protocols that can be used to analyze intracranial electroencephalography data using the Statistical Parametric Mapping (SPM) software: time-frequency statistical parametric mapping analysis for neural activity, and dynamic causal modeling of induced responses for intra- and inter-regional connectivity.

神経活動と Spm と頭蓋内脳波データを使用した接続の分析

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive ...

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.

子豚を自由に移動するから非侵襲的脳波

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.

自由行動ラットの脳波記録中に興奮性アミノ酸の透析

Microdialysis is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain ...

In Vivo Intracerebral Stereotaxic Injections for Optogenetic Stimulation of Long-Range Inputs in Mouse Brain Slices

Knowledge of cell-type specific synaptic connectivity is a crucial prerequisite for understanding brain-wide neuronal circuits. The functional investigation of long-range connections requires targeted recordings of single neurons combined with the specific stimulation of identified distant inputs. This is often difficult to achieve with conventional and electrical stimulation techniques, because axons from converging upstream brain areas may intermingle in the target region. The stereotaxic targeting of a specific brain region for virus-mediated expression of light-sensitive ion channels allows selective stimulation of axons originating from that region with light. Intracerebral stereotaxic injections can be used in well-delimited structures, such as the anterior thalamic nuclei, in addition to other subcortical or cortical areas throughout the brain.
Described here is a set of techniques for precise stereotaxic injection of viral vectors expressing channelrhodopsin in the mouse brain, followed by photostimulation of axon terminals in the brain slice preparation. These protocols are simple and widely applicable. In combination with whole-cell patch clamp recording from a postsynaptically connected neuron, photostimulation of axons allows the detection of functional synaptic connections, pharmacological characterization, and evaluation of their strength. In addition, biocytin filling of the recorded neuron can be used for post-hoc morphological identification of the postsynaptic neuron.

This protocol describes a set of methods to identify the cell-type specific functional connectivity of long-range inputs from distant brain regions using optogenetic stimulations in ex vivo brain slices.