وأيد هذا العمل من قبل R01 DC 011582 (AK) وDC011555 RO1 (DJT).

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب أسلاك الزجاج سحب أسلاك الزجاج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب واحدة القطب برميل. استخدام مرة واحدة الزجاج الشعرية برميل مع خيوط وسحب تلميح ليبلغ قطرها حوالي 1-2 ميكرومتر، وطول رمح من 10-12 مم، والمقابلة المقاومة الكهربائي على Mohm من حوالي 12 (المدى 5-20 MOhms) مقاسا في محلول كلوريد الصوديوم 0.9٪. والمقاومة أقل الكهربائي يؤدي إلى المزيد من النشاط وصعوبة خلفية بالتالي المزيد من النشاط في عزل الخلايا العصبية الفردية من الوحدوي. لسحب هذا القطب، استخدم إما أفقي أو عمودي مجتذب مع خيوط التدفئة أو لفائف التدفئة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب القطب multibarrel. نظرا لقطرها أكبر من ذلك بكثير من الزجاج multibarrel وضرورة التوزيع حتى الحرارة في جميع أنحاء multibarrel بأكمله، هناك حاجة إلى مجتذب قوية مع لفائف قطرها أكبر التدفئة، وليس خيوط التدفئة. ماصة multibarrel لابد من إدراجها في وسط خيوط التدفئة مع nس الاتصال إلى ملف التسخين. ملاحظة أنه إلى جانب ماصات 5-برميل وصفها هنا، ماصات 3-برميل أو 7 برميل من البدائل المتاحة تجاريا. سحب الزجاج لتلميح ماصة من حوالي 10 ميكرومتر قطرها الكلي، أو أقل من ذلك. وسيتم تقسيم الطرف إلى القطر الصحيح في الخطوة التالية، وبالتالي فإن حجم تلميح بالضبط هو أقل أهمية أثناء عملية سحب من الشكل العام للتلميح الكهربائي، والتي ينبغي أن تكون طويلة ورقيقة نسبيا. الرجوع إلى الصورة في الشكل 1C للشكل القطب تلميح المطلوب. سوف الأشكال القطب قصيرة وقصير (1B الشكل) يمكن أن يسبب قدرا كبيرا من تلف الأنسجة عند تقدم في الدماغ، في حين أن الأشكال القطب طويلة جدا ورقيقة (الشكل 1A) سوف ينحني وبالتالي سيجعل من الصعب كسر غيض الكهربائي إلى الصحيح قطر (انظر الخطوة 2). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعديل نصائح الكهربائي تعديل نصائح القطب. يمكن لصقها قبل الأقطاب اثنين معا، لديهم إلى تعديل. رمح من القطب واحد يحتاج إلى أن تكون عازمة قبل أن تعلق على multibarrel للتأكد من رمح المشترك لإعادة أصبع القطب النهائي رقيقة قدر الإمكان. بالإضافة إلى ذلك، غيض من القطب multibarrel يجب أن توقفت لضمان مقاومة منخفضة لالرحلان الشاردي. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ينحني رمح قطب برميل واحد من نحو 20 درجة. استخدام الموقد بنسن لهب أصغر ممكن. &quot;صغيرة&quot; نموذجية الشعلات بنسن من مستوى شركات توريد مختبر إنشاء أحجام اللهب التي هي كبير جدا لهذا التطبيق. للتحايل على هذه المشكلة استخدام أصغر الموقد بنسن التجارية وتأمين إبرة حقنة (~ 18 مقياس) إلى أعلى الموقد، وختم اتصال باستخدام الاسمنت الأسنان. عندما تعمل، يجب أن تكون الشعلة من الصعب أن نرى، حوالي 5 ملم أو أقل في القطر، ونحو 8 مم طويل القامة. أي حركة الهواء في الغرفة التي سوف اخماد الشعلة، لذلك هو فكرة جيدة لتشغيل الموقد فيغرفة مغلقة، أو لاستخدام الدروع الرياح. نقل القطب برميل واحد من خلال لهب لثني من قبل عن 20 درجة. تهدف لجعل لهب الموقد إذابة الزجاج في المنطقة الانتقالية في حوالي 10 ملليمتر بعيدا عن تلميح القطب. لتجنب ذوبان غيض من القطب نقترح أن تعقد الكهربائي في حوالي 45 درجة، لافتا غيض الهبوط، ونقل القطب من خلال اللهب بسرعة نسبيا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع غيض من القطب multibarrel. لضمان المراقبة البصرية في حين كسر غيض الكهربائي، واستخدام المجهر مع هدف 10X 10X كحد أدنى وoculars. كما مقياس قياس يدخل في العين تكون هناك حاجة لقياس أحجام الإكراميات. نعلق على قطعة من زجاج شبكي لهذه المجهر والتي يمكن مشاهدتها في نهاية شبكي في حوالي ثلث إلى نصف واحد من مجال الرؤية من المجهر. في حالتنا، وزجاج شبكي قطعة حوالي 25 مم 70 × 5 مم والمرفق وعبر لولب التي يمكن ضمانها في العرفجعل الموضوع في المرحلة المجهر. فمن المهم أن يكون التصميم الذي يسمح للزجاج شبكي مستقل الانتقال من الشريحة. وضع القطب الكهربائي multibarrel في سرير من الطين النمذجة على شريحة زجاجية، وإدراج الشريحة التي تحتوي على قطب كهربائي في حامل الشرائح المجهر في المرحلة. باستخدام المتلاعبين XY المرحلة المجهر، ونقل بلطف غيض الكهربائي ضد قطعة زجاج شبكي، ومراقبة كسر غيض من خلال oculars المجهر. محاولة لكسر نظيفة في تلميح multibarrel ليبلغ قطرها حوالي 25-35 التراكمي للميكرومتر. تجاهل ماصات بأقطار طرف أن قطعت كبيرة جدا، أو مع فواصل نصائح متفاوتة. نحن تجاهل ما يقرب من 30٪ من الأقطاب الكهربائية multibarrel لدينا بسبب الأشكال تلميح غير مرغوب فيها. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجميع الخنزير ظهر الكهربائي تجميع أصبع إعادة القطب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أقطاب الموقف. إزالة قطعة زجاج شبكي يستخدم في الخطوة 2.2 من المرحلة المجهر. تأمين الانتهاءmultibarrel الكهربائي في الطين النمذجة على شريحة زجاجية، مشيرا تلميح إلى أعلى قليلا. لافتا إلى أعلى خطوة هامة لتكون 3.2، لصق الأقطاب اثنين. النصائح التي تشير يصل يسبب الغراء الهرب من طرف، وتجنب الإلتصاق النصائح القطب. إدراج القطب عازمة برميل واحد في القطب حامل من مياداة مجهرية العرف (الشكل 2). باستخدام التوجيه البصرية أولا ثم توجيه المجهرية، وانخفاض القطب برميل واحد على القطب multibarrel. ينبغي تخفيض القطب واحدة مباشرة في الأخدود التي يتم تشكيلها من قبل ترتيب برميل 5، مع طرفها جاحظ غيض من غيض multibarrel بنحو ميكرومتر 5-10. عندما خفض برميل واحد، ومراقبة عن كثب الزاوية التي تتشكل بين القطبين. للحصول على أفضل نتائج في تجنب أي الزوايا التي تشير النصائح بعيدا عن بعضها البعض، وإنما محاولة لخفض القطب واحد على ومتعددة موازية تماما أو حتى مع طرفهالمس multibarrel الأولى، تشكيل ترتيب طفيفة جدا &quot;إسفين&quot;. منذ غيض برميل واحد مرنة جدا، وسوف ينحني عندما يخفض القطب واحدة أبعد قليلا بعد تلميح قد وصل إلى السطح العلوي للبرميل القطب متعددة، وتشكيل الحافة نظيفة مركب يحتوي على كمية صغيرة من العمل بنيت في الربيع التي تساعد على عقد نصائح معا. ومع ذلك، إذا كانت الزاوية بين برميل واحد والقطب multibarrel حاد جدا (الكثير من إسفين)، وسوف يكون العمل الربيع مرتفعة جدا وثني أسفل الترتيب الكهربائي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مهاوي القطب الغراء معا. الغراء مهاوي من الأقطاب الكهربائية باستخدام اثنين معا CYANOACRYLATE (superglue). وضع قطرة صغيرة من الغراء على الجانب صغيرة من مسواك مسطحة واتصال الجمعية الكهربائي مع انخفاض الغراء. تبدأ في الموضع الأكثر البعيدة من النصائح والتحرك ببطء مع المسواك الغراء على طول قطرة مهاوي القطب نحو نصائح القطب. استخدام الغراء أكثر من اللازم، أو تطبيق الغراء رسوف OO بالقرب من القطب نصائح يؤدي إلى الإلتصاق فتحات القطب، وجعلها القطب على الأقل لا يعمل بشكل جزئي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استقرار مشتركة مع الاسمنت الأسنان. المزيج كمية صغيرة من الاسمنت الاكريليك الأسنان والأسنان في طبق صغير البلاستيكية أو وزن القارب، وذلك باستخدام مسواك المسطحة. الانتظار حتى يصبح قابل للتشكيل الأسمنت وتطبيق كمية صغيرة إلى المشترك بين القطبين لتحقيق الاستقرار في المشترك (وردي المادة في الشكل 3). السماح حوالي 15 دقيقة حتى يجف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة وتخزين القطب. إزالة بعناية الانتهاء أصبع إعادة القطب الأول من حامل مياداة مجهرية، ومن ثم فصل من شريحة زجاجية، وتخزينها في وعاء الغبار. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حلول التعبئة الكهربائي إعداد حلول القطب التعبئة. منذ الرحلان الشاردي يتطلب جزيئات مشحونة، معظم وكلاء لا بد من حل سواء في بيئة حمضية أو قلوية (عادةتا الرقم الهيدروجيني من 3-4 عنه، أو الرقم الهيدروجيني من حوالي 8-10، على التوالي). يتم سرد عدد من المواد الكيميائية التي غالبا ما تستخدم في الرحلان الشاردي في الجدول 1. عن وكلاء التي لم يتم سردها في الجدول، تحديد قيمة من الباكاف الحمضية، فيما إذا كان من الأسهل استخدام جزيء في الحمضية أو القلوية بيئة للحفاظ على جزيء مشحون، وحل فقا لذلك. للحصول على أفضل النتائج، وخلط جميع الحلول الطازجة يوميا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء وإعداد أقطاب ملء وإعداد الأقطاب الكهربائية. فقط قبل استخدام القطب الكهربائي، والعودة ملء كل برميل مع المخدرات التابعة لها، وذلك باستخدام ألياف الكربون 28 - الإبر قياس 34 المرفقة المحاقن مع مرشحات حقنة. ملء برميل 4 الخارجي للتكوين 5-برميل مع المخدرات في الاختيار، وكلوريد الصوديوم مع مركز برميل 3M وللبرميل موازنة. ملء برميل واحد تسجيل القطب الكهربائي مع كلوريد الصوديوم 3M أيضا. وإضافة إلى صبغ محلول كلوريد الصوديوم، مثل الأخضر أو ​​الأحمر سريع الفينول تجعل من السهل أن نرى الطرف الكهربائيخلال وضع القطب الكهربائي على سطح الدماغ. إدراج القطب الكهربائي في ماسك من الإعداد تسجيل وإدراج كافة الأسلاك في برميل الزجاج المناسب. استخدام الأسلاك المعزولة من الفضة التي تمت إزالة حوالي 1 سم من العزل على الحافة. ينبغي أن يكون هناك 5 أسلاك لالكهربائي multibarrel (برميل المخدرات (4) واحد للبرميل موازنة)، بالإضافة إلى سلك مكبر للصوت لا بد من إدراجها في برميل القطب تسجيل واحد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل وحدات مضخة الرحلان الشاردي تشغيل وحدات ضخ واختبار الرحلان الشاردي كل برميل. فإن اختبار وظيفة كل وحدة من القطب مضخة مساعدة تحديد ما إذا كان القطب برميل وظيفية. لمنع تسرب الأدوية من برميل عندما لا تكون قيد الاستعمال، والجهد في الاحتفاظ القطبية العكس كما جزيء التهمة يحتاج إلى أن يطبق. </li></ol>

<ol>
	<li>Curtis, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+assembly+of+"parallel"+micro-pipettes.">A method for assembly of "parallel" micro-pipettes.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 24, 587-589 (1968).</li><li>Carette, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+of+manufacturing+multi-barrelled+micropipettes+with+projecting+recording+barrel.">A new method of manufacturing multi-barrelled micropipettes with projecting recording barrel.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 44, 248-250 (1978).</li><li>Crossman, A. R., Walker, R. J., Woodruff, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Problems+associated+with+iontophoretic+studies+in+the+caudate+nucleus+and+substantia+nigra.">Problems associated with iontophoretic studies in the caudate nucleus and substantia nigra.</a> Neuropharmacology. 13, 547-552 (1974).</li><li>Havey, D. C., Caspary, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+technique+for+constructing+"piggy-back"+multibarrel+microelectrodes.">A simple technique for constructing "piggy-back" multibarrel microelectrodes.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 48, 249-251 (1980).</li><li>Verberne, A. J., Owens, N. C., Jackman, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+and+reliable+method+for+construction+of+parallel+multibarrel+microelectrodes.">A simple and reliable method for construction of parallel multibarrel microelectrodes.</a> Brain Res. Bull. 36, 107-108 (1995).</li><li>Oliver, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technical+contribution.+A+simple+rapid+method+for+preparing+parallel+micropipette+electrodes.">Technical contribution. A simple rapid method for preparing parallel micropipette electrodes.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 31, 284-286 (1971).</li><li>Oswald, J. P., Klug, A., Park, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaural+intensity+difference+processing+in+auditory+midbrain+neurons:+effects+of+a+transient+early+inhibitory+input.">Interaural intensity difference processing in auditory midbrain neurons: effects of a transient early inhibitory input.</a> J. Neurosci. 19, 1149-1163 (1999).</li><li>Park, T. J., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABA+shapes+a+topographic+organization+of+response+latency+in+the+mustache+bat's+inferior+colliculus.">GABA shapes a topographic organization of response latency in the mustache bat's inferior colliculus.</a> J. Neurosci. 13, 5172-5187 (1993).</li><li>Park, T. J., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABA+shapes+sensitivity+to+interaural+intensity+disparities+in+the+mustache+bat's+inferior+colliculus:+implications+for+encoding+sound+location.">GABA shapes sensitivity to interaural intensity disparities in the mustache bat's inferior colliculus: implications for encoding sound location.</a> J. Neurosci. 13, 2050-2067 (1993).</li><li>Peterson, D. C., Nataraj, K., Wenstrup, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycinergic+inhibition+creates+a+form+of+auditory+spectral+integration+in+nuclei+of+the+lateral+lemniscus.">Glycinergic inhibition creates a form of auditory spectral integration in nuclei of the lateral lemniscus.</a> J. Neurophysiol. 102, 1004-1016 (2009).</li><li>Ramsey, L. C. B., Sinha, S. R., Hurley, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-HT1A+and+5-HT1B+receptors+differentially+modulate+rate+and+timing+of+auditory+responses+in+the+mouse+inferior+colliculus.">5-HT1A and 5-HT1B receptors differentially modulate rate and timing of auditory responses in the mouse inferior colliculus.</a> Eur. J. Neurosci. 32, 368-379 (2010).</li><li>Wenstrup, J. J., Leroy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+Integration+in+the+Inferior+Colliculus:+Role+of+Glycinergic+Inhibition+in+Response+Facilitation.">Spectral Integration in the Inferior Colliculus: Role of Glycinergic Inhibition in Response Facilitation.</a> J. Neurosci. 21, RC124 (2001).</li><li>Yang, L., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Features+of+ipsilaterally+evoked+inhibition+in+the+dorsal+nucleus+of+the+lateral+lemniscus.">Features of ipsilaterally evoked inhibition in the dorsal nucleus of the lateral lemniscus.</a> Hear. Res. 122, 125-141 (1998).</li><li>Yang, L., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABA+and+glycine+have+different+effects+on+monaural+response+properties+in+the+dorsal+nucleus+of+the+lateral+lemniscus+of+the+mustache+bat.">GABA and glycine have different effects on monaural response properties in the dorsal nucleus of the lateral lemniscus of the mustache bat.</a> J. Neurophysiol. 71, 2014-2024 (1994).</li><li>Yang, L., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+roles+of+GABAergic+and+glycinergic+inhibition+on+binaural+processing+in+the+dorsal+nucleus+of+the+lateral+lemniscus+of+the+mustache+bat.">The roles of GABAergic and glycinergic inhibition on binaural processing in the dorsal nucleus of the lateral lemniscus of the mustache bat.</a> J. Neurophysiol. 71, 1999-2013 (1994).</li><li>Yang, L., Pollak, G. D., Resler, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABAergic+circuits+sharpen+tuning+curves+and+modify+response+properties+in+the+mustache+bat+inferior+colliculus.">GABAergic circuits sharpen tuning curves and modify response properties in the mustache bat inferior colliculus.</a> J. Neurophysiol. 68, 1760-1774 (1992).</li><li>Faingold, C. L., Gehlbach, G., Caspary, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+role+of+GABA+as+an+inhibitory+neurotransmitter+in+inferior+colliculus+neurons:+iontophoretic+studies.">On the role of GABA as an inhibitory neurotransmitter in inferior colliculus neurons: iontophoretic studies.</a> Brain Res. 500, 302-312 (1989).</li><li>Faingold, C. L., Hoffmann, W. E., Caspary, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+excitant+amino+acids+on+acoustic+responses+of+inferior+colliculus+neurons.">Effects of excitant amino acids on acoustic responses of inferior colliculus neurons.</a> Hear. Res. 40, 127-136 (1989).</li><li>Hurley, L., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+shifts+first-spike+latencies+of+inferior+colliculus+neurons.">Serotonin shifts first-spike latencies of inferior colliculus neurons.</a> J. Neurosci. 25, 7876-7886 (2005).</li><li>Hurley, L., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+effects+on+frequency+tuning+of+inferior+colliculus+neurons.">Serotonin effects on frequency tuning of inferior colliculus neurons.</a> J. Neurophysiol. 85, 828-842 (2001).</li><li>Hurley, L. M., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+differentially+modulates+responses+to+tones+and+frequency-modulated+sweeps+in+the+inferior+colliculus.">Serotonin differentially modulates responses to tones and frequency-modulated sweeps in the inferior colliculus.</a> J. Neurosci. 19, 8071-8082 (1999).</li><li>Klug, A., Bauer, E. E., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+components+of+ipsilaterally+evoked+inhibition+in+the+inferior+colliculus.">Multiple components of ipsilaterally evoked inhibition in the inferior colliculus.</a> J. Neurophysiol. 82, 593-610 (1999).</li><li>Klug, A., Park, T. J., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycine+and+GABA+influence+binaural+processing+in+the+inferior+colliculus+of+the+mustache+bat.">Glycine and GABA influence binaural processing in the inferior colliculus of the mustache bat.</a> J. Neurophysiol. 74, 1701-1713 (1995).</li><li>Moore, M. J., Caspary, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strychnine+blocks+binaural+inhibition+in+lateral+superior+olivary+neurons.">Strychnine blocks binaural inhibition in lateral superior olivary neurons.</a> J. Neurosci. 3, 237-242 (1983).</li><li>Nataraj, K., Wenstrup, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roles+of+inhibition+in+creating+complex+auditory+responses+in+the+inferior+colliculus:+facilitated+combination-sensitive+neurons.">Roles of inhibition in creating complex auditory responses in the inferior colliculus: facilitated combination-sensitive neurons.</a> J. Neurophysiol. 93, 3294-3312 (2005).</li><li>Fukui, I., Burger, R. M., Ohmori, H., Rubel, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABAergic+inhibition+sharpens+the+frequency+tuning+and+enhances+phase+locking+in+chicken+nucleus+magnocellularis+neurons.">GABAergic inhibition sharpens the frequency tuning and enhances phase locking in chicken nucleus magnocellularis neurons.</a> J. Neurosci. 30, 12075-12083 (2010).</li><li>Burger, R., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+inactivation+of+the+dorsal+nucleus+of+the+lateral+lemniscus+reveals+its+role+in+the+processing+of+multiple+sound+sources+in+the+inferior+colliculus+of+bats.">Reversible inactivation of the dorsal nucleus of the lateral lemniscus reveals its role in the processing of multiple sound sources in the inferior colliculus of bats.</a> J. Neurosci. 21, 4830-4843 (2001).</li><li>Burger, R. M., Pollak, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+role+of+inhibition+in+shaping+responses+to+sinusoidally+amplitude-modulated+signals+in+the+inferior+colliculus.">Analysis of the role of inhibition in shaping responses to sinusoidally amplitude-modulated signals in the inferior colliculus.</a> J. Neurophysiol. 80, 1686-1701 (1998).</li><li>Coleman, W. L., Fischl, M. J., Weimann, S. R., Burger, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABAergic+and+glycinergic+inhibition+modulate+monaural+auditory+response+properties+in+the+avian+superior+olivary+nucleus.">GABAergic and glycinergic inhibition modulate monaural auditory response properties in the avian superior olivary nucleus.</a> J. Neurophysiol. 105, 2405-2420 (2011).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

وصفنا وهي تقنية تسمح للتلاعب من الخلايا العصبيه واحدة الدقيقة في الجسم الحي، بينما في الوقت نفسه يسمح لتسجيل استجابات الخلايا العصبية خلال التلاعب التجريبية. يتم التلاعب الدوائر العصبية عن طريق تطبيق iontophoretical من ناهضات متشابك والخصوم. والميزة الرئيسية لأكثر من الرحلان الشاردي هو أن طرد ضغط الرحلان الشاردي لا تتطلب الحركة المادية من السوائل من القطب إلى الأنسجة العصبية، وبالتالي لا يوجد أي قلق من تسبب تلف الأنسجة من خلال الضغوط التي مورست أو حجم السائل. فإن القيود الرئيسية من هذه التقنية هو عدم وجود معلومات عن تركيز الدواء المطلقة في الأنسجة، وحجم الأنسجة المتضررة. ومع ذلك، منذ المبالغ من وكلاء الدوائية طرد الرحلان الشاردي مع أصغر بكثير وأكثر دقة من التحكم مع طرد الضغط، والشفاء من تطبيق الدواء هو عادة أسرع بكثير مند أكثر من ذلك بكثير كاملة. وقد تم بنجاح Microiontophoresis المستخدمة في عدد من النظم العصبية والحسية وغيرها، ويتم تطبيقها بنجاح في معظم مناطق الدماغ مع تجهيز الجوهرية ضئيلة أو معدومة. والسبب هو أن بعض وكيل الدوائية قد طرد من موقع نشر التطبيق إلى الخلايا العصبية المجاورة وأيضا التحكم في خصائص استجابة الخلايا العصبية المجاورة. تصنيع منفصلة من الأقطاب الكهربائية برميل واحد ومتعدد يسمح لمجموعة من الأقطاب الكهربائية مع خصائص التعسفي وغير ذات صلة. وسحب برميل الكهربائي معا واستخدام بعض لتسجيل وبعض لأغراض إنتاج الرحلان الشاردي نصائح الكهربائي مع خصائص مشابهة جدا، لدرجة أن نصائح القطب سيكون إما كبيرة جدا لتسجيل خلية واحدة، أو صغيرة جدا للتطبيق المخدرات. أيضا، وجود طرف واحد للبرميل تتجاوز نصائح القطب multibarrel بنحو 20 ميكرومتر يقلل إلى حد كبير من الضوضاء في التسجيلات، وهود يزيل الآثار المحتملة الحالية التباس من التيارات أو الاحتفاظ طرد على إطلاق الخلايا العصبية 3. وأول مرة منذ إعادة أصبع multibarrel أقطاب وصف أكثر من 30 عاما 4-6 و استخدمت بنجاح كبير لتشريح الدارات العصبية 19-29 7-18. وهكذا، فإن الأسلوب في حد ذاته ليس رواية أو فريدة من نوعها. ومع ذلك، فقد تم تعديل تفاصيل معينة من إعداد واستخدام القطب الكهربائي على مر السنين، ومجموعة من التعليمات الموضحة هنا وقد ثبت أن من السهل خاصة وناجحة، ولم تنشر بالتفصيل في مكان آخر في الأدب. خاصة، والانحناء من طرف واحد برميل الكهربائي يسمح للطرف النهائي من القطب أصبع العودة إلى تكون ضئيلة نسبيا (الشكل 3)، وبالتالي، يسمح للتسجيلات من نوى العميق بأقل ضرر في الدماغ، وجاحظ من برميل واحد القطب الكهربائي على مدى عدة برميل يزيل تقريبا جميع currenر الآثار، والتي كثيرا ما يستشهد كما وضع غير مؤات للتقنية 3. قدم تفاصيل جديدة هنا مثل وجود طرف القطب مشيرا التصاعدي خلال عملية الإلتصاق ويستريح على برميل واحد في أخدود من القطب multibarrel يضمن نسبة نجاح عالية عند إنتاج أصبع إعادة الأقطاب الكهربائية. هذه التقنية سهلة نسبيا ويمكن عادة أن يلم بها مبتدئا في غضون أيام قليلة.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> البند الاسم </td><td> الصانع </td><td> تعليق </td><td> القط. # </td></tr><tr><td> بنسن الموقد </td><td></td><td> متاح من: VWR </td><td> 17928-027 </td></tr><tr><td> ثنائي مكون الاسمنت الأسنان: &quot;الباردة العلاج&quot; مواد طب الأسنان </td><td> شارك في الفم الأسنان فيبكو شركة الفنار </td><td> متوفرة من: نظم AM، شركة </td><td> 525000 </td></tr><tr><td> ثنائي مكون الاسمنت الأسنان: أسنان السائل يشابك مجمع المواد </td><td> شارك في الفم الأسنان فيبكو شركة الفنار </td><td> متوفرة من: نظم AM، شركة </td><td> 525000 </td></tr><tr><td> السائل الغراء </td><td> هنكل </td><td> متاح من: غراء سوبر LOCTITE </td><td> 01-06849 </td></tr><tr><td> الدقيقة الرحلان الشاردي اونمن: Neurophore BH-2 </td><td> جهاز هارفارد </td><td> متاح من: جهاز هارفارد </td><td> 65-0200 65-0203 و </td></tr><tr><td> معزول الأسلاك الفضية </td><td> AM-نظم </td><td> متاح من: AM-نظم </td><td> 785500 </td></tr><tr><td> أفقية مجتذب </td><td> زيتز DMZ-العالمي بولير </td><td> متاح من: أتمتة العلمية </td><td> NA </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: حامل قطب كهربائي </td><td> WPI </td><td> متاح من: WPI </td><td> M3301EH </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: المرحلة الخطية </td><td> نيوبورت 423 سلسلة </td><td> متاح من: نيوبورت </td><td> 423 </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: المرحلة التناوب </td><td> نيوبورت RSP-2 </td><td> متاح من:نيوبورت </td><td> RSP-2 </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: Z الترجمة </td><td> نيوبورت 433 سلسلة </td><td> متاح من: نيوبورت </td><td> 433 </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: قوس الزاوية 90 درجة لتجميع وZ محور س ص </td><td> نيوبورت 360-90 </td><td> متاح من: نيوبورت </td><td> 360-90 </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: X ترجمة / الخطية المرحلة </td><td> نيوبورت 423 سلسلة </td><td> متاح من: نيوبورت </td><td> 423 </td></tr><tr><td> الصغيرة القطع تتلاعب: ذ ترجمة / الخطية المرحلة </td><td> نيوبورت 423 </td><td> متاح من: نيوبورت سلسلة </td><td> 423 </td></tr><tr><td> مجهر </td><td> Leitz Laborlux 11 </td><td></td><td></td></tr><tص&gt; <td> المجهر: الهدف </td><td> Leitz يتزلا 10X، NA 0.25 </td><td></td><td> 519760 </td></tr><tr><td> المجهر: eypieces </td><td> Leitz يتزلا، Periplan 10x/18 </td><td></td><td> 519748 </td></tr><tr><td> المجهر: المرحلة </td><td> Leitz يتزلا </td><td></td><td> 513544 </td></tr><tr><td> Multibarrel الشعرية </td><td> N / A </td><td> متوفرة من: نظم AM، شركة </td><td> 612000 </td></tr><tr><td> Sinlge برميل الشعرية (GC 150F-10) </td><td> جهاز هارفارد </td><td> متاح من: جهاز هارفارد </td><td> 30-0057 </td></tr><tr><td> الرأسي مجتذب </td><td> Narishige نموذج PE-2 </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td> عناصر مخصصة مصنوعة من تتلاعب مايكرو-(علامة الضوء بlue في الشكل 1) </td><td></td></tr><tr><td> لوحة الصلب </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> إمالة قاعدة </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> المرفقات للحامل قطب كهربائي </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td> الجدول 2. مصنعين وأرقام البنود من جميع المعدات واللوازم المستخدمة في العملية. </td><td></td></tr></tbody></table>

manufacturing and using piggy-back multibarrel electrodes for in vivo pharmacological manipulations of neural responses

في الجسم الحي من التسجيلات الخلايا العصبية واحدة تسمح للمحقق لدراسة خصائص إطلاق الخلايا العصبية، على سبيل المثال في الاستجابة للمثيرات الحسية. الخلايا العصبية تلقي عادة متعددة مثير والمثبطة المدخلات وارد و / أو صادر التي تتكامل مع بعضها البعض، ويدفعهم في نهاية المطاف خصائص استجابة الخلايا العصبية لقياس من التكامل العصبي لهذه المدخلات. لدراسة معالجة المعلومات في الأنظمة العصبية، فمن الضروري أن نفهم المدخلات المختلفة إلى الخلايا العصبية أو نظام العصبي، وخصائص محددة من هذه المدخلات. وهناك طريقة بسيطة من الناحية الفنية قوية ونسبيا لتقييم دور وظيفي من المدخلات على يقين من أن الخلية العصبية نظرا يتلقى هو حيوي وقمع عكسية أو القضاء على هذه المدخلات، وقياس التغيرات في الناتج الخلايا العصبية في الناجمة عن هذا التلاعب. ويمكن تحقيق هذا عن طريق تغيير البيئة عقاقيري الخلايا العصبية المباشرة مع إلكترونيات multibarrel أصبع الظهيرقصائد. هذه الأقطاب الكهربائية تتكون من القطب برميل تسجيل واحد وقطب المخدرات multibarrel التي يمكن أن تحمل ما يصل إلى 4 منبهات مختلفة أو متشابك الخصوم. يمكن تطبيقها وكلاء الدوائية iontophoretically في أوقات المطلوب أثناء التجربة، مما يسمح لمرة والتسليم المراقب وإعادة تشكيل عكس المدخلات متشابك. على هذا النحو، والتلاعب الدوائية من المكروية يمثل وسيلة قوية وغير مسبوقة لاختبار فرضيات محددة حول وظيفة الدوائر العصبية. نحن هنا تصف كيف يتم تصنيع أصبع إعادة الأقطاب، وكيف يتم استخدامها خلال التجارب المجراة في. نظام يسمح لإعادة أصبع محقق للجمع بين تسجيل برميل واحد من القطب أي ممتلكات التعسفي (المقاومة، الخ حجم تلميح الشكل،) مع القطب multibarrel المخدرات. هذا هو ميزة كبيرة على أقطاب متعددة القياسية، حيث كل برميل لها أشكال مشابهة بشكل أو بآخر والممتلكات. Multibarrel هلأول مرة lectrodes أكثر من 40 عاما مضت 1-3، وخضعت لعدد من التحسينات تصميم 2،3 حتى تم إدخال نوع أصبع ظهر في 1980s 4،5. هنا نقدم مجموعة من التحسينات الهامة في إنتاج مختبر أصبع إعادة الأقطاب التي تسمح لاختراق العميق للمخ في الاستعدادات سليمة في الجسم الحي الحيوان بسبب رمح القطب رقيقة نسبيا التي تسبب أضرار طفيفة. وعلاوة على ذلك تتميز هذه الأقطاب الكهربائية من التسجيلات انخفاض مستوى الضجيج، وتعاني من انخفاض المقاومة للبرميل المخدرات الرحلان الشاردي فعالة جدا من وكلاء الدوائية المطلوب.

في هذه التجربة، تم تطبيق iontophoretically على مستقبلات جليكاين الاستريشينين هيدروكلوريد. منع تثبيط glycinergic عادة اطلاق يزيد في الخلايا العصبية. ويبين الشكل 4 بيانات عينة من الخلايا العصبية السمعية التي الاستجابات للمثيرات الصوت جيبية من شدة زيادة تسليمها الى آذان الحيوان سجلت. يشار إلى هذا النوع من تجربة لوظيفة الخلايا العصبية في معدل الكثافة التفريغ مباراة. بصوت أعلى الأصوات أدى إلى ارتفاع معدلات ارتفاع (المنحنى الأسود). وكان التيار الرحلان الشاردي الأولية المستخدمة خلال هذه التجربة 15 غ. بعد توصيل التيار والتغيرات في معدل كثافة وظيفة قد استقرت عند مستواها الجديد (منحنى الأزرق الداكن)، وزادت تدريجيا إلى 45 الحالي طرد، 30، و 60 NA (البرتقالي والأخضر والأزرق الفاتح والمنحنيات، ) على التوالي. في كل حالة، وسجلت ردود الخلايا العصبية على نفس النطاق من شدة الصوت بعد التغيرات التي طرأت على dischaوكان معدل الكثافة RGE ظائف ردا على طرد جديدة استقرت الحالي. وكان طرد أنسب الحالية لاستخدامها في هذا المثال 45 إلى 60 NA NA لأن هذه المستويات الحالية لم يعد تغيير الاستجابات بشكل مختلف الخلايا العصبية في. هذه النتيجة تشير إلى أن نا في 45 الحالي، وقد تم بالفعل جميع مستقبلات الخلايا العصبية التي جليكاين من حظره من قبل هيدروكلوريد الاستريشينين. لم أي زيادة أخرى من الاستريشينين الحالية والإفراج عن طرد أكثر من ذلك لا يؤدي إلى المزيد من التغييرات في وظيفة الخلايا العصبية في معدل المستوى التفريغ. بعد الانتهاء من البروتوكول، وتحول التيار من طرد. وقد تحقق الانتعاش من الردود العصبية مرة أخرى إلى خط الأساس بعد حوالي 25 دقيقة (الخط الأحمر). وهذا قد يستغرق، تبعا لنوع وكمية من المخدرات طرد، بين عدة ثوان وعدة عشرات من الدقائق. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> دواء </td><td> تركيز </td><td> الرقم الهيدروجيني من الحل </td><td> مذيب </td><td> شركة </td><td> القط. # </td><td> نموذجية الاحتفاظ الحالية </td><td> التيارات الطرد نموذجية </td></tr><tr><td> GABA </td><td> 500 ملي </td><td> 3،5-4،0 </td><td> DH 2 O </td><td> سيجما </td><td> A-2129 </td><td> -15 NA </td><td> نا نا ل+5 +100 </td></tr><tr><td> جليكاين </td><td> 100 ملي مول </td><td> 3،5-4،0 </td><td> DH 2 O </td><td> سيجما </td><td> G-7126 </td><td> -15 NA </td><td> نا نا ل+5 +100 </td></tr><tr><td> Bicuculline Methiodide </td><td> 10 ملي </td><td> 3.0 </td><td> 0،165 درهم M كلوريد الصوديوم في 2 O </td><td> سيجما </td><td> B-6889 </td><td> -15 NA </td><td> نا +5 إلى +60 NA </td></tr><tr><td> الاستريشينين هيدروكلوريد </td><td> 10 ملي </td><td> 3.0 </td><td> 0،165 درهم M كلوريد الصوديوم في 2 O </td><td> سيجما </td><td> S-8753 </td><td> -15 NA </td><td> نا +5 إلى +80 NA </td></tr><tr><td> حمض الجلوتاميك L- </td><td> 500 ملي </td><td> ثمانية </td><td> DH 2 O </td><td> سيجما </td><td> G-1251 </td><td> +30 NA </td><td> -10 -150 نا نا إلى </td></tr><tr><td> حمض الأسبارتيك L- </td><td> 500 ملي </td><td> ثمانية </td><td> DH 2 O </td><td> سيجما </td><td> A-8949 </td><td> +30 NA </td><td> -10 -150 نا نا إلى </td></tr><tr><td> حمض الكايينيك </td><td> 1 ملم </td><td> تسعة </td><td> DH 2 O </td><td> سيجما </td><td> K-0250 </td><td> +30 NA </td><td> 10nA-NA ل-100 </td></tr></tbody></table> الجدول 1. العقاقير شائعة الاستخدام، مع درجة الحموضة لتذويب والتركيز. الجدول يسرد ناهضات الأكثر شيوعا متشابك ومضادات استخدامها مع الرحلان الشاردي. البيئة درجة الحموضة المدرجة حسابات للضرورة استقطاب ر<html> ذات المناظر وكلاء، وحسابات التركيز المقترحة للتقلب في فعالية بين الأدوية المختلفة. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/4358/4358fig1.jpg" /> الشكل 1. ثلاثة multibarrel ماصات بأطوال مختلفة تلميح A: تم سحب هذا غيض من القطب 5-برميل طويلة جدا ورقيقة. نلاحظ أن الطرف عازمة وميسرة للغاية. هذا النوع من غيض من الصعب جدا لكسر في قطر المطلوب. B: وهذا غيض من القطب قصيرة جدا وقصير. عندما تقدمت إلى مناطق أعمق في الدماغ، وهذا القطب يسبب تلف في الدماغ لا لزوم لها يرجع ذلك إلى حقيقة أن يصبح القطب سميكة نسبيا فقط بضعة ملليمترات بعد تلميح. C: مثال على إلكترود مع طرف سحبت بشكل صحيح. في حين يجري طويلة ورقيقة، والطرف لا تزال ثابتة ويمكن كسر بسهولة إلى القطر تلميح المطلوب. جوري 2 &quot;SRC =&quot; / files/ftp_upload/4358/4358fig2.jpg &quot;/&gt; الشكل 2. رسم التجمع تتلاعب القطب. ويستخدم جنبا إلى جنب مع الجمعية تتلاعب المجهر لتجميع الأقطاب أصبع الظهير. العناصر باللون الرمادي من المنتجات المتاحة تجاريا والمدرجة في الجدول 2. والبنود المخصصة ملحوظ في الزرقاء تشكيله في ورشة ميكانيكا في مؤسستنا. أنها هي 1) 1/4 بوصة مسطحات الصلب سم 43x26 الحجم مع فتحات للمرحلة نيوبورت 423 حفر فيه وفقا للنمط ثقب المقدمة من نيوبورت، 2) مرحلة إمالة تسمح يميل للجمعية في زوايا التعسفي؛ 3) أ الرابط الذي يتصاعد حامل قطب كهربائي متعدية إلى المرحلة الأعلى. <img alt="الشكل 3" src="/files/ftp_upload/4358/4358fig3.jpg" /> الشكل 3. صورة لأصبع القطب الخلفي العينة. A 5-منتهية برميل القطب تجميعها معا مع أ ش تسجيل واحد للبرميلectrode. ملاحظة رمح طويل من 7MM بشأن السماح لتسجيلات العميق للمخ. <img alt="الشكل 4" src="/files/ftp_upload/4358/4358fig4.jpg" /> الشكل 4. المعايرة من التيارات طرد. ويبين الرسم البياني معدل الكثافة وظائف الخلايا العصبية سجلت من السمع واحد بينما حفزت آذان الحيوان مع طن من كثافات مختلفة. تميل بصوت أعلى الأصوات للحصول على أسعار أعلى اطلاق النار. قبل تطبيق المخدرات، أظهرت الخلايا العصبية في معدل الكثافة وظيفة أقل المعدلات سنبلة (المنحنى الأسود). منعت التيارات طرد أعلى تدريجيا تدريجيا أكثر المستقبلات جليكاين في الخلايا العصبية، مما يؤدي إلى معدلات أعلى اطلاق تدريجيا. وكان طرد الأمثل الحالية في هذا العصبون 45-60 غ. مع هذه التيارات طرد، وقد تحقق انسداد كامل لجميع مستقبلات الخلايا العصبية في جليكاين. بعد الانتهاء من البروتوكول التجريبي، تم إنهاء الرحلان الشاردي وسمح للعصبون إلىالتعافي. وقد تحقق الشفاء الكامل عند انتعاش معدل الكثافة وظيفة مطابقة الأولية الدالة الانتعاش قبل المخدرات. مستنسخة، بإذن من جمعية الفسيولوجية الأمريكية، من كلوغ وآخرون، 1995.

Watch this Scientific Journal Video about Manufacturing and Using Piggy-back Multibarrel Electrodes for In vivo Pharmacological Manipulations of Neural Responses at JoVE.com

Manufacturing and Using Piggy-back Multibarrel Electrodes for In vivo Pharmacological Manipulations of Neural Responses

الرحلان الشاردي من منبهات عصبية والخصوم خلال خارج الخلية<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التسجيلات هو وسيلة قوية للتلاعب المكروية في الخلايا العصبيه. ويمكن بسهولة أن يتم التلاعب هذه الأقطاب الكهربائية عن طريق الظهير multibarrel أصبع. هنا نحن تصف كيفية صنعها واستخدامها خلال التسجيلات السمعية.

تصنيع واستخدام الخنزير ظهر أقطاب لMultibarrel<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التلاعب الدوائية من الردود العصبية

In vivo recordings from single neurons allow an investigator to examine the firing properties of neurons, for example in response to sensory stimuli. ...

manufacturing-using-piggy-back-multibarrel-electrodes-for-vivo

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Manufacturing and Using Piggy-back Multibarrel Electrodes for In vivo Pharmacological Manipulations of Neural Responses

10.4K Views.  University of Colorado Medical Campus. الرحلان الشاردي من منبهات عصبية والخصوم خلال خارج الخلية في الجسم الحي التسجيلات هو وسيلة قوية للتلاعب المكروية في الخلايا العصبيه. ويمكن بسهولة أن يتم التلاعب هذه الأقطاب الكهربائية عن طريق الظهير multibarrel أصبع. هنا نحن تصف كيفية صنعها واستخدامها خلال ا?...

Video: Manufacturing and Using Piggy-back Multibarrel Electrodes for In vivo Pharmacological Manipulations of Neural Responses

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or thinned-skull 3 preparations. While the open-skull technique is very versatile, it is not optimal for studying microglia because it is invasive and can cause microglial activation. Even though the thinned-skull approach is minimally invasive, the repeated re-thinning of skull required for chronic imaging increases the risks of tissue injury and microglial activation and allows for a limited number of imaging sessions. Here we present a chronic thin-skull window method for monitoring murine microglia in vivo over an extended period of time using two-photon microscopy. We demonstrate how to prepare a stable, accessible, thinned-skull cortical window (TSCW) with an apposed glass coverslip that remains translucent over the course of three weeks of intermittent observation. This TSCW preparation is far more immunologically inert with respect to microglial activation than open craniotomy or repeated skull thinning and allows an arbitrary number of imaging sessions during a time period of weeks. We prepare TSCW in CX3CR1 GFP/+ mice 4 to visualize microglia with enhanced green fluorescent protein to &le;150 &mu;m beneath the pial surface. We also show that this preparation can be used in conjunction with stereotactic brain injections of the HIV-1 neurotoxic protein Tat, adjacent to the TSCW, which is capable of inducing durable microgliosis. Therefore, this method is extremely useful for examining changes in microglial morphology and motility over time in the living brain in models of HIV Associated Neurocognitive Disorder (HAND) and other neurodegenerative diseases with a neuroinflammatory component.

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

We describe a method for repeatedly visualizing murine microglia and circulating monocytes in vivo over hours, days or weeks using transcranial two-photon microscopy. We demonstrate how to prepare a thinned-skull window that allows intermittent observation of quiescent microglia that can be activated by adjacent stereotactic injection of the HIV-1 regulatory protein Tat.

تقنية نافذة رقيقة الجمجمة لالمزمنة ثنائي الفوتون في الجسم الحي التصوير من الخلايا الدبقية الصغيرة في الفئران نماذج من Neuroinflammation

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or ...

Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

الجمع بين السلوكية الغدد الصماء والاقتصاد التجريبي : التيستوستيرون والاجتماعي اتخاذ القرار

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Detection of Microregional Hypoxia in Mouse Cerebral Cortex by Two-photon Imaging of Endogenous NADH Fluorescence

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. Here we present a visualized experimental and methodological protocol to directly visualize microregional tissue hypoxia and to infer perivascular oxygen gradients in the mouse cortex. It is based on the non-linear relationship between nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) endogenous fluorescence intensity and oxygen partial pressure in the tissue, where observed tissue NADH fluorescence abruptly increases at tissue oxygen levels below 10 mmHg1. We use two-photon excitation at 740 nm which allows for concurrent excitation of intrinsic NADH tissue fluorescence and blood plasma contrasted with Texas-Red dextran. The advantages of this method over existing approaches include the following: it takes advantage of an intrinsic tissue signal and can be performed using standard two-photon in vivo imaging equipment; it permits continuous monitoring in the whole field of view with a depth resolution of ~50 &mu;m. We demonstrate that brain tissue areas furthest from cerebral blood vessels correspond to vulnerable watershed areas which are the first to become functionally hypoxic following a decline in vascular oxygen supply. This method allows one to image microregional cortical oxygenation and is therefore useful for examining the role of inadequate or restricted tissue oxygen supply in neurovascular diseases and stroke.

Here we describe a method to directly visualize microregional tissue hypoxia in the mouse cortex in vivo. It is based on concurrent two-photon imaging of nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and the cortical microcirculation. This method is useful for high resolution analysis of tissue oxygen supply.

كشف عن نقص الأكسجة Microregional في اللحاء المخي الفأر بواسطة التصوير ثنائي الفوتون من الإسفار NADH الذاتية

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. ...

Surgical Implantation of Chronic Neural Electrodes for Recording Single Unit Activity and Electrocorticographic Signals

The success of long-term electrophysiological recordings often depends on the quality of the implantation surgery. Here we provide useful information for surgeons who are learning the process of implanting electrode systems. We demonstrate the implantation procedure of both a penetrating and a surface electrode. The surgical process is described from start to finish, including detailed descriptions of each step throughout the procedure. It should also be noted that this video guide is focused towards procedures conducted in rodent models and other small animal models. Modifications of the described procedures are feasible for other animal models.

We provide useful information for surgeons who are learning the process of implanting chronic neural recording electrodes. Techniques for both penetrating and surface electrode systems are described in a rodent animal model.

الجراحية زرع الأقطاب الكهربائية العصبية المزمنة لتسجيل نشاط وحدة واحدة وإشارات Electrocorticographic

The success of long-term electrophysiological recordings often depends on the quality of the implantation surgery.  Here we provide useful information for ...

Preparation of an Awake Mouse for Recording Neural Responses and Injecting Tracers

It is well known that anesthesia alters neural response properties in various regions of the brain.13. In the auditory system, fundamental response properties of brainstem neurons including threshold, frequency specificity, and inhibitory sidebands are altered in significant ways under anesthesia1-2. These observations prompted physiologists to seek ways to record from single neurons without the contaminating effects of anesthesia. One result was a decerebrate preparation, where the brainstem was completely transected at the level of the midbrain4. The drawbacks of this preparation are a formidable surgery, the elimination of descending projections from the forebrain, and an inability to use sensory stimulation to examine structures above the midbrain. A different strategy has been to implant electrode arrays chronically to record from single neurons and multiunit clusters while the animal is awake and/or behaving5,6. These techniques however are not compatible with injecting tracer dyes after first electrophysiologically characterizing a brain structure. To avoid altering neural response properties with anesthetics while recording electrophysiological response properties from single neurons, we have adapted a head restraint technique long used in bats7-9 to mouse10-12. Using this method, we are able to conduct electrophysiological recordings over several days in the unanesthetized mouse. At the end of the recording sessions, we can then inject a dye to reconstruct electrode positions and recording sites or inject a tracer so that pathways to and from the recording loci can be determined. This method allows for well isolated single neuron recordings over multiple days without the use anesthetics.

Electrophysiological characterization of neuronal responses is important for understanding brain function and for guiding the placement of dyes for pathway tracing. However, many studies are performed in anesthetized animals. To understand brain function without anesthetics, we developed a method to record neuronal response properties and inject dyes in awake mouse.

إعداد الفأر استيقظ لتسجيل الردود العصبية وحقن الراسمات

It is well known that anesthesia alters neural response properties in various regions of the brain.13.  In the auditory system, fundamental response ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains technically challenging. One approach, Activation-Induced Manganese-enhanced MRI (AIM MRI), has been used successfully to map neuronal activity in rodents 1-5. In AIM MRI, Mn2+ acts a calcium analog and accumulates in depolarized neurons 6,7. Because Mn2+ shortens the T1 tissue property, regions of elevated neuronal activity will enhance in MRI. Furthermore, Mn2+ clears slowly from the activated regions; therefore, stimulation can be performed outside the magnet prior to imaging, enabling greater experimental flexibility. However, because Mn2+ does not readily cross the blood-brain barrier (BBB), the need to open the BBB has limited the use of AIM MRI, especially in mice.
One tool for opening the BBB is ultrasound. Though potentially damaging, if ultrasound is administered in combination with gas-filled microbubbles (i.e., ultrasound contrast agents), the acoustic pressure required for BBB opening is considerably lower. This combination of ultrasound and microbubbles can be used to reliably open the BBB without causing tissue damage 8-11.
Here, a method is presented for performing AIM MRI by using microbubbles and ultrasound to open the BBB. After an intravenous injection of perflutren microbubbles, an unfocused pulsed ultrasound beam is applied to the shaved mouse head for 3 minutes. For simplicity, we refer to this technique of BBB Opening with Microbubbles and UltraSound as BOMUS 12. Using BOMUS to open the BBB throughout both cerebral hemispheres, manganese is administered to the whole mouse brain. After experimental stimulation of the lightly sedated mice, AIM MRI is used to map the neuronal response.
To demonstrate this approach, herein BOMUS and AIM MRI are used to map unilateral mechanical stimulation of the vibrissae in lightly sedated mice 13. Because BOMUS can open the BBB throughout both hemispheres, the unstimulated side of the brain is used to control for nonspecific background stimulation. The resultant 3D activation map agrees well with published representations of the vibrissae regions of the barrel field cortex 14. The ultrasonic opening of the BBB is fast, noninvasive, and reversible; and thus this approach is suitable for high-throughput and/or longitudinal studies in awake mice.

A technique is described for broadly opening the blood-brain barrier in the mouse using microbubbles and ultrasound. Using this technique, manganese can be administered to the mouse brain. Because manganese is an MRI contrast agent that accumulates in depolarized neurons, this approach enables imaging of neuronal activity.

تصوير الأعصاب وظيفية عن طريق الموجات فوق الصوتية تعطيل حاجز الدم في الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي المنغنيز معززة لل

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

تسجيلات الكهربية المزدوجة للSynaptically-استجابات Astroglial والخلايا العصبية في الحصين شرائح الحاد

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety of brain disorders1,2. To better understand the mechanisms by which brain circuits react to an animal's experience requires the ability to monitor the experience-dependent molecular changes in a given set of neurons, over a prolonged period of time, in the live animal. While experience and associated neural activity is known to trigger gene expression changes in neurons1,2, most of the methods to detect such changes do not allow repeated observation of the same neurons over multiple days or do not have sufficient resolution to observe individual neurons3,4. Here, we describe a method that combines in vivo two-photon microscopy with a genetically encoded fluorescent reporter to track experience-dependent gene expression changes in individual cortical neurons over the course of day-to-day experience. 
One of the well-established experience-dependent genes is Activity-regulated cytoskeletal associated protein (Arc)5,6. The transcription of Arc is rapidly and highly induced by intensified neuronal activity3, and its protein product regulates the endocytosis of glutamate receptors and long-term synaptic plasticity7. The expression of Arc has been widely used as a molecular marker to map neuronal circuits involved in specific behaviors3. In most of those studies, Arc expression was detected by in situ hybridization or immunohistochemistry in fixed brain sections. Although those methods revealed that the expression of Arc was localized to a subset of excitatory neurons after behavioral experience, how the cellular patterns of Arc expression might change with multiple episodes of repeated or distinctive experiences over days was not investigated. 
In vivo two-photon microscopy offers a powerful way to examine experience-dependent cellular changes in the living brain8,9. To enable the examination of Arc expression in live neurons by two-photon microscopy, we previously generated a knock-in mouse line in which a GFP reporter is placed under the control of the endogenous Arc promoter10. This protocol describes the surgical preparations and imaging procedures for tracking experience-dependent Arc-GFP expression patterns in neuronal ensembles in the live animal. In this method, chronic cranial windows were first implanted in Arc-GFP mice over the cortical regions of interest. Those animals were then repeatedly imaged by two-photon microscopy after desired behavioral paradigms over the course of several days. This method may be generally applicable to animals carrying other fluorescent reporters of experience-dependent molecular changes4.

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

Experience-dependent molecular changes in neurons are essential for the brain's ability to adapt in response to behavioral challenges. An in vivo two-photon imaging method is described here that allows the tracking of such molecular changes in individual cortical neurons through genetically encoded reporters.

في الجسم الحي ثنائي الفوتون التصوير من الخبرة التي تعتمد على التغيرات الجزيئية في الخلايا العصبية القشرية

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety ...

A Method for Systematic Electrochemical and Electrophysiological Evaluation of Neural Recording Electrodes

New materials and designs for neural implants are typically tested separately, with a demonstration of performance but without reference to other implant characteristics.&#160;This precludes a rational selection of a particular implant as optimal for a particular application and the development of new materials based on the most critical performance parameters.&#160;This article develops a protocol for in vitro and in vivo testing of neural recording electrodes.&#160;Recommended parameters for electrochemical and electrophysiological testing are documented with the key steps and potential issues discussed.&#160;This method eliminates or reduces the impact of many systematic errors present in simpler in vivo testing paradigms, especially variations in electrode/neuron distance and between animal models.&#160;The result is a strong correlation between the critical in vitro and in vivo responses, such as impedance and signal-to-noise ratio.&#160;This protocol can easily be adapted to test other electrode materials and designs.&#160;The in vitro techniques can be expanded to any other nondestructive method to determine further important performance indicators.&#160;The principles used for the surgical approach in the auditory pathway can also be modified to other neural regions or tissue.

Different electrode coatings affect neural recording performance through changes to electrochemical, chemical and mechanical properties. Comparison of electrodes in vitro is relatively simple, however comparison of in vivo response is typically complicated by variations in electrode/neuron distance and between animals. This article provides a robust method to compare neural recording electrodes.

وهناك طريقة لمنهجية التقييم الكهروكيميائية والكهربية العصبية من أقطاب تسجيل

New materials and designs for neural implants are typically tested separately, with a demonstration of performance but without reference to other implant ...

Fabrication of High Contact-Density, Flat-Interface Nerve Electrodes for Recording and Stimulation Applications

Many attempts have been made to manufacture multi-contact nerve cuff electrodes that are safe, robust and reliable for long term neuroprosthetic applications. This protocol describes a fabrication technique of a modified cylindrical nerve cuff electrode to meet these criteria. Minimum computer-aided design and manufacturing (CAD and CAM) skills are necessary to consistently produce cuffs with high precision (contact placement 0.51 &#177; 0.04 mm) and various cuff sizes. The precision in spatially distributing the contacts and the ability to retain a predefined geometry accomplished with this design are two criteria essential to optimize the cuff&#39;s interface for selective recording and stimulation. The presented design also maximizes the flexibility in the longitudinal direction while maintaining sufficient rigidity in the transverse direction to reshape the nerve by using materials with different elasticities. The expansion of the cuff&#39;s cross sectional area as a result of increasing the pressure inside the cuff was observed to be 25% at 67 mm Hg. This test demonstrates the flexibility of the cuff and its response to nerve swelling post-implant. The stability of the contacts&#39; interface and recording quality were also examined with contacts&#39; impedance and signal-to-noise ratio metrics from a chronically implanted cuff (7.5 months), and observed to be 2.55 &#177; 0.25 k&#8486; and 5.10 &#177; 0.81 dB respectively.

This article provides a detailed description on the fabrication process of a high contact-density flat interface nerve electrode (FINE). This electrode is optimized for recording and stimulating neural activity selectively within peripheral nerves.