A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
لقد طورنا نهجا مبسطا وفعالا من حيث التكلفة لتصنيع الأقطاب الكهربائية وأجرينا تسجيلات للإشارات عبر مناطق متعددة في الفئران التي تتحرك بحرية. مكن استخدام علم البصريات الوراثي ، جنبا إلى جنب مع الفيزيولوجيا الكهربية متعددة المناطق وتسجيل إشارة الكالسيوم ، من الكشف عن الأنشطة العصبية عبر المناطق في نموذج إشعال النوبات.
الصرع هو اضطراب عصبي يتميز بإفرازات غير طبيعية متزامنة تشمل مناطق متعددة من الدماغ. تسهل الآفات البؤرية انتشار إشارات الصرع من خلال الدوائر العصبية المرتبطة بها. لذلك ، يعد التسجيل في الجسم الحي لإمكانات المجال المحلي (LFP) من مناطق الدماغ الحرجة أمرا ضروريا لفك تشفير الدوائر المشاركة في انتشار النوبات. ومع ذلك ، فإن الطرق الحالية لتصنيع الأقطاب الكهربائية وزرعها تفتقر إلى المرونة. هنا ، نقدم جهازا مفيدا مصمما للتسجيلات الفيزيولوجية الكهربية (LFPs وتخطيط كهربية الدماغ [EEG]) عبر مناطق متعددة. بالإضافة إلى ذلك ، قمنا بدمج التلاعب البصري الوراثي وتسجيل إشارات الكالسيوم بسلاسة مع تسجيل LFP. لوحظت إفرازات قوية بعد التفريغ في عدة مناطق منفصلة أثناء نوبات الصرع ، مصحوبة بزيادة إشارات الكالسيوم. يقدم النهج المستخدم في هذه الدراسة استراتيجية مريحة ومرنة للتسجيلات العصبية المتزامنة عبر مناطق مختلفة من الدماغ. إنه يحمل القدرة على تطوير البحث حول الاضطرابات العصبية من خلال توفير رؤى حول الملامح العصبية لمناطق متعددة متورطة في هذه الاضطرابات.
الصرع هو حالة عصبية شائعة تتميز بنوبات متكررة تظهر على شكل تشنجات واضطرابات حسية وفقدان الوعي1. الآليات الفيزيولوجية المرضية الكامنة وراء الصرع معقدة وتشمل مناطق دماغية متعددة مترابطة2،3. ألقت التطورات الحديثة في التصوير العصبي الضوء على الشبكات واسعة النطاق المشاركة في الصرع4،5. ومع ذلك ، فإن فهم الدوائر المعقدة وآليات الشبكة الكامنة وراء توليد الصرع وانتشاره لا يزال محدودا ، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم كفاية التطبيق لتقنيات التسجيل العصبي متعددة المناطق6. لذلك ، فإن تطوير ط....
حصل هذا البروتوكول على موافقة لجنة رعاية واستخدامه في جامعة فودان وتم إجراؤه وفقا للمبادئ التوجيهية واللوائح التي صممها دليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. تم تنفيذ جميع التدابير الممكنة لتقليل عدد المستخدمة في هذه الدراسة. يتم تضمين الوقت اللازم لتنفيذ كل خطوة في الخطوات المعنية.
1. تحضير الأقطاب الكهربائية (الشكل 1)
قمنا بدمج علم البصريات الوراثي مع التسجيل الفيزيولوجي الكهربي متعدد المناطق وتصوير الكالسيوم لمراقبة النشاط العصبي عبر مناطق الدماغ المختلفة أثناء نوبات البصريات الوراثية. لهذا الغرض ، تم حقن فيروس مرتبط بالغدة (AAV) يعبر عن ChrimsonR تحت سيطرة محفز CaMKIIα (AAV-CaMKIIα-ChrimsonR-mcherry)
هنا ، استخدمنا جهاز optrode عصامي لتسجيل الإشارات العصبية في الجسم الحي عبر مناطق متعددة. تم التحقق من جدوى هذا النظام للتحفيز البصري الوراثي المتزامن وتسجيل إشارة الكالسيوم والتسجيل الفيزيولوجي الكهربي. طريقة تحضير القطب الموصوفة هنا فعالة وفعالة من حيث التكلفة. وفق.......
يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود مصالح مالية متنافسة للإفصاح عنها.
تم دعم هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31871085) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية في شنغهاي (21ZR1407300) ، ومشروع العلوم والتكنولوجيا الرئيسي لبلدية شنغهاي (2018SHZDZX01) ، ومختبر ZJ ، ومركز شنغهاي لعلوم الدماغ والتكنولوجيا المستوحاة من الدماغ.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
8-32 adapter | Plexon | Custom ordered | Connect the female connector and headstage |
AAV-CaMKIIα-ChrimsonR-mcherry | Taitool Bioscience | S0371-9 | 4 x 1012 VG/mL |
AAV-hsyn-Gcamp6m | Taitool Bioscience | S0471-9 | 4 x 1012 VG/mL |
DAPI | Sigma | 236276 | Titered 1:500 |
Dental Cement | New Century Dental | 430205 | |
Electrophysiological recordings system | Plexon | Omniplex | |
Enameled wire | N/A | Custom ordered | Diameter = 0.2 mm |
Female connector | N/A | Custom ordered | 1.25 mm pitch |
Glue | Loctite | 45282 | |
Laser | Changchun New Industries | BH81563 | 635 nm |
MATLAB | MathWorks | R2021b | |
Microdrill | RWD | 78001 | |
Multichannel fiber photometry | ThinkerTech | FPS-SS-MC-LED | |
Optical fiber | Xi'an Bogao | L-200UM | Select the appropriate fiber length based on the depth of the targeted brain regions. |
PFA-Coated Tungsten wire | A-M System | 795500 | Bare 0.002"; Coated 0.0040" |
Power meter | Thorlabs | PM100D | |
Stereotaxic Fxrame | RWD | 68807 | |
Tissue adhesive | 3M | 1469SB |
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