Este estudo apresenta um método para a gravação simultânea dos potenciais do campo local no cérebro, eletrocardiogramas, electromyograms e respirando os sinais de um rato andando livremente. Esta técnica, o que reduz custos experimentais e simplifica a análise de dados, irá contribuir para a compreensão das interacções entre o cérebro e os órgãos periféricos.
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Artigo de método
Gravações simultâneas de potenciais de campo corticais Local, eletrocardiograma, eletromiograma e respirar o ritmo de um rato andando livremente
Neste artigo
Resumo
Resumo
Monitoramento da dinâmica fisiológica do cérebro e tecidos periféricos é necessária para abordar uma série de perguntas sobre como o cérebro controla corpo funções e ritmos do órgão interno, quando os animais são expostos aos desafios emocionais e alterações em seus ambientes de vida. Em geral, experimentos, os sinais de diferentes órgãos, como o cérebro e o coração, registam-se por sistemas de gravação independente que requerem vários dispositivos de gravação e diferentes procedimentos para processamento de arquivos de dados. Este estudo descreve um novo método que pode monitorar simultaneamente bio-sinais elétricos, incluindo dezenas de potenciais locais de campo em várias regiões do cérebro, eletrocardiogramas que representam o ritmo cardíaco, electromyograms que representam acordado / contração muscular com o sono e respirando os sinais, em um rato andando livremente. A configuração de gravação desse método é baseada em uma matriz de microunidade convencional para gravações de potenciais corticais campo local na qual dezenas de eletrodos são acomodadas, e os sinais obtidos esses eletrodos são integrados em um único quadro eléctrico montado na cabeça do animal. Aqui, este sistema de gravação foi melhorado para que os sinais de órgãos periféricos também são transferidos para uma placa de interface elétrica. Em uma única cirurgia, eletrodos primeiro são implantados separadamente em partes do corpo apropriado e as áreas do cérebro de alvo. As extremidades abertas de todos estes eletrodos são então soldadas para canais individuais da placa elétrica acima da cabeça do animal para que todos os sinais podem ser integrados a única placa eléctrica. Esta placa de ligação a um dispositivo de gravação permite para a coleção de todos os sinais em um único dispositivo, o que reduz custos experimentais e simplifica o processamento de dados, pois todos os dados podem ser tratados no mesmo arquivo de dados. Esta técnica ajudará a compreensão dos neurofisiológicos das associações entre órgãos centrais e periféricos.
Introdução
O sistema nervoso central controla Estados de corpo em resposta às mudanças ambientais diferentes, e este controle é tipicamente representado como alterações no ritmo cardíaco, ritmo respiratório e contrações musculares. No entanto, poucos estudos têm testado como fatores fisiológicos periféricos estão associados com atividade cortical. Para resolver esse problema, um método de gravação em grande escala para monitoramento bio-sinais elétrica de tecidos centrais e periféricos é necessário. No córtex cerebral, os sinais do campo local potenciais (LFP) registam-se extracelularmente por eletrodos que são inseridos os tecidos corticais1,<....
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Protocolo
Todos os procedimentos envolvendo assuntos animais foram realizados de acordo com as diretrizes do NIH para o cuidado e o uso de animais.
1. preparação da matriz de Microunidade Integrativa
- Crie uma matriz de micro-drive para gravações de LFP corticais como descrito em outra parte1,2,3. Deixe pelo menos 6 furos metais abertos sobre uma placa de interface de eletrodo (BEI) para uso como canais de ECG/EMG/BR que estão ligados a fios bioflex, conforme descrito no ponto 1.2.
- Cortar um fio de bioflex para 6 peças com comprimentos de ....
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Resultados
Esse método pode capturar simultaneamente sinais bioelétricos de múltiplos órgãos que representam a atividade neuronal do cérebro, frequência cardíaca, respiração, ritmo e contrações do músculo esquelético (Figura 1). Figura 4 fornece dados de gravação representativo de um rato livremente movente que foi livremente forrageamento em uma caixa retangular (25 × 40 cm2). O conjunto de dados de exemplo incl.......
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Discussão
Para entender como o cérebro modula os níveis de atividade periférica e vice versa, em grande escala gravação métodos para capturar simultaneamente bio-sinais elétrica de várias áreas do corpo são necessárias. Este estudo descreveu um procedimento cirúrgico e um sistema de gravação para monitoramento de potenciais de campo local cerebral, cardíaca, a magnitude da construção muscular e as taxas respiratórias, que foram melhoradas em um sistema de gravação que é usado para gravações extracelulares no tecido cerebral. Este .......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado pela Kaken-Oi (17 H 05939; 17 H 05551), a Fundação Nakatomi e o Suzuken Memorial Foundation.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Fio de Conexão FEP Encalhado em Aço Inoxidável | Cooner Wire Company, Chatsworth, CA | AS 633 | Bioflex wire |
| EIB-36-PTB | Neuralynx, Inc., Bozeman, MT | EIB-36-PTB | |
| EIB Cereplex M | Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT | Palco digital | |
| Cereplex Direct | Rocha Negra Microsystems, Salt Lake City, UT | Sistema de aquisição de dados | |
| UEW fio de ímã de poliuretano Oyaide.com | , Tóquio, Japão | UEW 0.14mm 20m | Fio de esmalte |
| SD-102 | Narishige, Tóquio, Japão | SD-102 | Furadeira de alta velocidade |
| Minimo ONE SERIES ver.2 | Minitor Co.,Ltd, Tóquio, Japão | C2012 | Furadeira de alta velocidade Fonte de Alimentação |
| Provinice 250 mL | Shofu Inc., Kyoto, Japão | 213620136 | Cimento dentário |
| para pequenos animais Anestesizante | Biomachinery, Chiba, Japão | TK-7 | Anestesista |
| Cloridrato de buprenorfina | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | B7536-1ML | Analgésico |
| Isoflurano | DS Pharma Saúde Animal, Osaka, Japão | Isoflu 250mL | |
| Vaselina, Branca | Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japão | 224-00165 | Pomada veterinária |
| Alginato de sódio | Nacalai tesque, Kyoto, Japão | 31131-85 | |
| Cloreto de Cálcio Dihidratado | Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japão | 031-00435 | |
| Parafuso de aço inoxidável M1.0× 4.0 | MonotaRO, Hyogo, Japão | 42617504 | Parafuso de aço inoxidável para eletrodos BR |
| Parafuso de aço inoxidável M1.4× 3.0 | MonotaRO, Hyogo, Japão | 42617687 | Parafuso de aço inoxidável para eletrodos e âncoras g/r |
Referências
- Kloosterman, F., et al. Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication. JoVE. (26), e1094(2009).
- Nguyen, D. P., et al. Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Tetrode Assembly. Journal of Visualized Experiments : JoVE
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Reimpressões e permissões
