تسجيلات مزدوجة خارج الخلية في الحصين الفأر وقشرة الفص الجبهي

Summary

يحدد هذا البروتوكول استخدام جهاز تسجيل وأقطاب كهربائية مصممة خصيصا لتسجيل إمكانات المجال المحلي والتحقيق في تدفق المعلومات في قرن آمون الفأر وقشرة الفص الجبهي.

Abstract

تقنية تسجيل إمكانات المجال المحلي (LFPs) هي طريقة فيزيولوجية كهربية تستخدم لقياس النشاط الكهربائي لمجموعات الخلايا العصبية الموضعية. إنه بمثابة أداة حاسمة في البحث المعرفي ، لا سيما في مناطق الدماغ مثل الحصين وقشرة الفص الجبهي. وتكتسي تسجيلات LFP المزدوجة بين هذه المناطق أهمية خاصة لأنها تسمح باستكشاف اتصالات الإشارات الأقاليمية. ومع ذلك ، نادرا ما يتم وصف طرق إجراء هذه التسجيلات ، ومعظم أجهزة التسجيل التجارية إما باهظة الثمن أو تفتقر إلى القدرة على التكيف لاستيعاب تصميمات تجريبية محددة. تقدم هذه الدراسة بروتوكولا شاملا لإجراء تسجيلات LFP ثنائية القطب في قرن آمون الفأر وقشرة الفص الجبهي للتحقيق في آثار الأدوية المضادة للذهان ومعدلات قناة البوتاسيوم على خصائص LFP في هذه المناطق. تتيح هذه التقنية قياس خصائص LFP ، بما في ذلك أطياف الطاقة داخل كل منطقة دماغية والتماسك بين الاثنين. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير جهاز تسجيل منخفض التكلفة ومصمم خصيصا لهذه التجارب. باختصار ، يوفر هذا البروتوكول وسيلة لتسجيل الإشارات ذات نسب الإشارة إلى الضوضاء العالية في مناطق مختلفة من الدماغ ، مما يسهل التحقيق في اتصالات المعلومات بين الأقاليم داخل الدماغ.

Introduction

تشير إمكانات المجال المحلي (LFPs) إلى النشاط الكهربائي المسجل من الفضاء خارج الخلية ، مما يعكس النشاط الجماعي لمجموعة موضعية من الخلايا العصبية. وهي تظهر مجموعة متنوعة من الترددات ، تمتد من الموجات البطيئة عند 1 هرتز إلى التذبذبات السريعة عند 100 هرتز أو 200 هرتز. ارتبطت نطاقات تردد محددة بالوظائف المعرفية مثل التعلم والذاكرة واتخاذ القرار ^1,2. تم استخدام التغييرات في خصائص LFP كمؤشرات حيوية لمختلف الاضطرابات العصبية ، بما في ذلك الخرف والفصام^3،4. يمكن أن يقدم تحليل تسجيلات LFP رؤى قيمة حول الآليات المرضية الأساسية المرتبطة بهذه الحالات والاستراتيجيات ....

Protocol

تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة فلوري لأخلاقيات (جامعة ملبورن ، رقم 22-025UM) وفقا للقانون الأسترالي لرعاية واستخدام للأغراض العلمية. تم استخدام C57BL / 6 ذكور الفئران (8 أسابيع) ، التي تم الحصول عليها من مركز الموارد الحيوانية (أستراليا) ، في هذه الدراسة.

1. تصميم وتصنيع الكواليس

ملاحظة: لوحة PCB الأمامية عبارة عن لوحة مدمجة رباعية الطبقات مقاس 14 مم × 12 مم مصممة لتوضع مباشرة على رأس. يستخدم شريحة مكبر صوت تجارية (انظر جدول المواد) ، وجميع ملفات التصميم و Gerber متاحة عبر الإنترنت (رابط GitHub: https://github.com/dechuansun/Intan-headstage/tree/main/pcbway).

1. ....

النتائج

توضح النتائج الموضحة هنا تأثيرات العديد من الأدوية على خصائص إمكانات المجال المحلي (LFPs) التي تم اختبارها في أربع مجموعات من الفئران الذكور C57BL / 6 (ن = 8 لكل مجموعة ؛ العمر: 8 أسابيع ؛ الوزن: 24.0 ± 0.42 جم). تضمنت الأدوية التي تم اختبارها عقار كلوزابين المضاد للذهان ، ومعدلات قناة البوتاسيوم 4-أمينو?.......

Discussion

يحدد البروتوكول المقدم هنا إجراءات بناء مرحلة رئيسية مخصصة مصممة خصيصا للتسجيل المتزامن لإمكانات المجال المحلي المزدوج (LFPs) في الحصين (HIP) وقشرة الفص الجبهي (PFC). توفر الخطوات التفصيلية الواردة في هذا البروتوكول معلومات كافية للباحثين لفحص اتصالات الإشارة بدقة داخل كل منطقة وبين HIP و PFC.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Brass tube	Albion Alloys, USA	Inside diameter of 0.45 mm
Carprofen	Rimadyl, Pfizer Animal Health
Commercial amplifier chip	Intantech	RHD 2132
Control board	Intantech	RHD recording system
Dental cement	Paladur
Heat shrinks	Panduit	0.8 mm diameter
M1.2 stainless steel screw	Watch tools	Clock and watch screw
Multichannel socket connector	Harwin, AU	1.27 mm pitch, PCB socket
PFA-coated tungsten wires	A-M SYSTEMS, USA	Inside diameter of 150 µm
Phosphoric acid-based flux	Chip Quik	CQ4LF-0.5
Recording software	Intantech	RHX recording software
Stereotactic Frame	World Precision Instruments	Mouse stereotactic instrument
Super glue	UHU	Ultra fast