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Dans cet article

  • Résumé
  • Résumé
  • Introduction
  • Protocole
  • Résultats Représentatifs
  • Discussion
  • Déclarations de divulgation
  • Remerciements
  • matériels
  • Références
  • Réimpressions et Autorisations

Résumé

Des micro-variateurs sur mesure permettent de cibler des sites d’enregistrement corticaux submillimétriques avec des réseaux linéaires de silicium.

Résumé

Le ouistiti fournit un modèle idéal pour examiner les circuits corticaux laminaires en raison de sa surface corticale lisse, qui facilite les enregistrements avec des réseaux linéaires. Le ouistiti a récemment gagné en popularité en raison de son organisation fonctionnelle neuronale similaire à celle des autres primates et de ses avantages techniques pour l’enregistrement et l’imagerie. Cependant, la neurophysiologie dans ce modèle pose des défis uniques en raison de la petite taille et de l’absence de gyri comme repères anatomiques. À l’aide de micro-disques personnalisés, les chercheurs peuvent manipuler le placement du réseau linéaire avec une précision inférieure au millimètre et enregistrer de manière fiable au même endroit ciblé par le rétinotopie pendant les jours d’enregistrement. Ce protocole décrit la construction étape par étape du système de positionnement du micro-entraînement et la technique d’enregistrement neurophysiologique avec des réseaux d’électrodes linéaires en silicium. Grâce à un contrôle précis du placement des électrodes au cours des sessions d’enregistrement, les chercheurs peuvent facilement traverser le cortex pour identifier les zones d’intérêt en fonction de leur organisation rétinotopique et des propriétés d’accord des neurones enregistrés. De plus, en utilisant ce système d’électrodes à réseau laminaire, il est possible d’appliquer une analyse de densité de source de courant (CSD) pour déterminer la profondeur d’enregistrement des neurones individuels. Ce protocole présente également des exemples d’enregistrements laminaires, y compris des formes d’onde de pointe isolées dans Kilosort, qui couvrent plusieurs canaux sur les réseaux.

Introduction

Le ouistiti commun (Callithrix jacchus) a rapidement gagné en popularité en tant que modèle pour étudier le fonctionnement du cerveau ces dernières années. Cette popularité croissante est due à l’accessibilité du cortex lisse du ouistiti, aux similitudes dans l’organisation fonctionnelle neuronale avec les humains et les autres primates, ainsi qu’à la petite taille et au taux de reproduction rapide1. Au fur et à mesure que cet organisme modèle a gagné en popularité, il y a eu un développement rapide des techniques neurophysiologiques adaptées à une utilisation dans le cerveau des ouistitis. Les méthodes d’électrophysiologie sont largem....

Protocole

Les procédures expérimentales ont suivi le Guide des National Institutes of Health pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire. Les protocoles pour les procédures expérimentales et comportementales ont été approuvés par le comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux de l’Université de Rochester.

1. Construction du micro-entraînement contenant l’électrode pour l’enregistrement (Figure 1)

REMARQUE : Des platines X-Y sur mesure contenant des réseaux linéaires de silicium multicanaux permettent un ciblage submillimétrique des sites d’enregistre....

Résultats Représentatifs

Ce protocole décrit comment construire un étage d’électrode X-Y (Figure 1) qui permet le ciblage submillimétrique des sites et maintient un positionnement fiable sur des sessions d’enregistrement distinctes. La fiabilité du positionnement X-Y est illustrée à la figure 6, qui montre que deux sessions d’enregistrement menées à une semaine d’intervalle ont montré un chevauchement de 70,8 % de leurs emplacements RF moyens (figu.......

Discussion

Plusieurs méthodes (par exemple, chronique, semi-chronique, aiguë) sont actuellement disponibles pour effectuer des expériences de neurophysiologie chez les primates non humains. Le ouistiti commun pose des défis uniques pour les expériences de neurophysiologie en raison de sa petite taille et de l’absence de gyri comme repères anatomiques. Cela oblige les chercheurs à utiliser des repères neurophysiologiques tels que la rétinotopie et les propriétés d’ajustement des zones d’intérêt pour identifier les.......

Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par la subvention R01 des National Institutes of Health (NIH) EY030998 (J.F.M., A.B. et S.C.). Cette méthode est basée sur les méthodes développées dans Coop et al. (en cours de révision, 2022 ; https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.11.511827v2.abstract). Nous tenons à remercier Dina Graf et les membres du laboratoire Mitchell pour leur aide dans les soins et la manipulation des ouistitis.

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matériels

NameCompanyCatalog NumberComments
1/4 Hp burr drill bitMcMaster & CarrCat# 43035A32Carbide Bur with 1/4" Shank Diameter, Rounded Cylinder Head, trade Number SC-1, single Cut(https://www.mcmaster.com/products/bur-bits/burs-7/?s=1%2F4%22+bur+bits)
1x1mm Crist GridCrist Instruments1 mm x 1 mm Gridhttps://www.cristinstrument.com/products/implant-intro/grids
91% isopropyl alcoholMedlineN/Ahttps://www.medline.com/product/Medline-Isopropyl-Rubbing-Alcohol/Bulk-Alcohol/Z05-PF03807?question=91%25%20isopropyl%20alcohol
Acquisition BoardOpen-EphysN/Ahttps://open-ephys.org/acquisition-system/eux9baf6a5s8tid06hk1mw5aafjdz1
Bacitracin OintmentMedline: Cosette Pharmaceuticals IncN/Ahttps://www.medline.com/product/Bacitracin-Ointment/Antibiotics/Z05-PF86957?question=bacitr
Blunt straight ForcepsMedlineN/Ahttps://www.medline.com/category/Central-Sterile/Surgical-Instruments/Forceps/Z05-CA16_02_20/products
Bone waxMedlineETHW31Ghttps://www.medline.com/product/Ethicon-Bone-Wax/Bone-Wax/Z05-PF61528?question=bonewax
C&B Metabond Quick Adhesive Cement SystemParkell, Inc.SKU: S380https://www.parkell.com/C-B-Metabond-Quick-Adhesive-Cement-System
ClavamoxMWI Animal HealthN/A
Contact lens solutionBausch and lombVarious sources available
Custom Printed 3D printed partsProtoLabhttps://marmolab.bcs.rochester.edu/resources.html
DB25-G2 25 Pin Male Plug Port Signal ConnectorVarious SourcesDB25-G2 25DB25-G2 25 Pin Male Plug Port Signal 2 Row Terminal Breakout Board Screw Nut Connector
diamond saw attachement for dremmelDremmel545 Diamond Wheelhttps://www.dremel.com/us/en/p/545-26150545ab
Digitizing Head-stagesIntanRHD 32channel (Part #C3314)https://intantech.com/RHD_headstages.html?tabSelect=RHD32ch&yPos=120.80
000305175781
EDOTSigma AldrichProduct # 483028https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/483028
Helping HandsHarbor FreightN/Ahttps://www.harborfreight.com/helping-hands-60501.html
Hook Electrical ClipsVarious SourcesN/AHook test Cable wires
Interface Cables (RHD 3-ft (0.9 m) ultra thin SPI cable)Intan Part #C3213https://intantech.com/RHD_SPI_cables.html
Lab jackVarious SourcesN/Ahttps://www.amazon.com/Stainless-Steel-Scissor-Stand-Platform/dp/B07T8FM85H/ref=asc_df_B07T8FM85H/?tag=&linkCode=df0&hvadid=366343
827267&hvpos=&hvnetw=g&hvrand
=2036619536500717246&hvpone
=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hv
dvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=900
5674&hvtargid=pla-795933567991&
ref=&adgrpid=71496544770&th=1
MeloxicamMWI Animal HealthN/A
Micro-driveCrist Instrument3-NRMDhttps://www.cristinstrument.com/products/microdrives/miniature-microdrive-3-nrmd
Multi-channel linear silicon arrays with 64 channel connectorNeuroNexusA1x32-5mm-25-177https://www.neuronexus.com/products/electrode-arrays/up-to-10-mm-depth/
NanoZ Omentics Adapter- 32 ChannelNeuraLynxADPT-NZ-N2T-32https://neuralynx.com/hardware/adpt-nz-n2t-32
NanoZ SystemPlexonNanoZ Impedence Testerhttps://plexon.com/products/nanoz-impedance-tester/
Narishige MicromanipulatorNarishigeStereotaxic Micromanipulatorhttps://usa.narishige-group.com/
Open-Ephys GUIOpen-Ephyshttps://open-ephys.org/
Polyimide Tubing (OD(in): 0.021 / ID(in) 0.018 )Various Sources (Chamfr)Chamfr Cat#HPC01895https://chamfr.com/sellers/teleflex-medical-oem-llc/
Primate ChairCustom made by University of Rochester Machine ShopDesigns onlinehttps://marmolab.bcs.rochester.edu/resources.html
Poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS)Sigma AldrichProduct # 243051https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/243051
RHD USB Interface boardIntanRHD2000 Evaluation Board Version 1.0https://intantech.com/RHD_USB_interface_board.html
Silastic gelWorld Precision Instuments# KWIK-SILLow Toxicity Silicone Adhesive ((https://www.wpiinc.com/kwik-sil-low-toxicity-silicone-adhesive)
Slow release buprenorphineCompounding Pharmacy
Stainless steel wire 36 gaugeMcMaster & CarrCat# 6517K11Round Bend-and-Stay Multipurpose 304 Stainless Steel Wire, Matte Finish, 1-Foot Long, 0.008" Diameter
Stanley 6-Piece Precision Screwdriver SetStanley1.4mm flathead screwdriverhttps://www.amazon.com/Stanley-Tools-6-Piece-Precision-Screwdriver/dp/B076621ZGC/ref=sr_1_3?crid=237VSK5FNFP9N&keywords=
stanley+66-052&qid=1672764369&sprefix=
stanley+66-052%2Caps%2C90&sr=8-3
Steel ScrewsMcMaster & Carrtype 00 stainless steel hex screws and 1/8” in lengthhttps://www.mcmaster.com/
Steel TubeMcMaster & Carr28 gauge stainless steel tubinghttps://www.mcmaster.com/tubing/multipurpose-304-stainless-steel-6/id~0-055/
SuperglueLoctiteSuperGlue Gel Controlhttps://www.loctiteproducts.com/en/products/fix/super-glue/loctite_super_gluegelcontrol.html

Références

  1. Mansfield, K. Marmoset models commonly used in biomedical research. Comparative Medicine. 53 (4), 383-392 (2003).
  2. Solomon, S. G., Rosa, M. G. P. A simpler primate brain: the visual system of the marmoset monkey.

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