대뇌 피 질의 로컬 필드 전위 및 응답 Nociceptive 레이저 자극으로 자유롭게 이동 하는 쥐에서 Electrocorticograms의 동시 녹음

Lupeng Yue; Fengrui Zhang; Xuejing Lu; You Wan; Li Hu

doi:10.3791/58686

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방법 논문

대뇌 피 질의 로컬 필드 전위 및 응답 Nociceptive 레이저 자극으로 자유롭게 이동 하는 쥐에서 Electrocorticograms의 동시 녹음

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DOI:

10.3791/58686

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2019년 1월 7일

Lupeng Yue¹^,² , Fengrui Zhang³ , Xuejing Lu¹^,² , You Wan⁴^,⁵^,⁶ , Li Hu¹^,²^,⁷

¹CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, ²Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, ³Research Center of Brain Cognitive Neuroscience, Liaoning Normal University, ⁴Neuroscience Research Institute, Peking University, ⁵Department of Neurobiology, School of Basic Medical Sciences, Peking University, ⁶Key Laboratory for Neuroscience, Ministry of Education/National Health and Family Planning Commission, Peking University, ⁷Department of Pain Management, State Key Clinical Specialty in Pain Medicine, Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University

이 논문에서

요약

우리는 동시에 응답 nociceptive 레이저 자극으로 자유롭게 이동 하는 쥐에서 electrocorticography와 로컬 필드 전위를 기록 하는 기술을 개발 했다. 이 기술은 nociceptive 정보를 뇌에서 처리 조사를 용이 하 게 electrocortical 신호는 생체 및 거시적인 수준에서의 직접적인 관계를 설정 하는 데 도움이 됩니다.

초록

Electrocortical 응답, nociceptive 무료 신경 엔딩을 선택적으로 활성화 하는 레이저 열 펄스에 의해 elicited nociceptive 정보 대뇌 피 질의 처리를 조사 하는 많은 인간과 동물 연구에서 널리 사용 됩니다. 여러 과도 응답 시간 고정 레이저 자극의 발병에는 이러한 레이저 갖는 뇌 전위 (LEPs)에 의하여 이루어져 있다. 그러나, LEP 응답의 기능 특성 아직도 크게 알려지지 않은, 동시에 피 (즉, electrocorticogram [ECoG]과 두 피 표면에 신경 활동을 기록할 수 있는 샘플링 기법 부족 [두 피 뇌 파] 뇌 파)와 (즉, 로컬 필드 가능성 [LFP]) 뇌 내부. 이 문제를 해결 하려면 선물이 여기 자유롭게 움직이는 쥐를 사용 하 여 동물 프로토콜. 이 프로토콜은 세 가지 주요 절차의 구성: (1) 동물 준비 및 수술 절차, (2) 동시 녹음 ECoG 및 LFP nociceptive 레이저 자극, 그리고 (3) 데이터 분석 및 기능 추출에 대 한 응답에서. 특히, 3D 인쇄 보호 쉘의 도움으로, 쥐의 두개골에서 이식 ECoG와 LFP 전극 함께 안전 하 게 개최 했다. 데이터 수집 하는 동안 레이저 펄스는 때 동물 자발적인 고 요함에 챔버 바닥에 있는 간격을 통해 쥐의 forepaws에 전달 되었다. 지속적인 백색 잡음 청각 시스템의 정품 인증 피하기 위해 레이저에서 생성 된 초음파에 의해 연주 되었다. 결과적으로, nociceptive 응답만 선택적으로 기록 되었다. 우리 LEPs 높은 신호 대 잡음 비율을 보여주는 결과 얻은 (예를 들어, 대역 통과 필터링, epoch 추출, 및 기준선 보정) 두뇌 자극 관련 응답을 추출 하 표준 분석 절차를 사용 하 여, ECoG 및 LFP 전극에서 동시에 기록 했다. 이 방법론 ECoG LFP 활동의 동시 녹음을 가능 하 게, 생체 및 거시적인 수준에서 electrocortical 신호에 따라서 nociceptive 정보 처리의 조사를 촉진의 다리를 제공 하 두뇌.

서론

뇌 파 진동 뇌 활동은 뇌에 뉴런의 수천의 동기화 된 활동에 의해 생성 된 전기 잠재력을 기록 하는 기술입니다. 그것은 많은 기초 연구와 임상 응용¹^,²에 널리 사용 된다. 예를 들어, 뇌 파 응답 강렬한 레이저 펄스 (즉, LEPs) 열 nociceptive 감각 입력된³^,^,⁴⁵의 주변 및 중앙 처리 조사에 널리 채택 된다. 인간에서는, LEPs 주로 이루어져 세 가지 심한: somatotopically 조직과 가능성이⁶기본 somatosensory 피 (S1) 활동을 반영 하는 초기 구성 요소 (N1) 그리고 늦은 구성 요소 (n 2와 P2) 중앙 분산 하 고 보조 somatosensory 피 질, insula, 및 이전 대상 피 질⁷^,⁸의 활동을 반영 하기 위해 가능성이. 이전 연구⁹^,