A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
يصف البروتوكول منهجية التسجيل خارج الخلية في القشرة الحركية (MC) للكشف عن الخصائص الكهربية خارج الخلية في الفئران الواعية التي تتحرك بحرية ، بالإضافة إلى تحليل بيانات إمكانات المجال المحلي (LFPs) والمسامير ، وهو أمر مفيد لتقييم النشاط العصبي للشبكة الكامنة وراء السلوكيات ذات الأهمية.
يهدف البروتوكول إلى الكشف عن خصائص إطلاق الخلايا العصبية وشبكة إمكانات المجال المحلي (LFPs) في الفئران التي تتصرف في تنفيذ مهام محددة من خلال ربط الإشارات الكهربية بالسلوك التلقائي و / أو المحدد. تمثل هذه التقنية أداة قيمة في دراسة نشاط الشبكة العصبية الكامنة وراء هذه السلوكيات. توفر المقالة إجراء مفصلا وكاملا لزرع القطب الكهربائي وما يترتب على ذلك من تسجيل خارج الخلية في الفئران الواعية التي تتحرك بحرية. تتضمن الدراسة طريقة مفصلة لزرع صفائف الأقطاب الكهربائية الدقيقة ، والتقاط LFP وإشارات ارتفاع الخلايا العصبية في القشرة الحركية (MC) باستخدام نظام متعدد القنوات ، وتحليل البيانات اللاحق في وضع عدم الاتصال. تتمثل ميزة التسجيل متعدد القنوات في الواعية في أنه يمكن الحصول على عدد أكبر من الخلايا العصبية المتصاعدة والأنواع الفرعية العصبية ومقارنتها ، مما يسمح بتقييم العلاقة بين سلوك معين والإشارات الكهربية المرتبطة به. والجدير بالذكر أن تقنية التسجيل خارج الخلية متعددة القنوات وإجراء تحليل البيانات الموصوف في هذه الدراسة يمكن تطبيقها على مناطق أخرى من الدماغ عند إجراء تجارب على الفئران التي تتصرف.
تعكس إمكانات المجال المحلي (LFP) ، وهي عنصر مهم في الإشارات خارج الخلية ، النشاط المشبكي لمجموعات كبيرة من الخلايا العصبية ، والتي تشكل الشفرة العصبية لسلوكيات متعددة1. تعتبر المسامير الناتجة عن النشاط العصبي مساهمة في LFP وهي مهمة للترميز العصبي2. ثبت أن التغيرات في المسامير و LFPs تتوسط في العديد من أمراض الدماغ ، مثل مرض الزهايمر ، وكذلك العواطف مثل الخوف ، وما إلى ذلك.3,4. تجدر الإشارة إلى أن العديد من الدراسات قد أبرزت أن نشاط الارتفاع يختلف اختلافا كبيرا بين حالات اليقظة والتخدير في5. على الرغم من أن التسجيلات في المخدرة توفر فرصة لت....
تم الحصول على جميع الفئران تجاريا وصيانتها في دورة مظلمة لمدة 12 ساعة / 12 ساعة (يضيء الضوء في الساعة 08:00 صباحا بالتوقيت المحلي) عند درجة حرارة الغرفة من 22-25 درجة مئوية ورطوبة نسبية تتراوح بين 50٪ و 60٪. كان لدى الفئران إمكانية الوصول إلى إمدادات مستمرة من الطعام والماء. أجريت جميع التجارب وفقا للمبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام المختبر في جامعة جنوب الصين للمعلمين ووافقت عليها لجنة أخلاقيات المؤسسية. تم استخدام ذكور الفئران C57BL / 6J الذين تتراوح أعمارهم بين 3-5 أشهر في التجارب.
1. تجميع نظام محرك الأقراص الصغيرة
تم تطبيق مرشح تمرير عالي (250 هرتز) لاستخراج المسامير متعددة الوحدات من الإشارات الأولية (الشكل 6 أ). علاوة على ذلك ، تم التحقق من الوحدات المسجلة من MC للفأر العادي الذي تم فرزه بواسطة PCA (الشكل 7A-D) ، وتم تسجيل عرض الوادي ومدة الشكل الموجي للوح?.......
يعتبر التسجيل متعدد القنوات في الفئران حرة الحركة تقنية مفيدة في دراسات علم الأعصاب ، ولكن لا يزال من الصعب جدا على المبتدئين تسجيل الإشارات وتحليلها. في هذه الدراسة ، نقدم إرشادات مبسطة لصنع أنظمة القيادة الدقيقة وإجراء زرع الأقطاب الكهربائية ، بالإضافة إلى إجراءات مبسطة لالتقاط وتحليل.......
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل بمنح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31871170 و 32170950 و 31970915) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية بمقاطعة قوانغدونغ (2021A1515010804 و 2023A1515010899) ، ومؤسسة قوانغدونغ للعلوم الطبيعية لمشروع الزراعة الرئيسية (2018B030336001) ، ومنحة قوانغدونغ: التقنيات الرئيسية لعلاج اضطرابات الدماغ (2018B030332001).
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
2.54 mm pin header | YOUXIN Electronic Co., Ltd. | 1 x 5 | Applying for the movable micro-drive which can slide on its stulls. |
Adobe Illustrator CC 2017 | Adobe | N/A | To optimize images from GraphPad. |
BlackRock Microsystems | Blackrock Neurotech | Cerebus | This systems includes headsatge, DA convert, amplifier and computer. |
Brass nut | Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd. | M0.8 brass nut | The nut fixes the position of screw. |
Brass screw | Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd. | M0.8 x 11 mm brass screw | A screw that hold the movable micro-drive. |
C57BL/6J | Guangdong Zhiyuan Biomedical Technology Co., LTD. | N/A | 12 weeks of age. |
Centrifuge tube | Biosharp | 15 mL; BS-150-M | To store mice brain with sucrose sulutions. |
Conducting paint | Structure Probe, Inc. | 7440-22-4 | To improve the lead-connecting quality between connector pins and Ni-wires. |
Conductive copper foil tape | 3M | 1181 | To reduce interferenc. |
Connector | YOUXIN Electronic Co., Ltd. | 2 x 10P | To connect the headtage to micro-drive system. |
DC Power supply | Maisheng | MS-305D | A power device for electrolytic lesion. |
Dental cement | Shanghai New Century Dental Materials Co., Ltd. | N/A | To fix the electrode arrays on mouse's skull after finishing the implantation. |
Digital analog converter | Blackrock | 128-Channel | A device that converts digital data into analog signals. |
Epoxy resin | Alteco | N/A | To cover pins. |
Excel | Microsoft | N/A | To summarize data after analysis. |
Eye scissors | JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd. | N/A | For surgery or cutting the Ni-chrome wire. |
Fine forceps | JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd. | N/A | For surgery. |
Forceps | JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd. | N/A | For surgery or assembling the mirco-drive system. |
Freezing microtome | Leica | CM3050 S | Cut the mouse’s brain into slices |
Fused silica capillary tubing | Zhengzhou INNOSEP Scientific Co., Ltd. | TSP050125 | To serve as the guide tubes for Ni-chrome wires. |
Glass microelectrode | Sutter Instrument Company | BF100-50-10 | To mark the desired locations for implantation using the filled ink. |
GraphPad Prism 7 | GraphPad Software | N/A | To analyze and visualize the results. |
Guide-tube | Polymicro technologies | 1068150020 | To load Ni-chrome wires. |
Headstage | Blackrock | N/A | A tool of transmitting signals. |
Helium balloon | Yili Festive products Co., Ltd. | 24 inch | To offset the weight of headstage and micro-drive system. |
Ink | Sailor Pen Co.,LTD. | 13-2001 | To mark the desired locations for implantation. |
Iodine tincture | Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd. | N/A | To disinfect mouse's scalp. |
Lincomycin in Hydrochloride and Lidocaine hydrochloride gel | Hubei kangzheng pharmaceutical co., ltd. | 10g | A drug used to reduce inflammation. |
Meloxicam | Vicki Biotechnology Co., Ltd. | 71125-38-7 | To reduce postoperative pain in mice. |
Micromanipulators | Scientifica | Scientifica IVM Triple | For electrode arrays implantation. |
Microscope | Nikon | ECLIPSE Ni-E | Capture the images of brain sections |
nanoZ impedance tester | Plexon | nanoZ | To measure impedance or performing electrode impedance spectroscopy (EIS) for multichannel microelectrode arrays. |
NeuroExplorer | Plexon | NeuroExplorer | A tool for analyzing the electrophysiological data. |
NeuroExplorer | Plexon, USA | N/A | A software. |
Ni-chrome wire | California Fine Wire Co. | M472490 | 35 μm Ni-chrome wire. |
Offline Sorter | Plexon | Offline Sorter | A tool for sorting the recorded multi-units. |
PCB board | Hangzhou Jiepei Information Technology Co., Ltd. | N/A | Computer designed board. |
Pentobarbital | Sigma | P3761 | To anesthetize mice. |
Pentobarbital sodium | Sigma | 57-33-0 | To anesthetize the mouse. |
Peristaltic pump | Longer | BT100-1F | A device used for perfusion |
Polyformaldehyde | Sangon Biotech | A500684-0500 | The main component of fixative solution for fixation of mouse brains |
PtCl4 | Tianjin Jinbolan Fine Chemical Co., Ltd. | 13454-96-1 | Preparation for gold plating liquid. |
Saline | Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd. | N/A | To clean the mouse's skull. |
Silver wire | Suzhou Xinye Electronics Co., Ltd. | 2 mm diameter | Applying for ground and reference electrodes. |
Skull drill | RWD Life Science | 78001 | To drill carefully two small holes on mouse's skull. |
Stainless steel screws | YOUXIN Electronic Co., Ltd. | M0.8 x 2 | To protect the micro-drive system and link the ground and reference electrodes. |
Stereotaxic apparatus | RWD Life Science | 68513 | To perform the stereotaxic coordinates of bilateral motor cortex. |
Sucrose | Damao | 57-50-1 | To dehydrate the mouse brains after perfusion. |
Super glue | Henkel AG & Co. | PSK5C | To fix the guide tube and Ni-chrome wire. |
Temperature controller | Harvard Apparatus | TCAT-2 | To maintain mouse's rectal temperature at 37°C |
Tetracycline eye ointment | Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd. | N/A | To protect the mouse's eyes during surgery. |
Thread | Rapala | N/A | To link ballon and headstage. |
Vaseline | Unilever plc | N/A | To cover the gap between electrode arrays and mouse's skull. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved