Noninvasive method to assess the electrical brain activity from rats / Método não invasivo para avaliar a atividade elétrica cerebral de ratos

ABSTRACT

This research presents a noninvasive method for the acquisition of brain electrical signal in rat. Was used an electroencephalography (EEG) system developed for bovine and adapted to rats. The bipolar electrode system (needle electrodes) was glued on the surface of the head of the animal without surgical procedures and the other electrode was glued to the tail, as ground. The EEG activity was sampled at 120Hz for an hour. The accuracy and precision of the EEG measurement was performed using Fourier analysis and signal energy. For this, the digital signal was divided into sections successive of 3 seconds and was decomposed into four frequency bands delta (0.3 to 4Hz), theta (4-8Hz), alpha (8-12Hz) and beta (12-30Hz) and energy (µV²) of the series of time filtered were calculated. The method allowed the acquisition of non-invasive electrical brain signals in conscious rats and their frequency patterns were in agreement with previous studies that used surgical procedures to acquire EEG in rats. This system showed accuracy and precision and will allow further studies on behavior and to investigate the action of drugs on the central nervous system in rats without surgical procedures.

RESUMO

Este trabalho apresenta um método não invasivo para a aquisição de sinal elétrico cerebral em ratos. Utilizou-se um sistema de eletroencefalografia EEG desenvolvido para bovino e adaptado para ratos. O sistema bipolar de eléctrodos (eléctrodos de agulha) foi colado na superfície da cabeça do animal, sem procedimentos cirúrgicos e outro eletrodo foi colado na cauda, como terra. A atividade do EEG foi amostrada em 120Hz durante uma hora. Foi calculada a exatidão e a precisão da medida de EEG usando análise de Fourier e energia do sinal. Para isso, o sinal digital foi dividido em trechos sucessivos de 3 segundos, decomposto em quatro faixas de frequência delta (0,3-4Hz), teta (4-8Hz), alfa (8-12Hz) e beta (12-30Hz) e a energia (µV²) das séries de tempo filtradas foram calculadas. O método não invasivo permitiu adquirir sinais elétricos cerebrais em ratos conscientes e seus padrões de frequências foram de acordo com trabalhos anteriores, que utilizaram procedimentos cirúrgicos para adquirir EEG em ratos. Esse sistema apresentou exatidão e precisão e permitirá novos estudos sobre comportamento e para investigar a ação de drogas no sistema nervoso central sem procedimentos cirúrgicos em ratos.