Name: concurrent recording of co-localized electroencephalography and local field potential in rodent
Uploaded: 2017-11-30T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent at JoVE.com

Andrew Cripps ve Reading Üniversitesi BioResource birimi teşekkür etmek istiyorum. Bu araştırma BBSRC tarafından finanse edildi (izni numarası: BB/K010123/1). Bu iş ile ilişkili veriler Y.Z. (ying.zheng@reading.ac.uk) serbestçe kullanılabilir.

Tüm deneyler (hayvanlar (bilimsel yordamlar) Yasası, 1986) İngiliz İçişleri Bakanlığı yönetmeliklerine uygun olarak gerçekleştirilen ve okumada Üniversitesi UK araştırma Etik Komitesi tarafından onaylanmış.
1. hayvan hazırlık
Not: Tüm deneyler için kadın Lister kukuletalı fareler kullanıldı. Bu bir hayatta kalma olmayan yöntemdir.
<ol><li>Sıçan ağırlık bir laboratuvar ölçekte kaydedin.</li>
	<li>%5 isoflurane ve 1 L/dak bir oksijen akış hızı ile bir oda içinde sıçan anestezi.</li>
	<li>Fareyi bir stereotaksik tutucu ısırık çubuğunu dinlenme dişlerinin ile gövdenin altında bir kağıt havlu ile üzerine yerleştirin... Kağıt havlu bir ısı yastık ekleme daha kolay hale getirecek (bkz. Adım 2.3) ve fare üzerinden herhangi bir dışkı deneme sırasında yakalamak.</li>
	<li>İsoflurane sıçan adaptör bir konsantrasyon %3 0,5 L/dk. Bağlan koni küçük hayvan isoflurane anestezik sistemine bir oksijen akış hızı ile burun kıskacı üzerine monte edilmiş bir sert plastik burun konisi ile sürekli olarak yönetmek.</li>
</ol>2. cerrahi müdahale
<ol><li>Termostatik Isıtma Yastığını üzerine fareyi dinleniyor kağıt havlu altında Ekle, sıçan kafa iki kulak çubuğu ile güvenli ve rektal termometreyi kullanarak vücut sıcaklığını izlemek.</li>
	<li>Sıçan başının tıraş.</li>
	<li>Oftalmik merhem kornea kurutma önlemek için gözler için geçerlidir.</li>
	<li>Kafatası açığa önce kafa derisi için uygulamak lidokain damla ve cilt içine yavaşça masaj.</li>
	<li>Bir ensizyon yaklaşık 2-3 cm kafatası yüzeyinde ortaya çıkarmak için bir neşter kullanarak kafa derisi üzerinde olun.</li>
	<li>Dikkatle temporalis kas contra-lateral Jacquette Scaler ve tırtıklı ve eğri diseksiyon forseps bir çift kullanarak kafatasından uyarılmış olmak bıyık rampasına ayırın. Kafatası ile pamuk temizleme bezi gerektiğinde temiz.</li>
	<li>Örgülü ipek kullanarak, absorbe olmayan dikiş, ayrı kas kafa derisi ile sıkı bir düğüm kravat ve dikiş stereotaksik çerçeve18' e güvenli kravat.</li>
	<li>6 mm orta hat19' a lateral ve stereotaksik koordinatları varil korteks, 2.5 mm bregma için Kaudal bulmak için kullanın. Bir nokta bir kalem veya bir işaretleyici kullanarak somatosensor korteks konumda çizin.</li>
	<li>
Burr delik dişlerle ilgili bir matkap kullanarak işaretli yeri. Kafatası Delme sırasında ısınmasını önlemek için steril serum fizyolojik (% 0,9 Sodyum Klorür) çalışma alanının her 10-15 s geçerli. Delme işlemi aşağıdaki 3 adımları içerir:
	<ol>
<li>< 2 mm çapında delik matkap #4 (0.055 çapı) kullanarak kafatası içine. Dura inebilecek değil kendine iyi bak.</li>
		<li>#1/4 (0.019 çapı) bir matkap kullanarak transparans deliğe alt ince.</li>
		<li>27 G iğne bir elektrot ekleme izin dura işlemek için kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Stereotaksik bir kareye bir titreşim yalıtım iş istasyonu üzerine monte edilmiş Faraday kafesi üzerinde güvenli sıçan aktarın.</li>
	<li>Sürekli olarak aşağıdaki fizyolojik parametrelerini izlemek için bir oksimetre kontrol ünitesi için sıçan arka pençe için bağlı bir oksimetre sensör kelepçe takmak: kalp hızı, nefes oranı, Arteryel oksijen doygunluğu, nabız şişkinlik ve nefes şişkinlik. Bu parametreler fizyolojik durum ve farenin anestezi derinliği yansıtan bir PC monitörü sürekli olarak sergilendi.</li>
	<li>Sert plastik burun konisi isoflurane Yönetim için eski yerine koymak ve sıçan adaptör ile bir şeffaf yumuşak burun olan koni ile donatılmış bir microflex nefes burun kıskacı (şekil 1A) bir yana kolay bıyık uyarılması bıyık izin vermek için değiştirilme tarihi isoflurane yönetim ödün vermeden yastık.</li>
	<li>İki paslanmaz çelik uyarıcı elektrot için boşaltma burun konisi üzerinde açığa bıyık yastık yerleştirin.</li>
	<li>Uyarıcı elektrotlar izole bir geçerli Stimülatörü bağlayın.</li>
	<li>Orta hat boyun deri Forseps ile Asansör ve bir 1 olun ~ 2 cm kesi makasla referans elektrot yerleştirme için hazır. Kas dokusu kesmemeye dikkat çekmek.</li>
</ol>3. ortak yerelleştirilmiş EEG/LFP Kur
<ol><li>Temiz ve kuru bir pamuk bez kullanarak burr deliği çevreleyen kafatası.</li>
	<li>Dikkatle iletken EEG Yapıştır bir düz bir EEG örümcek elektrot tarafında yer. Hamur ve örümcek elektrot başvurmadan delikten geçmek bir multi-Laminer elektrot izin vermek için örümcek elektrot üzerinde küçük bir delik EEG hamur açık bırakın. Bu EEG elektrot elektrot arasındaki elektriksel temas engeller.</li>
	<li>Kafatası, burr deliği için örümcek elektrot kafatası karşı karşıya EEG yapıştır ile hizalayın.</li>
	<li>Dikkatle örümcek elektrot EEG yapıştır ile kafatası ile firma iletişim yapma kafatası üzerine basın. Bir iğne üzerinde kullanarak burr deliği engellemeyecek herhangi bir hamur kaldırın.</li>
	<li>Örümcek elektrot ve kafatası arasındaki temas dağınık şekilde (şekil 1B) elektrot boyutu için sınırlıdır örümcek elektrot çevre ötesinde aşırı EEG Yapıştır kaldırarak.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig1.jpg"> Şekil 1: eşzamanlı EEG/LFP kayıt için genel kurulum. (A) Kurulum bıyık yastık stimülasyon isoflurane anestezi altında kolaylığı için değiştirilmiş bir burun konisi oluşur, bıyık eklenen iki uyarıcı elektrot yastık, kafatası üzerinde varil korteks contra-lateral için üzerinde konumlandırılmış bir örümcek elektrot sıçan boyun arkasında bir kesik içinde uyarıcı elektrotlar, varil korteks örümcek elektrot ve referans elektrotlar aracılığıyla eklenen bir çok kanallı elektrot yerleştirilir. (B) A görünümü ile mikroskop örümcek elektrot kafatası EEG Yapıştır tarafından güvenli bir şekilde konumlandırılmış. Elektrot takılan örümcek elektrot altında kafatası ayrıntılarına burr deliği. Kafa derisi geri stereotaksik çerçeveye bağlı cerrahi iş parçacığı (dikiş) tarafından düzenlenmektedir. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="6"><li>EEG hamur üzerine referans elektrot için EEG yayma ve güvenli bir şekilde belgili tanımlık kesme sıçan boyun arkasında içine yerleştirin.</li>
	<li>EEG elektrotlar Pre amplifikatör için düşük empedansı sinyalleri (Şekil 2) bir pasif sinyali dallandırıcı ile bağlayın. Örümcek elektrot empedans 5 kΩ altında olduğundan emin olun. Yoksa, kontrol EEG Yapıştır kafatası ile iyi temas ve elektrot sıkıca EEG yapıştırmak için bastırdı. Daha fazla EEG yapıştırın ekleyin.</li>
	<li>Micromanipulator kol stereotaksik karede bağlayın. Bir doğrusal 16 kanal elektrot (100 µm Aralık, alan her site 177 µm2) güvenli bir şekilde micromanipulator kol kırpılır 16 kanal akut headstage bağlayın.</li>
	<li>Smear EEG EEG ve elektrot için referans elektrotlar yapıştırın, sonra güvenli bir şekilde yer onları içinde belgili tanımlık kesme (şekil 1A).</li>
	<li>Elektrot kortikal yüzeye dik micromanipulator kol açısını ayarlamak. Bu normalde 25-35 ° arasındaki açıdır.</li>
	<li>Elektrot bir mikroskop altında böylece en üstte yer alan elektrot sadece kortikal yüzeyi nüfuz kadar elektrot ucunu burr deliği dibinde küçük açılması hedefleniyor micromanipulator kolları çevirerek indirin. Bu elektrot kıracak gibi dura yüzeyinin elektrot zorlama uzak durmaya özen göstermelidir.</li>
	<li>Çift bir Pre amplifikatör için 16 kanal elektrot bir fiber optik kablo (Şekil 2) üzerinden veri edinme birimine bağlı.</li>
	<li>Pre amplifikatör, veri alma birimi ve birim için bağlı olduğu bilgisayarda açın. Uyarıcı kutusunu açın.</li>
	<li>Elektrot kortikal yüzeye normal olarak yavaş yavaş derinliğe kadar 1.500 µm20micromanipulator z ekseni düğme çevirerek yerleştirin.</li>
	<li>Mikro-derinlik bıyık yastık için uyarıcı bir tren uygulama ve 16 kanallı uyarılmış LFP istimal bilgisayar yazılımı installed üstünde PC veri edinme biriminin bir PC monitörü olarak gözlemleyerek ayarlayın. Dikkatle (Bu tabaka IV kortekste ile çakışacak şekilde) uyarılmış LFP en yüksek genlik Kanal 7 oluşana kadar z ekseni topuzu micromanipulator üzerinde açın. Not: Ipsi-lateral EEG elektrot Kurulum: bazı deneyler için olduğu gibi "Kurukafa" varil korteks ipsi-lateral tarafında ikinci bir örümcek elektrot yerleştirildi. Bu kurulum EEG sinyal burr deliği etkisini araştırmak ikili EEG sırasında dinlenme devlet kayıt izin. Not: EEG elektrot ayarlamak için cerrahi müdahale sırasında adım 2.6 dışında yukarıda açıklanan aynıdır, temporalis kas her tarafında başı kafatasından ayrılmış dikkatle, geri sütüre ve güvenli bir şekilde karşılık gelen yan tarafına bağlı stereotaksik çerçeve. Not: Eşzamanlı EEG/LFP Kur aynı zamanda yukarıda açıklanan ikinci bir örümcek elektrot EEG yapıştır ile dolu, sonra sonra sıkıca ipsi-lateral varil korteks "Kurukafa" için baskı olduğunu ek bir adım ile aynıdır.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig2.jpg"> Şekil 2. Bir sinyal akış diyagramı. Fareyi bir Faraday kafesin içinde yer alıyor. Uyarıcı elektrotlar tarafından veri edinme birimi onun bilgisayar yazılımı installed üstünde a PC üzerinden kontrol stimulatoru kutusundan komutlarını alan. Elektrot tarafından kaydedilen sinir sinyal öncesi bir amplifikatör Faraday kafesi içinde iletilir. EEG sondası tarafından kaydedilen sinir sinyal öncesi amplifikatör sinyali dallandırıcı ile iletilir. Öncesi amplifikatör Faraday kafesi bir fiber optik kablo üzerinden dışında veri edinme birimine bağlı. Bir PC monitörü da görüntülenebilir iken sinirsel veri sonra PC, yerel bir sürücüde depolanır. Bir mobil küçük hayvan isoflurane sistemi üzerinden isoflurane Faraday kafesi dışında yönetir. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
4. elektriksel stimülasyon ve sinirsel kayıtları
Not: Tüm sinirsel verileri örnekleme frekansı 24.41 kHz 16 bit ile çözümlemesidir. Bir deneme bir tek elektrik stimülasyon duruşmanın başında oluşur. Ayrıca arası uyarıcı (ısı) aralığıdır her deneme sürer 10 s. Her uyarıcı 1.2 kare geçerli bir darbe olduğunu burr deliği, 250 durumunu dinlenme sürekli etkisini incelemek için iki taraflı deneyler için 0.3 Bayan süren mA s de kaydedildi.
<ol><li>Kayıt yazılımı bilgisayarda kullanmak üzere açın.</li>
	<li>Deney için doğru devre 'Proje...' 'OpenProject' açılan menüsünden seçerek yükleyin. Yeni bir pencere ('WorkBench') (şekil 3) görünür.</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig3.jpg"> Şekil 3. A göstermek için veri toplama birimini GUI yazılım Karşıya yüklenecek uygun devre, stimülasyon parametreleri ayarlamak için ve kaydedilen ve görüntülenmeyecektir için veri sağlar. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="3"><li>
Sinirsel kayıtları saklamak için (bir 'Tank' yazılım tarafından denir) yeni bir dizin oluşturun.
	<ol>
<li>'Dosya' penceresinin üst tıklayın ve 'Veri görev Yönetimi' seçin. Yeni bir pencere ('Tank Yönetimi') görünür.</li>
		<li>'Tank Yönetimi' penceresinde, bir menüyü görüntülemek için farenin sağ tuşuna basın. ' Yeni Tank' ı seçin. Başka bir yeni pencere ('oluşturmak veri Tank') görünür.</li>
		<li>'Oluşturmak veri Tank' penceresinde, yeni bir veri dizini oluşturmak için planladığınız yolu seçin ve yeni dizinin adını girin. Sonra "OK" tuşuna basın. Bu pencere kaybolur.</li>
		<li>Yeni dizinin 'Tank Yönetimi' penceresi, gri görüntülenir. Bu dizin üzerinde sağ tıklatarak kayıt ve 'Kayıt Tank' açılan menüden seçin. Kırmızı bir yıldız ve yeşil bir ok siyah (şekil 4) şimdi olan yeni dizinin adını solunda görünür.</li>
		<li>Önceki herhangi bir dizin kullanımda açılan menüden 'Tank Yönetimi' penceresinde sağ tıklatıp seçerek 'Tank liste Yenile' kaydını kaldırın.</li>
		<li>'Tank Yönetimi' penceresinden çıkmak için 'Tamam' tıklatın.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig4.jpg"> Şekil 4: yazılım GUI kayıtlı veri dizini gösteren bir ekran. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="4"><li>
'Sinir sinyalleri deneme sırasında görüntülemek için kapsam' yeni dizine kaydedin.
	<ol>
<li>'OpenProject' pencere 'Kapsamı' simgesine tıklayın. Yeni bir pencere ('kapsamı') görünür.</li>
		<li>'Kapsamı' penceresinde fareyi sağ tıklatın ve açılan menüden 'Tank liste Yenile' seçin. Yeni dizinin adını gri görünür.</li>
		<li>Yeni dizin'i tıklatın. Kırmızı bir yıldız ve yeşil bir ok artık siyah olan yeni dizinin adını solunda görünür.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Veri toplama için deneysel parametreleri 'Setup' penceresinin üst tıklayarak 'WorkBench' penceresinde ayarlayın. Yeni pencere-ecek gözükmek. 'Döngü süpürme' seçin, deneme ve kaydedilecek denemeler sayısı uzunluğunu ayarlayın.</li>
	<li>Uyarıcı kutusu açık olduğunu kontrol edin.</li>
	<li>'WorkBench' pencere 'Kayıt' düğmesine basın. Yeni pencere-ecek gözükmek. Kaydetmek için deneysel çalıştırmak istiyorum ama dönüş düğmesi olarak ayarlanması EEG kayıt parametreleri gerek bu aşamada vurmak yok veri dosyasının adını girin.</li>
	<li>
Öncesi amplifikatör grafik kullanıcı arabirimi (GUI) kullanarak EEG kayıt parametrelerini ayarlayın. Dokunmatik ekran yukarı uyandırmak Pre amplifikatör, ekran (yerde). 'Görüntü (şekil 5) kilidini açmak için Unlock' seçin.
	<ol>
<li>' 2 sol simgesine basın: EEG' paneli. Yeni bir ekran görüntülenir.</li>
		<li>'Bağlantı' tuşuna basıp 'AC' seçeneğini belirleyin.</li>
		<li>Sıkıştırma 'Ref tarz' ve 'Yerel' seçin.</li>
		<li>Basın 'Samp oran' ve ' 25 KHz seçin '.</li>
		<li>Özgün ekranýna dönmek için ' Tamam' tuşuna basın.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig5.jpg"> Şekil 5: GUI ön amplifikatör. EEG ayarlamak için parametreleri (örneğin, örnek sık sık oluş ve başvuru tercih) kayıt sağlar. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="9"><li>EEG probe(s) empedans ' 2 Orta simgesine basarak kontrol: EEG' paneli. Çok yüksek, daha fazla EEG Yapıştır sonda için ekleyin. Özgün ekranýna dönmek için ' Tamam' tuşuna basın.</li>
	<li>EEG kayıtlarının ilk dalgalanma kaydı önlemek için bekle 20 s.</li>
	<li>PC monitör (sonra 20 s bekle) ve 'Return' tuşuna basın klavyede dönmek. EEG ve LFP sinyalleri kaydedilecektir.</li>
</ol>5. veri analizi
<ol><li>
Aşağıdaki adımları izleyerek deneme deneme olarak uyarılmış LFP ve EEG sinyallerini ön işlemden.
	<ol>
<li>Geri sinirsel veri 20 örnekleri (0,82 ms için eşdeğer) tarafından zamanında kaydır. Bu TDT kendisini sinirsel verilerini toplamak üzere kullanılan devre tarafından üretilen gecikme olduğunu. Verileri değişen, sıfır noktası uyarıcı başlangıcı aynı hizaya.</li>
		<li>1 0 veri neural değiştirerek uyarıcı artifakı kaldırmak ms verileri bağlayan düz bir çizgi ile işaret 0 ms veri noktasıyla 1 ms.</li>
		<li>Sıfır-her sinir sinyal uyarıcı başlangıçlı önce 200 ms ortalama değerini çıkararak demek.</li>
		<li>Alçak geçiren Filtre veri 800 Hz verilerdeki herhangi bir geçici vardiyası tanıtımı için her iki yönde de 4th emrimiz Butterworth IIR türü filtresi kullanarak aşağıda.</li>
		<li>Multi-Laminer verileri hayvanlar arasında hizalama. Tersini geçerli kaynak yoğunluğu her hayvanın LFP veriler için geçerli (eğri iCSD, kaynak yarıçapı R = 0.5 mm) analiz21 Gauss filtre ile (λ = 50 µm) IV lavabo bir kortikal meydana gelen en büyük negatif tepe tarafından verilen1, katmanın bulmak için Derinlik ilk 15 ms uyarıcı başlangıç içinde pial yüzeyinin altında. CSD ve karşılık gelen LFP veri sonra hayvanlar arasında lavabo konumlarına göre hizalanır. Yaygın lavabo IV, katmanda bulunan ~ 600 µm pial yüzeyinin altında.</li>
		<li>Hizalama sonra Kanal 2, 7 ve realigned LFP 12 supragranular, taneli, sinirsel tepkiler temsilcileri olarak ve infragranular katmanlar, sırasıyla varil korteks kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Önceden işlenen verileri üzerinde 100 denemeler sayı ortalaması alınarak LFP ve EEG ortalamasını uyarılmış hesaplayın.</li>
	<li>EEG burr deliği etkisini araştırmak için aşağı-örnek EEG 1000 Hz ve compute güç spektral yoğunluğu (PSD) contra-lateral (kafatası bir delikle) ve ipsi-lateral (olduğu gibi kafatası) için örümcek elektrot kayıtları bir 250 s süre içinde sinyalleri Devlet dinleniyor. PSD 0.1-100 hesaplanan Hz cinsinden Matlab kullanarak işlev 'pmtm' multitaper yöntemi22tarihinde dayanmaktadır.</li>
	<li>Frekans aralığı aşağıdaki iyi bilinen frekans bantlarında bölmek: Delta (δ): 0.1-4 Hz, teta (): 4-8 Hz, Alpha (α): 8-13 Hz, Beta (β): 13-31 Hz, gama (γ): 31-100 Hz. hesaplamak her grup içinde ortalama PSD.</li>
	<li>Her frekans bandı içinde PSD, Perr, Kontra - ve denklemi kullanarak ipsi-lateral EEG arasında normalleştirilmiş farkı hesaplamak: <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/56447/56447eq1.jpg"> Pc ve Pben PSD, Kontra - ve ipsi-lateral EEG, ilgi sırasıyla frekans bandında ortalama nerede.</li>
	<li>Her frekans bandı içinde iki hemisferlerin kaydedilen EEG sinyal PSD arasında bir tek örnek t-(0,05 önem düzeyinde) anlamlı bir fark olduğu varsayımını sınamak için test gerçekleştirin.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex:+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena.">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiol Rev. 65 (1), 37-100 (1985).</li><li>Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Underpinnings+of+the+BOLD+Functional+Magnetic+Resonance+Imaging+Signal.">The Underpinnings of the BOLD Functional Magnetic Resonance Imaging Signal.</a> J Neurosci. 23 (10), 3963-3971 (2003).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents+—+EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents — EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nat Rev Neurosci. 13 (6), 407-420 (2012).</li><li>Einevoll, G. T., Kayser, C., Logothetis, N. K., Panzeri, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+and+analysis+of+local+field+potentials+for+studying+the+function+of+cortical+circuits.">Modelling and analysis of local field potentials for studying the function of cortical circuits.</a> Nat Rev Neurosci. 14 (11), 770-785 (2013).</li><li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balanced+excitation+and+inhibition:+Model+based+analysis+of+local+field+potentials.">Balanced excitation and inhibition: Model based analysis of local field potentials.</a> Neuroimage. 63 (1), 81-94 (2012).</li><li>Bruyns-Haylett, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neurogenesis+of+P1+and+N1:+A+concurrent+EEG/LFP+study.">The neurogenesis of P1 and N1: A concurrent EEG/LFP study.</a> Neuroimage. 146, 575-588 (2017).</li><li>Nunez, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electric Fields of the Brain: The Neurophysics of EEG. , (1981).</li><li>Jackson, A. F., Bolger, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neurophysiological+bases+of+EEG+and+EEG+measurement:+A+review+for+the+rest+of+us.">The neurophysiological bases of EEG and EEG measurement: A review for the rest of us.</a> Psychophysiology. 51 (11), 1061-1071 (2014).</li><li>Cohen, M. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Where+Does+EEG+Come+From+and+What+Does+It+Mean?.">Where Does EEG Come From and What Does It Mean?.</a> Trends Neurosci. 40 (4), 208-218 (2017).</li><li>Bojak, I., Oostendorp, T., Reid, A., K&#246;tter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Connecting+Mean+Field+Models+of+Neural+Activity+to+EEG+and+fMRI+Data.">Connecting Mean Field Models of Neural Activity to EEG and fMRI Data.</a> Brain Topogr. 23 (2), 139-149 (2010).</li><li>Coombes, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+neural+dynamics:+Simple+and+complex.">Large-scale neural dynamics: Simple and complex.</a> Neuroimage. 52 (3), 731-739 (2010).</li><li>Deco, G., Jirsa, V. K., Robinson, P. A., Breakspear, M., Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dynamic+brain:+from+spiking+neurons+to+neural-masses+and+cortical+fields.">The dynamic brain: from spiking neurons to neural-masses and cortical fields.</a> PLoS Comput. Biol. 4 (8), e1000092 (2008).</li><li>Pinotsis, D. A., Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+fields,+spectral+responses+and+lateral+connections.">Neural fields, spectral responses and lateral connections.</a> Neuroimage. 55 (1), 39-48 (2011).</li><li>Riera, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pitfalls+in+the+dipolar+model+for+the+neocortical+EEG+sources.">Pitfalls in the dipolar model for the neocortical EEG sources.</a> J Neurophysiol. 108 (4), 956-975 (2012).</li><li>Valdes, P. A., Jimenez, J. C., Riera, J., Biscay, R., Ozaki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonlinear+EEG+analysis+based+on+a+neural+mass+model.">Nonlinear EEG analysis based on a neural mass model.</a> Biol Cybern. 81 (5), 415-424 (1999).</li><li>Musall, S., von Pf&#246;stl, V., Rauch, A., Logothetis, N. K., Whittingstall, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Neural+Synchrony+on+Surface+EEG.">Effects of Neural Synchrony on Surface EEG.</a> Cereb Cortex. 24 (4), 1045-1053 (2014).</li><li>Snyder, A. C., Morais, M. J., Willis, C. M., Smith, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+network+influences+on+local+functional+connectivity.">Global network influences on local functional connectivity.</a> Nat Neurosci. 18 (5), 736-743 (2015).</li><li>Mayhew, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+analysis+of+neural+activity+in+brain:+Increased+oxygen+consumption+following+activation+of+barrel+cortex.">Spectroscopic analysis of neural activity in brain: Increased oxygen consumption following activation of barrel cortex.</a> Neuroimage. 12 (6), 664-675 (2000).</li><li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2005).</li><li>Martindale, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hemodynamic+impulse+response+to+a+single+neural+event.">The hemodynamic impulse response to a single neural event.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 23 (5), 546-555 (2003).</li><li>Pettersen, K. H., Devor, A., Ulbert, I., Dale, A. M., Einevoll, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current-source+density+estimation+based+on+inversion+of+electrostatic+forward+solution:+Effects+of+finite+extent+of+neuronal+activity+and+conductivity+discontinuities.">Current-source density estimation based on inversion of electrostatic forward solution: Effects of finite extent of neuronal activity and conductivity discontinuities.</a> J Neurosci Methods. 154 (1-2), 116-133 (2006).</li><li>Thomson, D. J., et al., Fitzgerald, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multitaper+analysis+of+nonstationary+and+nonlinear+time+series+data.">Multitaper analysis of nonstationary and nonlinear time series data.</a> Nonlinear and Nonstationary Signal Processing. , 317-394 (2000).</li><li>Bae, J., Deshmukh, A., Song, Y., Riera, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+Source+Imaging+in+Preclinical+Rat+Models+of+Focal+Epilepsy+using+High-Resolution+EEG+Recordings.">Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (100), e52700 (2015).</li><li>Baumann, S. B., Wozny, D. R., Kelly, S. K., Meno, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+electrical+conductivity+of+human+cerebrospinal+fluid+at+body+temperature.">The electrical conductivity of human cerebrospinal fluid at body temperature.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 44 (3), 220-223 (1997).</li><li>Wendel, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Influence+of+Age+and+Skull+Conductivity+on+Surface+and+Subdermal+Bipolar+EEG+Leads.">The Influence of Age and Skull Conductivity on Surface and Subdermal Bipolar EEG Leads.</a> Computational Intelligence and Neuroscience. 2010, (2010).</li><li>Flemming, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+distortion+of+EEG+signals+caused+by+a+hole+in+the+skull+mimicking+the+fontanel+in+the+skull+of+human+neonates.">Evaluation of the distortion of EEG signals caused by a hole in the skull mimicking the fontanel in the skull of human neonates.</a> Clin Neurophysiol. 116 (5), 1141-1152 (2005).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bir isoflurane imzalat sıçan bıyık yastık stimülasyon cevaben co yerelleştirilmiş EEG ve LFP sinyallerin eşzamanlı kayıt için deneysel bir işlem anlatmıştık. Bir elektrot Yeni korteksimiz kafatasına delinmiş bir burr deliği ile uyumlu EEG örümcek elektrot bir açılış içine eklenir. Elektrot kafatası bir iletken tarafından güvenli hale ve yapışkan EEG23yapıştırın. Uyarıcı elektrotlar bıyık yastık kolaylıkla eklenen böylece burun konisi isoflurane yönetimi için kullanılan güncellenmiştir.
EEG hamur hamur ek uygulama için gerek kalmadan deneysel gün boyunca mükemmel elektriksel iletkenlik sağlarken örümcek elektrot kafatası için güvenli bir şekilde montaj etkili oldu. Yapıştırıcı tutkal iletken olmayan ve kafatası ve elektrot arasında çalıştırıyorsa, elektrot empedans artırabilir olarak kafatasında, örümcek elektrot çevre düzeltmek için istenmeyen kullanımı yerine. EEG Yapıştır şeklin burr deliği etrafında zordur ve zavallı EEG sinyaller de sonuçlanan deneyi sırasında kuru olabilir EEG jeli avantajları vardır.
Fareyi bir Faraday kafesinde yerleştirildi gibi elektriksel gürültü ortam nedeniyle büyük ölçüde zayıflatılmış. Ancak, bazen sinir sinyal hala oldukça gürültülü. Çoğu durumda, bu referans elektrot değil güvenli bir şekilde konumlandırılmış ve bu nedenle yeniden düzeltilmiş olması gereken veya daha fazla EEG tarafından neden oldu kullanılan Yapıştır. Başka bir ortak sorun uyarılmış LFP genlik içinde küçük idi. Bu uyarıcı elektrotlar tarafından aktive kortikal bölgesinin merkezinde konumlandırılmamış elektrot nedeniyle olabilir. Yerel nöronlar için daha fazla zarar verebilir, elektrot, yeniden eklemek yerine biz genellikle uyarıcı elektrotlar bulunduğu bıyık yastık LFP makul bir genlik kadar ayarlanabilir (> 3 mV) gözlenen.
Teknik sınırlamaları biri yoksul uzamsal çözünürlük 6 mm çapında örümcek elektrot. Bu büyük sıçan kafatası boyutu ile karşılaştırıldığında. Ne yazık ki, burada kullanılan örümcek elektrot en küçük satın almak kullanılabilir. Örümcek elektrot çapı 2-4 mm için azaltmak için arzu olacak, böylece artan EEG kayıtları, EEG sinyal ve supragranular arasında karşılaştırma yapma kayma özgüllük LFP sinyal daha az belirsiz.
İletişim kuralı birkaç önemli adımlar özel dikkat gerekir. Çapak delikten elektrot yerleştirilmesi ilkidir. Beyin zarı aksi takdirde sağlam olduğu için ekleme noktasını duyarlığını önemlidir. Elektrot ucunda ufak bir direniş genellikle elektrot doğru yerleştirilmiyor anlamına gelir. Yükseltilmiş olması gerekir, düzeltilmiş ve yeniden eklenmiş konumu. İkinci fare üzerinde burun konisi konumudur. İsoflurane koni kaçış olacak gibi çok gevşek olmalıdır. Farenin burun delikleri engel ve nefes darlığı neden bu da çok sıkı olmalıdır değil. Özel ilgi aynı zamanda EEG kaydı genliği çok daha küçük olduğundan emin olmak için gerekli (genellikle 5-10 kat daha küçük) LFP en iyi kanal kayıt daha. Benzer bir durumda, EEG sonda elektrot ile doğrudan veya dolaylı temas geldi bir göstergesidir. Dolaylı kişisi genellikle Kafatasında delik bazen dolduran beyin omurilik sıvısı (CSF) delinmiş. CSF iletkenlik genellikle 100 kere bu kafatası24,25var. Böylece, burr deliği içi CSF düzeyinde yeterince yüksek ise, yapabilirsiniz örümcek elektrot ile temas. Bunu önlemek için çukur sık sık süper emici pamuk sünger gibi emme spears ile temizlenmelidir.
Burr deliği etkisi (çapı < 2 mm) EEG Kafatasında delik çevreleyen kayıt böylece ikili EEG kayıtları karşılaştırıldığında olabilir sağlam kafatasındaki ipsi-lateral varil korteks üstüne başka bir örümcek elektrot koyarak Okulu'nu. Sonuçlar Şekil 9 ve şekil 10, 0,05 düzeyinde of önemi önemsiz olacaktır etkisi öneririz. Ne kadar iyi kafatası, elektrot yapıştırmak için nasıl kesin basılıştan ve EEG yapıştırma kafatası üzerinde kayma ölçüde temas EEG Yapıştır oldu EEG genliği etkileyen diğer faktörler içerir.
Burada açıklanan protokol kafatası EEG, kafa derisi EEG insan EEG çalışmalarda kullanılan farklı olduğu kaydedilen Not için faydalıdır. Kafa derisi bir direnç veya daha fazla kayıt EEG sinyal-gürültü oranı azaltır bir alçak geçiren Filtre gibi davranır.
Son olarak, Karşılaştırma ERP zamansal dinamiği ve kortikal katmanlar arasında çatışmaya LFP önermek somatosensor uyarılmış potansiyel daha iyi daha taneli korteks tabakası supragranular ve infragranular Katmanlar LFP yansıtır. ERP ilk segment (P1) sonraki azaltmak iken (eksitatör sinaptik geçerli taneli katmanda oluşup, girişi dönüş geçerli doğan ile ilgili gösteren bizim önceki çalışma6, anlaşarak bu N1) İçindeerp talamik afferent kortikal için katmanları II/III ve/veya feedforward sinyalleri gecikmiş varış daha derin kortikal katmanlardan ilgili olabilir. Sonuç olarak, EEG/LFP eşzamanlı kayıtları EEG sinirsel doğuşu anlayışı geliştirmek ve EEG matematiksel modelleme sinir sinyalleri açısından kortikal katmanlardaki kolaylaştırmak.

Genel olarak LFPs microelectrodes yolu ile öncelikle kaydedilen yerel piramit sinirsel nüfus1,2,3 eşitlenmiş eksitatör ve inhibitör sinaptik aktiviteleri ağırlıklı toplamı yansıtmak kabul , 4. son araştırma LFP sinyal profil uyarma ve inhibisyon5,6bileşenlerine ayrılmış gösterdi. LFP normalde invaziv bir yordam ölçülen, ancak, bu insan beyninin en çalışmaları için uygun değildir.
Öte yandan, EEG beyin elektriksel aktivitesinin ölçmek için non-invaziv bir tekniktir. Yaygın epilepsi gibi nörolojik hastalıkların belirli türleri için bir tanı aracı olarak ve insan bilişsel çalışmalarda bir araştırma aracı olarak kullanılır. Onun popülerlik rağmen yetersizlik onun zamansal profilleri temel sinir sinyalleri7,8,9açısından tam olarak yorumlamak için EEG bir büyük kısıtlamasıdır.
Giderek, matematiksel modeller EEG, beyin işlev10,11,12,13,14,15anlayışı geliştirmek için geliştirilmiştir. Varolan EEG modellerin çoğu dayalı EEG veri spektrum spontan aktivite sırasında çıkış frekans etki alanı özelliklerini tahmin modeli uygun olarak geliştirilen ve çok az EEG modelleri gerçekçi duyusal uyarılmış potansiyeller oluşturabilirsiniz. Bu bağlamda, EEG ve LFP eşzamanlı kayıtları önemli fikir ve kısıtlamaları EEG daha doğru matematiksel modelleri geliştirmek için sağlar.
Daha fazla EEG sinirsel kökenini keşfetmek eşzamanlı kayıtları için bu gereksinimi karşılamak için aynı anda EEG ve multi-Laminer LFP sinyalleri imzalat sıçan yeni korteksimiz içinde kaydetmek için bir metodoloji geliştirdi. Kurulum önceki eş zamanlı EEG/LFP çalışmalar primatlar16,17' yapılan benzer. Biz daha fazla delik ikili EEG kayıtları (Yani, bir burr deliği, diğer Yarımküre sağlam bir Yarımküre) yokluğunda, duyusal karşılaştırarak çevreleyen EEG kayıtları kafatasında ayrıntılarına burr deliği etkisini araştırdık uyarım. Sonuçlarımız eşzamanlı EEG/LFP kayıtları basit ve etkili, küçük EEG sinyal bozulma kafatası burr deliği ile yapılabilir olduğunu göstermek.

<table><tbody><tr><td>Female Lister Hood rats</td><td>Charles Rivers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spider electrode</td><td>Unimed Electrode Supplies Ltd</td><td>SCS24-426</td><td></td></tr><tr><td>EEG paste: Ten20</td><td>Unimed Electrode Supplies Ltd</td><td>10-20-S</td><td></td></tr><tr><td>Stereotaxic holder with dual micromanipulator arms: Dual Manipulator Stereotaxic Frame with 18&amp;deg; Ear Bars</td><td>WPI (World Precision Instruments)</td><td>502603</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>National Vet Services Limited</td><td>50878</td><td></td></tr><tr><td>Hard plastic nose cone: Anasthesia Gas Mask for Rat</td><td>WPI</td><td>502054</td><td></td></tr><tr><td>Small animal isoflurane anaesthetic system</td><td>WPI</td><td>EZ-B800A</td><td></td></tr><tr><td>Thermostatic heating pad: Rat Blanket System 230V</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>50-7221-F</td><td></td></tr><tr><td>Ophthalmic ointment: Optixcare eye lube</td><td>Viovet</td><td>203865</td><td></td></tr><tr><td>Lidocaine Hydrochloride (Injection 2%)</td><td>Larkmead Vets</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jacquette Scaler #1SSE, 18cm, Hollow</td><td>WPI</td><td>503421</td><td></td></tr><tr><td>Serrated and curved dissecting forceps</td><td>WPI</td><td>15915</td><td></td></tr><tr><td>Braided silk, non-absorbable suture: Mersilk Suture W502H</td><td>National Vet Services Limited</td><td>153746</td><td></td></tr><tr><td>Dental drill: BONE MICRO DRILL SYST 230 VAC</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>72-4860</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Saline: Sodium chloride 0.9%</td><td>Animalcare Ltd</td><td>14K26BT</td><td></td></tr><tr><td>Drill bit #4 : Ball Mill, Carbide, #4</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>72-4958</td><td></td></tr><tr><td>Drill bit #4 : Ball Mill, Carbide, #1/4</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>72-4962</td><td></td></tr><tr><td>Faraday cage</td><td>Newport Corporation</td><td>VIS-FDC-3600</td><td></td></tr><tr><td>Vibration isolation workstation: Vision IsoStation</td><td>Newport Corporation</td><td>M-VIS3660-RG4-325A</td><td></td></tr><tr><td>Oximeter Control Unit and sensor: MouseOxPlus, Starr Life Sciences Corp.</td><td>WPI</td><td>O15001</td><td></td></tr><tr><td>Transparent soft nose cone: Microflex Non-Rebreathing Unit with a Rat Nosecone</td><td>WPI</td><td>EZ-103A</td><td></td></tr><tr><td>Stainless steel stimulating electrodes</td><td>PlasticsOne</td><td>E363/1/SPC</td><td></td></tr><tr><td>Isolated current stimulator</td><td>Made in House</td><td></td><td></td></tr><tr><td>16-channel micro-electrode, 100 &amp;mu;m spacing, area of each site 177 &amp;mu;m&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;</td><td>NeuroNexus</td><td>A1x16-10mm-100-177-A16</td><td></td></tr><tr><td>16-channel acute headstage</td><td>Tucker David Technologies Inc., TDT</td><td>RA16AC-Z</td><td></td></tr><tr><td>Pre-Amplifier: Z-Series 64-Channel Neuro-Digitizing Preamp</td><td>TDT</td><td>PZ5-64</td><td></td></tr><tr><td>Passive signal splitter: 32-Channel Splitter Box for PZ5</td><td>TDT</td><td>S-BOX_PZ5</td><td></td></tr><tr><td>Data acquisition unit: RZ2 BioAmp Processor. Z-Series 4-DSP ultra high performance processor</td><td>TDT</td><td>RZ2-4</td><td></td></tr><tr><td>Software for Neurophysiology: OpenEX</td><td>TDT</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Absorption spears</td><td>Fine Sicence Tools</td><td>18105-01</td><td></td></tr></tbody></table>

concurrent recording of co-localized electroencephalography and local field potential in rodent

Elektroansefalografi (EEG) Beynin sinirsel faaliyetleri kaydetmek için bir non-invaziv teknik olarak yaygın olarak kullanılmasına rağmen EEG neurogenesis anlayışımızı hala çok sınırlıdır. Bir multi-Laminer elektrot ile kaydedilen yerel alan potansiyelleri (LFPs) arasında yeni korteksimiz kortikal farklı katmanlarda eşzamanlı sinirsel aktivite daha ayrıntılı hesabını sağlayabilirsiniz, ancak invaziv bir tekniktir. EEG ve LFP ölçüm sonuçları önceden klinik manken birleştirerek büyük ölçüde sinirsel mekanizmalar EEG sinyallerini üretimi dahil anlayışı geliştirmek ve EEG bir daha gerçekçi ve biyolojik olarak doğru matematiksel model türetme kolaylaştırmak. Eşzamanlı ve ortak yerelleştirilmiş EEG ve multi-Laminer LFP sinyalleri imzalat kemirgen kazanılması için basit bir prosedür burada sunulmaktadır. Biz de EEG sinyallerinin bir elektrot yerleştirilmesi için kafatası delinen burr deliği tarafından önemli ölçüde etkilendi olup olmadığını araştırdık. Sonuçlarımız burr deliği EEG kayıtları ihmal edilebilir bir etkisi sahip olduğunu düşündürmektedir.

4 fareler verilerden uygun olan yerlerde bu süre serisi elde etmek için ortalama. Uyarılmış EEG yanıt genliği, olarak da bilinen olay potansiyeli ile ilgili (ERP), genellikle çok daha küçük LFP bundan. Şekil 6 ortalama ERP ve supragranular, taneli, LFP ve infragranular Katmanlar varil korteksin sırasıyla göstermektedir. İlgili standart hata her arsa hata grubudur. ERP yaklaşık uyarılmış LFP 10 kat daha küçük olduğunu görebilirsiniz.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig6.jpg"> Şekil 6: demek (n = 4) sinir sinyalleri ERP, supragranular, taneli, ve infragranular LFP. Gölge standart hata gösterir. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Karşılaştırma ERP ve LFP zamansal dinamiği Şekil 7' de gösterilir. ERP ve supragranular şekil 7A LFP doğrudan süperpozisyon genlik farklılıkları sinir sinyalleri bu iki tür arasında sırasını gösterir. Zamansal dinamiği karşılaştırmak için ERP ve LFP onların negatif pik genlik ile ilgili normalleştirilmiş. Şekil 7B ve 7 C normalleştirilmiş ERP ile normalleştirilmiş supragranular LFP ve normalleştirilmiş taneli LFP, sırasıyla üst üste gösterir.
P1 ve N1 ERP için doruklarına LFP karşılık gelen doruklarına supragranular katmanında daha gecikmeli şekil 7B görülebilir. Ancak, bu iki sinir sinyalleri zamansal profilleri P1 ile benzer, N1 önceki. Öte yandan, ERP zamansal profil belirgin tabakasının taneli (IV varil korteks) farklıdır LFP (şekil 7C). Önemlisi, ayna görüntüleri ile taneli LFP ERP öncelikle iki doruklarına zıt kutuplu oluşuyordu ise (büyük bir lavabo kortikal katman IV yansıtan) bir tek negatif tepe tarafından hakim değiller.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig7.jpg"> Şekil 7: Karşılaştırma ERP ve LFP zamansal dinamiği. (A)ERP (düz çizgi) supragranular LFP (kesik çizgi) ile üst üste. Gölge standart hata gösterir. (B) normalleştirilmiş normalleştirilmiş supragranular LFP (kesik çizgi) ile üst üste ERP (düz çizgi). (C) normalleştirilmiş normalleştirilmiş taneli LFP (kesik çizgi) ile üst üste ERP (düz çizgi). <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
ERP sinyal kafatasında içine delinmiş bir burr deliği ile yerleştirilen bir örümcek elektrot ile ölçüldü. EEG kayıtları delik etkisini araştırmak için başka bir örümcek elektrot ipsi-lateral varil korteks bozulmadan Kurukafa üzerine yerleştirildi. Bakım EEG Yapıştır kullanılan miktarını ayarlayarak iki örümcek elektrotlar impedances büyüklükte karşılaştırılabilir sağlamak için alınmıştır. Dört fareler verilerden (hangi değil aynı fareler üzerinde kullanıldığı) burada sunulmuştur.
Şekil 8 şekil 8Aiçinde görüntülenen 100 s veri ve dikdörtgen çerçeve verileri ile her iki elektrotları bir sıçan, eşzamanlı dinlenme devlet EEG kayıtları gösterir (20 s) resim 8Bgenişletilir. İki EEG sinyallerini büyük ölçüde, genlik benzer aralığı içinde birlikte değişir. Şekil 9 dört fareler, PSD ile doğrusal bir ölçek üzerinde frekans eksen kullanarak üst satır ve alt frekans aralığında genişletilmiş bir görünümünü sağlamak için frekans ekseninde Logaritmik ölçek kullanarak alt satır gösterir. Şekil 9' dan, yok görünüyor konular arasında tutarlı önyargı PSD olmak. Bu şekil 10' da gösterilen beş frekans bantlarında ortalama PSD normalleştirilmiş farklılıkları üzerinde bir örneklem t-testleri gerçekleştirerek doğrulandı. Bu frekans bantlarında normalleştirilmiş PSD farklılıkları sıfırdan önemli ölçüde farklı değildi (p = 0,32, 0,46, 0.85, 0,69 ve 0.97, sırasıyla).
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig8.jpg"> Şekil 8: ikili EEG kayıtları. (A)kafatası EEG devlet kafatası (siyah) ve ters Yarımküre (gri) ile olduğu gibi kafatası üzerinde aynı anda bir EEG kayıt bir burr deliği olan dinlenme sırasında kayıt. (B) genişletilmiş görüntüleyin, dalga biçimleri(a)dikdörtgen çerçeve içinde. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig9.jpg"> Şekil 9: güç spektral yoğunluğu (PSD) contra-(mavi) ve ipsi-lateral (kırmızı) EEG. Her sütun için bir iri fare-PSD gösterir. Alt paneller PSD görüntülenmeyecektir için daha düşük frekans aralığında izin vermek için logaritmik frekans ölçeği kullanırken en iyi panelleri doğrusal frekans ölçek, kullanın. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig9large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig10.jpg"> Şekil 10: Grup analizi. Normalleştirilmiş Kontra - ve beş frekans bantları ile ipsi-lateral PSD arasındaki fark: Delta, teta, Alfa, Beta ve gama. Her çubuk standart hata çubuğu olarak gösterilen hata ile frekans bandı içinde ortalama normalleştirilmiş farklılıklar gösterir. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56447/56447fig10large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent at JoVE.com

Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent

Bu iletişim kuralı ortak yerelleştirilmiş elektroansefalografi (EEG) ve multi-Laminer yerel alan bir imzalat köstebeğiyle potansiyel eşzamanlı kayıt için basit bir yöntem açıklanır. Bir elektrot yerleştirilmesi için kafatası delinen burr deliği EEG sinyal önemsiz bozulma üretmek için gösterilir.

Co yerelleştirilmiş elektroansefalografi ve yerel alan potansiyel kemirgen eşzamanlı kayıt

Although electroencephalography (EEG) is widely used as a non-invasive technique for recording neural activities of the brain, our understanding of the ...

concurrent-recording-co-localized-electroencephalography-local-field

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.2K Görüntüleme.  University of Reading. Bu iletişim kuralı ortak yerelleştirilmiş elektroansefalografi (EEG) ve multi-Laminer yerel alan bir imzalat köstebeğiyle potansiyel eşzamanlı kayıt için basit bir yöntem açıklanır. Bir elektrot yerleştirilmesi için kafatası delinen burr deliği EEG sinyal önemsiz bozulma üretmek için gösterilir.

Video: Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in which functional MRI data and in vivo intracortical recording can be performed simultaneously. The combination of MRI and electrical recording is technically challenging because the electrodes used for recording distort the MRI images and the MRI acquisition induces noise in the electrical recording. To minimize the mutual interference of the two modalities, glass microelectrodes were used rather than metal and a noise removal algorithm was implemented for the electrophysiology data. In our studies, two microelectrodes were separately implanted in bilateral primary somatosensory cortices (SI) of the rat and fixed in place. One coronal slice covering the electrode tips was selected for functional MRI. Electrode shafts and fixation positions were not included in the image slice to avoid imaging artifacts. The removed scalp was replaced with toothpaste to reduce susceptibility mismatch and prevent Gibbs ringing artifacts in the images. The artifact structure induced in the electrical recordings by the rapidly-switching magnetic fields during image acquisition was characterized by averaging all cycles of scans for each run. The noise structure during imaging was then subtracted from original recordings. The denoised time courses were then used for further analysis in combination with the fMRI data. As an example, the simultaneous acquisition was used to determine the relationship between spontaneous fMRI BOLD signals and band-limited intracortical electrical activity. Simultaneous fMRI and electrophysiological recording in the rodent will provide a platform for many exciting applications in neuroscience in addition to elucidating the relationship between the fMRI BOLD signal and neuronal activity.

We have developed a method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and electrophysiological recording in the rodent brain, providing a platform for the investigation of the relationship between neural activity and the blood oxygenation level dependent (BOLD) MRI signal.

Kemirgen Beyin aynı anda fMRI ve Elektrofizyoloji

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in ...

Nörobilim

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials and Electrocorticograms in Response to Nociceptive Laser Stimuli from Freely Moving Rats

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and human studies to investigate the cortical processing of nociceptive information. These laser-evoked brain potentials (LEPs) consist of several transient responses that are time-locked to the onset of laser stimuli. However, the functional properties of the LEP responses are still largely unknown, due to the lack of a sampling technique that can simultaneously record neural activities at the surface of the cortex (i.e., electrocorticogram [ECoG] and scalp electroencephalogram [scalp EEG]) and inside the brain (i.e., local field potential [LFP]). To address this issue, we present here an animal protocol using freely moving rats. This protocol is composed of three main procedures: (1) animal preparation and surgical procedures, (2) a simultaneous recording of ECoG and LFP in response to nociceptive laser stimuli, and (3) data analysis and feature extraction. Specifically, with the help of a 3D-printed protective shell, both ECoG and LFP electrodes implanted on the rat&#39;s skull were securely held together. During data collection, laser pulses were delivered on the rat&#39;s forepaws through gaps in the bottom of the chamber when the animal was in spontaneous stillness. Ongoing white noise was played to avoid the activation of the auditory system by the laser-generated ultrasounds. As a consequence, only nociceptive responses were selectively recorded. Using the standard analytical procedures (e.g., band-pass filtering, epoch extraction, and baseline correction) to extract stimulus-related brain responses, we obtained results showing that LEPs with a high signal-to-noise ratio were simultaneously recorded from ECoG and LFP electrodes. This methodology makes the simultaneous recording of ECoG and LFP activities possible, which provides a bridge of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, thereby facilitating the investigation of nociceptive information processing in the brain.

We developed a technique that simultaneously records both electrocorticography and local field potentials in response to nociceptive laser stimuli from freely moving rats. This technique helps establish a direct relationship of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, which facilitates the investigation of nociceptive information processing in the brain.

Kortikal yerel alan potansiyelleri ve Electrocorticograms fareler serbestçe hareket nosiseptif lazer uyaranlara yanıt olarak eşzamanlı kayıt

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and ...

Davranış

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls body functions and internal organ rhythms when animals are exposed to emotional challenges and changes in their living environments. In general experiments, signals from different organs, such as the brain and the heart, are recorded by independent recording systems that require multiple recording devices and different procedures for processing the data files. This study describes a new method that can simultaneously monitor electrical biosignals, including tens of local field potentials in multiple brain regions, electrocardiograms that represent the cardiac rhythm, electromyograms that represent awake/sleep-related muscle contraction, and breathing signals, in a freely moving rat. The recording configuration of this method is based on a conventional micro-drive array for cortical local field potential recordings in which tens of electrodes are accommodated, and the signals obtained from these electrodes are integrated into a single electrical board mounted on the animal's head. Here, this recording system was improved so that signals from the peripheral organs are also transferred to an electrical interface board. In a single surgery, electrodes are first separately implanted into the appropriate body parts and the target brain areas. The open ends of all of these electrodes are then soldered to individual channels of the electrical board above the animal's head so that all of the signals can be integrated into the single electrical board. Connecting this board to a recording device allows for the collection of all of the signals into a single device, which reduces experimental costs and simplifies data processing, because all data can be handled in the same data file. This technique will aid the understanding of the neurophysiological correlates of the associations between central and peripheral organs.

This study introduces a method for the simultaneous recording of local field potentials in the brain, electrocardiograms, electromyograms, and breathing signals of a freely moving rat. This technique, which reduces experimental costs and simplifies data analysis, will contribute to the understanding of the interactions between the brain and peripheral organs.

Kortikal yerel alan potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Electromyogram ve ritim serbestçe hareket bir sıçan gelen nefes eşzamanlı kayıt

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice

The local field potential (LFP) emerges from ion movements across neural membranes. Since the voltage recorded by LFP electrodes reflects the summed electrical field of a large volume of brain tissue, extracting information about local activity is challenging. Studying neuronal microcircuits, however, requires a reliable distinction between truly local events and volume-conducted signals originating in distant brain areas. Current source density (CSD) analysis offers a solution for this problem by providing information about current sinks and sources in the vicinity of the electrodes. In brain areas with laminar cytoarchitecture such as the hippocampus, one-dimensional CSD can be obtained by estimating the second spatial derivative of the LFP. Here, we describe a method to record multilaminar LFPs using linear silicon probes implanted into the dorsal hippocampus. CSD traces are computed along individual shanks of the probe. This protocol thus describes a procedure to resolve spatially restricted neuronal network oscillations in the hippocampus of freely moving mice.

This protocol describes the recording of local field potentials with multi-shank linear silicon probes. Conversion of the signals using current source density analysis allows the reconstruction of local electrical activity in the mouse hippocampus. With this technique, spatially restricted brain oscillations can be studied in freely moving mice.

Dağınık şekilde kayıt sınırlı salınım oluşur içinde fareler davranmak

The local field potential (LFP) emerges from ion movements across neural membranes. Since the voltage recorded by LFP electrodes reflects the summed ...

Evaluation of Hemisphere Lateralization with Bilateral Local Field Potential Recording in Secondary Motor Cortex of Mice

This article demonstrates complete, detailed procedures for both in vivo bilateral recording and analysis of local field potential (LFP) in the cortical areas of mice, which are useful for evaluating possible laterality deficits, as well as for assessing brain connectivity and coupling of neural network activities in rodents. The pathological mechanisms underlying Alzheimer&#39;s disease (AD), a common neurodegenerative disease, remain largely unknown. Altered brain laterality has been demonstrated in aging people, but whether or not abnormal lateralization is one of the early signs of AD has not been determined. To investigate this, we recorded bilateral LFPs in 3-5-month-old AD model mice, APP/PS1, together with littermate wild type (WT) controls. The LFPs of the left and right secondary motor cortex (M2), specifically in the gamma band, were more synchronized in APP/PS1 mice than in WT controls, suggesting a declined hemispheric asymmetry of bilateral M2 in this AD mouse model. Notably, the recording and data analysis processes are flexible and easy to carry out, and can also be applied to other brain pathways when conducting experiments that focus on neuronal circuits.

We present in vivo electrophysiological recording of the local field potential (LFP) in bilateral secondary motor cortex (M2) of mice, which can be applied to evaluate hemisphere lateralization. The study revealed altered levels of synchronization between the left and right M2 in APP/PS1 mice compared to WT controls.

Fareler Ikincil motor korteks bilateral lokal saha potansiyel kayıt ile Yarımküre lateralizasyon değerlendirilmesi

This article demonstrates complete, detailed procedures for both in vivo bilateral recording and analysis of local field potential (LFP) in the cortical ...

Farelerin Motor Korteksinde Hücre Dışı Elektrofizyolojik Kayıt

Multichannel Extracellular Recording in Freely Moving Mice

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by correlating the electrophysiological signals with spontaneous and/or specific behavior. This technique represents a valuable tool in studying the neuronal network activity underlying these behaviors. The article provides a detailed and complete procedure for electrode implantation and consequent extracellular recording in free-moving conscious mice. The study includes a detailed method for implanting the microelectrode arrays, capturing the LFP and neuronal spiking signals in the motor cortex (MC) using a multichannel system, and the subsequent offline data analysis. The advantage of multichannel recording in conscious animals is that a greater number of spiking neurons and neuronal subtypes can be obtained and compared, which allows the evaluation of the relationship between a specific behavior and the associated electrophysiological signals. Notably, the multichannel extracellular recording technique and the data analysis procedure described in the present study can be applied to other brain areas when conducting experiments in behaving mice.

Yazar Spotlight: Serbestçe Hareket Eden Farelerde Nöronal Aktiviteyi İncelemek için Çok Kanallı Hücre Dışı Kayıttaki Gelişmeler 

The protocol describes the methodology of extracellular recording in the motor cortex (MC) to reveal extracellular electrophysiological properties in freely moving conscious mice, as well as the data analysis of local field potentials (LFPs) and spikes, which is useful for evaluating the network neural activity underlying behaviors of interest.

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by ...

Bilişsel Araştırma ve İlaç Analizi için Fare Beyninde LFP Kaydı

Dual Extracellular Recordings in the Mouse Hippocampus and Prefrontal Cortex

The technique of recording local field potentials (LFPs) is an electrophysiological method used to measure the electrical activity of localized neuronal populations. It serves as a crucial tool in cognitive research, particularly in brain regions like the hippocampus and prefrontal cortex. Dual LFP recordings between these areas are of particular interest as they allow the exploration of interregional signal communication. However, methods for performing these recordings are rarely described, and most commercial recording devices are either expensive or lack adaptability to accommodate specific experimental designs. This study presents a comprehensive protocol for performing dual-electrode LFP recordings in the mouse hippocampus and the prefrontal cortex to investigate the effects of antipsychotic drugs and potassium channel modulators on LFP properties in these areas. The technique enables the measurement of LFP properties, including power spectra within each brain region and coherence between the two. Additionally, a low-cost, custom-designed recording device has been developed for these experiments. In summary, this protocol provides a means to record signals with high signal-to-noise ratios in different brain regions, facilitating the investigation of interregional information communication within the brain.

Yazar Spotlight: Farelerde Çift LFP Kayıt Protokolü Kullanarak Beyin Sinyalleri Üzerindeki İlaç Etkilerinin İncelenmesi

This protocol outlines the use of a custom-designed recording device and electrodes to record local field potentials and investigate information flow in the mouse hippocampus and prefrontal cortex.

Fare Hipokampusu ve Prefrontal korteksinde ikili hücre dışı kayıtlar

The technique of recording local field potentials (LFPs) is an electrophysiological method used to measure the electrical activity of localized neuronal ...

Co yerelleştirilmiş elektroansefalografi ve yerel alan potansiyel kemirgen eşzamanlı kayıt

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Kemirgen Beyin aynı anda fMRI ve Elektrofizyoloji

Kortikal yerel alan potansiyelleri ve Electrocorticograms fareler serbestçe hareket nosiseptif lazer uyaranlara yanıt olarak eşzamanlı kayıt

Kortikal yerel alan potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Electromyogram ve ritim serbestçe hareket bir sıçan gelen nefes eşzamanlı kayıt

Dağınık şekilde kayıt sınırlı salınım oluşur içinde fareler davranmak

Fareler Ikincil motor korteks bilateral lokal saha potansiyel kayıt ile Yarımküre lateralizasyon değerlendirilmesi

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

Fare Hipokampusu ve Prefrontal korteksinde ikili hücre dışı kayıtlar

Fare Hipokampusu ve Prefrontal korteksinde ikili hücre dışı kayıtlar