تسجيل إيغ في التحرك بحرية الفئران حديثي الولادة باستخدام طريقة رواية
Summary
هنا، نقدم تقنية جديدة تهدف إلى تسجيل تخطيط كهربية الدماغ (إيغ) في التحرك بحرية الجراء حديثي الولادة الصرع ووصف إجراءاتها، وميزات، والتطبيقات. يسمح هذا الأسلوب واحد لتسجيل إيغ لأكثر من 1 أسبوع.
Abstract
إيغ هو وسيلة مفيدة للكشف عن النشاط الكهربائي في الدماغ. وعلاوة على ذلك، بل هو أداة تشخيصية تستخدم على نطاق واسع لمختلف الظروف العصبية، مثل الصرع واضطرابات الاعصاب. ومع ذلك، فمن الصعب من الناحية الفنية الحصول على التسجيلات إيغ في حديثي الولادة لأنها تتطلب معالجة متخصصة وعناية كبيرة. هنا، نقدم طريقة جديدة لتسجيل إيغ في الجراء الفئران حديثي الولادة (P8-P15). قمنا بتصميم القطب بسيطة وموثوق بها باستخدام الكمبيوتر دبوس الموقع؛ فإنه يمكن زرعها بسهولة في الجمجمة من الجرو الفئران لتسجيل إشارات إيغ ذات جودة عالية في الدماغ الطبيعي والصرع. أعطيت الجراء الحقن داخل الصفاق (إب) من العصبية حمض الكاينيك (كا) للحث على نوبات الصرع. زرع الجراحة التي أجريت في هذا الإجراء هو أقل تكلفة من إجراءات التخطيط الدماغي الأخرى لحديثي الولادة. هذا الأسلوب يسمح واحد لتسجيل عالية الجودة ومستقرة إيغ إشارات لأكثر من 1 أسبوع. وعلاوة على ذلك، يمكن تطبيق هذا الإجراء أيضا را الكبارتيسي والفئران لدراسة الصرع أو غيرها من الاضطرابات العصبية.
Introduction
ومن الثابت أن التواصل المستمر بين الخلايا العصبية مطلوب للحصول على وظيفة الدماغ العادية. يتم الاتصال الداخلي في المقام الأول في نقاط الاشتباك العصبي، حيث يتم نقل المعلومات من الخلايا العصبية واحدة إلى الخلايا العصبية الثانية. وينتقل هذا الإرسال المتشابك بنوعين من الترتيبات الهيكلية المكرسة: المشابك الكهربائية أو الكيميائية 1 . الفيزيولوجيا الكهربية هو المجال الذي يلتقط القدرة الكهربائية المنتجة خلال الاتصالات إنترنيورونال التي تتحكم في وظائف الجسم عموما والسلوك 2 . إيغ هو الأسلوب الأكثر شيوعا بين العديد من التقنيات الكهربية.
إيغ هي تقنية تستخدم للكشف عن التغيرات في الإشارات الكهربائية التي تنتجها المحفزات الداخلية أو الخارجية. وعلاوة على ذلك، فإنه هو اختبار أساسي للتشخيص السريري والتنبؤ النتيجة من مختلف الظروف العصبية مثل الصرع، باركنسون والمرض الزهايمره، وكذلك آثار العوامل الدوائية والسمية 3 . بشكل عام، يظهر المريض الصرع فرط الحساسية و ضعف الاتصال الوظيفي داخل الدماغ. وتتلخص هذه كما التصريف الصرعي إنتيركتال (العبوات الناسفة) ويمكن تسجيلها من قبل إيغ في شكل طفرات حادة، عابرة. موجات حادة. سبايك-ويف كومبليسس؛ أو بوليسبيكيس 4 . السمة الرئيسية للدماغ الصرع هو حدوث عفوية من نوبات الصرع، والتي يمكن تسجيلها إما من فروة الرأس أو من حمة الدماغ من أجل تحديد موقع منطقة الدماغ المسؤولة عن المضبوطات 5 . وعلاوة على ذلك، إيغ له أيضا آثار هامة جدا في الاضطرابات العصبية مثل مرض الزهايمر (أد). وتشير البحوث إلى أن التسجيلات إيغ تغيير وشبكات التذبذب ضعيفة في مرضى م هي شائعة. ومع ذلك، معرفتنا حول الفيزيولوجيا المرضية للتذبذبات الشبكة في أمراض الاعصاب طs غير مكتملة بشكل مدهش ويحتاج إلى مزيد من الاستكشاف 6 .
في هذا البروتوكول، قمنا بتصميم قطب بسيط مع أي واحد يمكن أن تسجل إيغ لفهم الاتصالات الكهربائية في كل من الدماغ الطبيعي والمرضي. الزرع الجراحي في هذه الطريقة هو أرخص من غيرها من الإجراءات المتاحة 7 . وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه الطريقة لتسجيل عالية الجودة ومستقرة إشارات التخطيط الدماغي لأطر زمنية أطول ( أي 2-4 ساعة كل يوم لمدة 1 أسبوع). وبالإضافة إلى ذلك، استخدمنا أقطاب أخف وزنا (وزنها حوالي 26 ملغ) التي تمكن الحيوانات من التصرف بشكل أكثر طبيعية 8 . هذا الأسلوب ينطبق على نطاق واسع لدراسة إيغ في الجراء الفئران حديثي الولادة التي تتطلب مكبر للصوت و التحويل الرقمي، وتستخدم عادة في مختبر الكهربية و لا يتطلب أي أجهزة إضافية.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا، ونحن الإبلاغ عن الإجراءات الجراحية وتسجيل للحصول على إيغ في التحرك بحرية الجراء الفئران حديثي الولادة عن طريق طريقة السلكية ( الشكل 3 ). وقد اقترح أن الجرو P7-P12 هو في العصر التنموي الذي يتوافق مع الوليد البشري كامل المدى 10 ، 11</…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية في الصين (31171355) ومؤسسة العلوم الطبيعية في قوانغدونغ (S2011010003403، 2014A030313440).
Materials
| Computer pin | |||
| Pincer | DELI Group Co., Ltd. | ||
| 502 super glue | DELI Group Co., Ltd. | 7144 | |
| Drying oven | Boxun | GZX-9140MBE | |
| Isofluorane | RWD Life Science | 902-0000-522 | |
| Stereotaxic apparatus | RWD Life Science | 900-0068-507 | |
| Anesthesia apparatus | RWD Life Science | 902-0000-510 | |
| Homeothermic Heating Device | Harvard Apparatus | K 024509 | |
| Amplifier Model 3000 | A-M Systems | 61558 | |
| Micro1401 Analog Digital converter | Cambridge Electronic Design Ltd. | 4383 | Data acquisition unit |
| Spike2 | Cambridge Electronic Design Ltd. |
References
- Pereda, A. E. Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nat Rev Neurosci. 15 (4), 250-263 (2014).
- Chorev, E., Epsztein, J., Houweling, A. R., Lee, A. K., Brecht, M. Electrophysiological recordings from behaving animals–going beyond spikes. Curr Opin Neurobiol. 19 (5), 513-519 (2009).
- Freeborn, D. L., McDaniel, K. L., Moser, V. C., Herr, D. W. 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. Toxicol Appl Pharmacol. 282 (2), 184-194 (2015).
- Werhahn, K. J., Hartl, E., Hamann, K., Breimhorst, M., Noachtar, S. Latency of interictal epileptiform discharges in long-term EEG recordings in epilepsy patients. Seizure. 29, 20-25 (2015).
- Staba, R. J., Stead, M., Worrell, G. A. Electrophysiological biomarkers of epilepsy. Neurotherapeutics. 11 (2), 334-346 (2014).
- Nimmrich, V., Draguhn, A., Axmacher, N. Neuronal Network Oscillations in Neurodegenerative Diseases. Neuromolecular Med. 17 (3), 270-284 (2015).
- Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System. J Vis Exp. (101), e52554 (2015).
- Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Fisher, J. H., Ekstrand, J. J., Dudek, F. E. Recording EEG in immature rats with a novel miniature telemetry system. J Neurophysiol. 109 (3), 900-911 (2013).
- Dzhala, V. I., et al. NKCC1 transporter facilitates seizures in the developing brain. Nat Med. 11 (11), 1205-1213 (2005).
- Tucker, A. M., Aquilina, K., Chakkarapani, E., Hobbs, C. E., Thoresen, M. Development of amplitude-integrated electroencephalography and interburst interval in the rat. Pediatr Res. 65 (1), 62-66 (2009).
- Savard, A., et al. Involvement of neuronal IL-1beta in acquired brain lesions in a rat model of neonatal encephalopathy. J Neuroinflammation. 10, 110 (2013).
- Cuaycong, M., et al. A novel approach to the study of hypoxia-ischemia-induced clinical and subclinical seizures in the neonatal rat. Dev Neurosci. 33 (3-4), 241-250 (2011).
