高密度皮质μECoG阵列同时跟踪在清醒大鼠中传播的脱极化和中风的长期演变
Kay Palopoli-Trojani1, Michael Trumpis1, Chia-Han Chiang1
1Biomedical Engineering, Duke University, Durham, NC, USA.
Communications biology
|March 4, 2024
概括
扩散脱极化 (SDs) 显著恶化缺血性中风损伤. 新的高密度微电皮质图 (μECoG) 在大鼠中绘制了大面积的SD地图,揭示了它们的起源和对大脑组织的影响.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 脑卒中研究 脑卒中研究
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 扩散脱极化 (SDs) 会加剧缺血性中风损伤,即使在再输液后.
- SDs涉及显著的离子干扰和特有的电生理波形.
- 监测大皮层区域的SDs对于了解中风进展至关重要.
研究的目的:
- 在大鼠中风模型中开发和使用高密度微电皮质谱 (μECoG) 系统来监测SDs.
- 描述SDs的空间和时间演变及其与心脏病发作边界的关系.
- 评估μECoG对于长时间监测皮质活动和中风演变的有用性.
主要方法:
- 在清醒的,移动的老鼠中植入高密度的,外周膜μECoG阵列.
- 定制直流合的多重放大器,用于连续信号采集.
- 同时记录SDs和自发电皮质谱 (ECoG) 信号在大脑表面区域.
主要成果:
- μECoG系统成功地监测了大约3.4×3.4毫米的大脑表面的SDs,包括跨越中风边界.
- 高电极密度 (5.7电极/mm2) 允许精确确定相对于心脏病边缘的SD起源.
- 同时的ECoG记录有助于定义皮质心脏病发作区域,并在几天内监测功能活动.
结论:
- 高密度的μECoG为研究中风中的SD提供了前所未有的时空分辨率.
- 这项技术能够详细分析动态中风演变和皮质功能变化.
- 翻译的发展有望改善急性中风患者的治疗.
