Registrazioni di EEG non invadente da muoversi liberamente suinetti
Summary
Qui, presentiamo un protocollo per registrare telemetrici elettroencefalogrammi (EEG) di muoversi liberamente suinetti direttamente nel porcile senza l’uso di sedativi, rendendo possibile registrare tipico pattern EEG durante non – REM del sonno, come mandrino scoppia.
Abstract
Il metodo permette la registrazione di alta qualità elettroencefalogrammi (EEG) di muoversi liberamente suinetti direttamente nel porcile. Usiamo un sistema telemetrico elettroencefalografia un canale in combinazione con gli elettrodi autoadesivi standard idrogel. I suinetti sono calmati giù senza l’uso di sedativi. Dopo il loro rilascio in porcile, i suinetti si comportano normalmente — bevono e dormire nello stesso ciclo come i loro fratelli. Loro fasi di sonno sono utilizzati per le registrazioni di EEG.
Introduction
Suinetti sono un sistema di modello emergente per neuroscienza1. Al fine di rafforzare la ricerca traslazionale, abbiamo inventato un metodo per registrare EEGs non invasiva, clinica da sfrenato suinetti2 (Figura 1 e Figura 2). Due prerequisiti per un uso traslazionale di registrazioni di EEG, per quanto riguarda i modelli di EEG connessi con maturazione corticale, sono una metodologia non invasiva, paragonabile alla regolazione clinica e l’astinenza di sedativi o anestesia. Un canale telemetria system3 in combinazione con elettrodi autoadesivi può essere fissato in circa 5 min. in seguito, i suinetti saranno recuperare rapidamente dalla procedura di gestione e sincronizzare la loro alimentazione e sonno comportamento a quello degli altri la scrofa e porcellini.
Anche se ci sono già i tentativi di utilizzare le registrazioni di EEG non invasivo da animali sedati4, maggior parte dei studi di elettroencefalografia da animali sono condotti con approcci invasivi. Questi metodi hanno effetti collaterali per quanto riguarda i processi infiammatori intorno al5,di elettrodi impiantati6 e, nella maggior parte dei casi, richiedono una separazione sociale degli animali a causa di componenti esterni del sistema EEG impiantato. Quindi, la traduzione di questi dati nel contesto clinico è difficile. La necessità di approcci traslazionale sta diventando chiaro dal fatto che non è ancora noto come una maturazione “normale” del cervello durante lo sviluppo corticale iniziale è rappresentata da elettroencefalografia clinica, non-invasivo7. Questo divario di conoscenza è causato da problemi tecnici connessi con le registrazioni di EEG da pretermine babies8. Nei sistemi di modello animali, modelli di sviluppo corticale precoce meglio sono accessibili, poiché la maggior parte degli animali sono nati con un “cervello pretermine” rispetto umano sviluppo corticale9. Oltre a modelli conservati dello sviluppo corticale attraverso specie2, recentemente è stato dimostrato che le registrazioni di EEG da bambini prematuri possono anche prevedere il risultato clinico individuale durante la successiva vita10,11. Il metodo qui descritto è particolarmente utile per gli aspetti traslazionali della neuroscienza inerente allo sviluppo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Un passo fondamentale nel protocollo è il contatto di pelle adeguata con gli elettrodi, soprattutto l’elettrodo di terra, per realizzare registrazioni stabile con a basso rumore. Inoltre, poiché i suinetti sono molto agili, è importante coprire l’intero sistema con gomma di silicone per proteggere gli elettrodi e l’unità in telemetria. Inoltre, se gli esperimenti vengono condotti in una stalla con un pavimento a doghe, essere cauti con dispositivi di piccole dimensioni o connettori.
In cas…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo ringraziare Helmut Scheu per l’opportunità di condurre la nostra ricerca nel porcile presso Hofgut Neumühle.
Materials
| Disposable adhesive surface silver/silver chloride electrodes |
Spes Medica S.r.l., Genova, Italy |
Self adhesive hydrogel electrode | |
| Abralyt HiCl | Easycap GmbH | Abrasive cream | |
| Body Double fast | Smooth On Inc. | Skin adhesive silicone | |
| Telemetry system | Internal development | ||
| Picolog 1216 | Pico Technology | AD converter | |
| Laptop | Panasonic | Rugged laptop | |
| Receiver | Internal development |
Riferimenti
- Conrad, M. S., Sutton, B. P., Dilger, R. N., Johnson, R. W. An in vivo three-dimensional magnetic resonance imaging-based averaged brain collection of the neonatal piglet (Sus scrofa). PLoS ONE. 9 (9), e107650 (2014).
- de Camp, N. V., Hense, F., Lecher, B., Scheu, H., Bergeler, J. Models for preterm cortical development using non invasive clinical EEG. Translational Neuroscience. 8, 211-224 (2017).
- Lapray, D., Bergeler, J., Dupont, E., Thews, O., Luhmann, H. J., Barculo, D., Daniels, J. A novel telemetric system for recording brain activity in small animals. Telemetry: Research, Technology and Applications. , 195-203 (2009).
- Kim, D., Yeon, C., Kim, K. Development and experimental validation of a dry non- invasive multi-channel mouse scalp EEG sensor through visual evoked potential recordings. Sensors. 17, 326 (2017).
- Moshayedi, P., et al. The relationship between glial cell mechanosensitivity and foreign body reactions in the central nervous system. Biomaterials. 35, 3919-3925 (2014).
- Barrese, J. C., et al. Failure mode analysis of silicon-based intracortical microelectrode arrays in non-human primates. Journal of Neural Engineering. 10, 066014 (2013).
- Hellström-Westas, L., Rosén, I. Electroencephalography and brain damage in preterm infants. Early Human Development. 81, 255-261 (2005).
- Lloyd, R. O., Goulding, R. M., Filan, P. M., Boylan, G. B. Overcoming the practical challenges of electroencephalography for very preterm infants in the neonatal intensive care unit. Acta Paediatrica. , 152-157 (2015).
- Clancy, B., Finlay, B. L., Darlington, R. B., Anand, K. J. Extrapolating brain development from experimental species to humans. Neurotoxicology. 28, 931-937 (2007).
- Iyer, K. K., et al. Cortical burst dynamics predict clinical outcome early in extremely preterm infants. Brain. 138, 2206-2218 (2015).
- Luhmann, H., de Camp, N., Bergeler, J. Monitoring brain activity in preterms: mathematics helps to predict clinical outcome. Brain. 138, 2114-2125 (2015).
- Dragomir, A., Akay, Y., Curran, A. K., Akay, M. Complexity measures of the central respiratory networks during wakefulness and sleep. Journal of Neural Engineering. 5, 254-261 (2008).
- Peever, J., Fuller, P. M. The biology of REM sleep. Current Biology. 27, R1237-R1248 (2017).
- Robert, S., Dallaire, A. Polygraphic Analysis of the sleep-wake states and the REM Sleep periodicity in domesticated pigs (Sus scrofa). Physiology & Behavior. 37 (2), 289-293 (1986).
