Les auteurs tiennent à remercier les personnes suivantes: Dr Joseph Bronzino, le Dr Khamis Abu-Hassaballah, M. Austin RJ-LaFrance, et Mme Jessica Koranda.

Ce protocole est approprié pour les souris de 3 à 18 mois d&#39;âge et le poids corporel approximatif de 30 à 50 g). Les souris peuvent être obtenus auprès de The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME). Tous les protocoles chirurgicaux et expérimentaux ont été approuvés par le Comité de protection et d&#39;utilisation des animaux Trinity College et étaient en conformité avec le Guide du NIH pour le soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire. Une. Préparation des animaux et chirurgicaux <ol><li> Préparer cocktail d&#39;anesthésie contenant de la kétamine (25 mg / ml), de xylazine (2,5 mg / ml) et de l&#39;acépromazine (0,5 mg / ml). Injecter 1 ml / kg de poids corporel dans le quadrant inférieur droit de l&#39;abdomen supplémenté par des injections de 0,2 ml / kg toutes les 45 min par la suite pour maintenir une profondeur de l&#39;anesthésie stable à l&#39;aide du réflexe de retrait de la pédale. </li><li> Préparer souris anesthésiée pour la chirurgie par le rasage de la fourrure sur son crâne à l&#39;aide d&#39;un rasoir électrique. La zone rasée devrait inclure le milieu de l&#39;œil vers le milieu de l&#39;oreille. Veillez à ne pas se raser la whiskers comme ils font partie du système sensoriel du baril de souris. </li><li> Utilisez des cotons-tiges pour appliquer de l&#39;alcool isopropylique, Betadine à la zone rasée sur la tête. Puis, en utilisant également des cotons-tiges, appliquer une petite quantité d&#39;huile minérale sur les yeux pour éviter les yeux de sécher. </li><li> Utilisation infantiles poignets de l&#39;oreille de rat au lieu de barres d&#39;oreilles réguliers pour monter la tête de l&#39;animal sur le dispositif de cadre stéréotaxique. Pour ce faire, tout d&#39;abord monter l&#39;oreille gauche sur la manchette de l&#39;oreille gauche. Puis déplacez doucement l&#39;oreille droite sur le poignet droit en soutenant doucement la tête de l&#39;animal avec une main et l&#39;avancement de la manchette de l&#39;oreille de l&#39;autre main. Ensuite, placez un coussin chauffant sous le corps de l&#39;animal et le mettre à 86 ° C pour maintenir la température du corps. </li><li> Ensuite, vérifier la rigidité bilatérale en tentant de déplacer le côté de la tête à l&#39;autre. L&#39;animal est correctement monté sur le cadre stéréotaxique lorsque la tête est rigide et ne peut être déplacé latéralement, mais peut facilement pivoter vers le haut et vers le bas. </li><li> Reposer doucement lale museau de la souris sur la barre nez / dent ensemble faire en sorte que les incisives se reposent doucement mais fermement dans l&#39;ouverture de la dent de l&#39;nez / dent. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un scalpel stérile, faire une incision médiane à partir du milieu de l&#39;œil vers le milieu de l&#39;oreille. Assurez-vous que le scalpel est lieu à un angle de 45 ° et appliquer une pression suffisante pour couper à travers l&#39;aponévrose sous-jacente mais pas à travers le crâne car cela causer des saignements excessifs. </li><li> Utilisez des cotons-tiges pour séparer le fascia et exposer le crâne. Crâne landmarks bregma et lambda doit être clairement visible (figure 1A). Assurez-vous que l&#39;animal est en position de crâne plat en ajustant la barre nez / dent de telle sorte que Bregma et lambda sites sont à même le poste dorso-ventral (DV) (+ 0,1 mm). </li><li> Appliquez une petite quantité de solution saline stérile à la zone exposée et utiliser des cotons-tiges pour nettoyer doucement le crâne. Ensuite, attendre 2-3 minutes pour le crâne complètement à l&#39;air secavant de poursuivre. </li><li> Monter une aiguille sur le bras gauche stéréotaxique pour mesurer la position de DV de bregma et lambda. Le positionnement DV de ces deux points de repère doit être de 0,1 mm à l&#39;intérieur de l&#39;autre. Si non, la barre de nez du cadre stéréotaxique peut être ajusté en hauteur pour atteindre cet objectif. </li><li> Placez l&#39;aiguille sur bregma pour enregistrer son antéro-postérieur (AP), latérale (LAT) et (DV) mesures dorso-ventral. Assurez-vous que l&#39;aiguille touche le crâne et ne pénètre pas. </li><li> Utilisez une souris atlas du cerveau, telles que «Le cerveau de la souris dans stéréotaxique Coordonnées&quot; 1, pour déterminer les coordonnées des structures cibles: médial voie perforante (MPP) dans le faisceau angulaire et le gyrus denté (DG) de l&#39;hippocampe, par rapport au lambda et bregma, respectivement (voir le tableau 1). Ensuite, utilisez un stylo à pointe fine ou un crayon pour marquer ces points sur le crâne. </li><li> En outre, marquer deux points de plus sur le côté opposé du crâne. Ces points which servira de masse (GND) et de référence (REF) devrait être d&#39;environ 3 mm de la ligne médiane et positionné longitudinalement par rapport à l&#39;autre (figure 1A, également le tableau 1). </li><li> Retirez le marqueur de l&#39;aiguille du bras stéréotaxique gauche et le remplacer par une fraise dentaire électrique équipé d&#39;une monture stéréotaxique. Placez le forage sur chaque point marqué et faire de petits trous de bavures d&#39;environ 0,5 mm de diamètre. Lors du perçage, utiliser un mouvement de va-et-vient répétitif et vérifier fréquemment si le forage a pénétré dans le crâne pour exposer la surface du cerveau. </li><li> Doucement mais conduire fermement une électrode à vis (# 0-80 1/8 à vis de la machine en acier inoxydable, fendue Vis à tête) dans chacun des trous controlatérale (GND et REF) de telle sorte que ce qu&#39;ils touchent la surface corticale sans la pénétrer (figure 1A ). Ces deux électrodes à vis servent de terrain et de référence. </li><li> Monter stimulantes et d&#39;enregistrement des électrodes dans l&#39;électroDE supports sur les bras gauche et droit stéréotaxiques, respectivement. </li><li> Connectez les électrodes bornes stimulant à un stimulateur électrophysiologique à l&#39;isolement actuel et la borne d&#39;électrode d&#39;enregistrement à un amplificateur électrophysiologique différentiel (gain = 1000, filtre passe-bande = 1 Hz à 3 kHz), puis à un oscilloscope numérique pour l&#39;inspection visuelle des réponses évoquées. En outre, la connexion GND et des bornes d&#39;électrodes REF à l&#39;amplificateur différentiel. </li><li> Doucement et lentement inférieure à la fois stimulant et électrodes d&#39;enregistrement par incréments de 0,5 mm tandis que la surveillance visuelle de la réponse évoquée à un choc de relance de 600-800 uA. Continuer à diminuer chaque électrode jusqu&#39;à ce qu&#39;ils atteignent leur position DV cible respectif et un signal stéréotypée est observé sur l&#39;oscilloscope (figure 1B). </li><li> Ensuite, utiliser du ciment acrylique dentaire pour faire un bonnet pour maintenir les bornes d&#39;électrodes en place, tout le ciment dentaire qui touche la peau doit être essuyéeimmédiatement. Une fois que le ciment dentaire est complètement durci transférer l&#39;animal à partir du cadre de stéréotaxie à une cage de rongeur propre. Utilisez une lampe chauffante ou un tampon pour maintenir la température de base. </li><li> Surveillance de l&#39;animal toutes les heures jusqu&#39;à ce qu&#39;il reprenne conscience. Une injection de flunixine peut être administré comme analgésique. </li></ol> 2. LTP induction <ol><li> Permettre à l&#39;animal de 5-7 jours à se remettre de la chirurgie. Placer l&#39;animal dans le milieu d&#39;enregistrement constitué d&#39;une cage de Faraday (122 cm x 43 cm x 43 cm) équipé d&#39;un matériau insonorisant et un 5 canal collecteur tournant reliant l&#39;électrode conduit à la configuration de stimulation / enregistrement. </li><li> Laisser l&#39;animal de s&#39;acclimater pendant 1-2 heures dans l&#39;environnement d&#39;enregistrement avant de brancher les électrodes à des instruments de stimulation et d&#39;enregistrement (reportez-vous à l&#39;étape 1.17). </li><li> Réglez les commandes de stimulation de la production de 400 uA et enregistrer l&#39;amplitude d&#39;une moyenne de 10 réponses évoquées en s&#39;assurant eà au moins 10 secondes s&#39;écouler entre les stimuli. Utiliser le procédé illustré à la figure 1C pour quantifier la réponse évoquée. Répétez cette procédure pour 600, 800, 1000, 1200, et 1400 uA. </li><li> Construire une courbe d&#39;entrée / sortie en traçant l&#39;amplitude moyenne de la réponse évoquée par rapport à l&#39;intensité du stimulus. D&#39;après ce tracé déterminer l&#39;intensité de stimulation qui correspond à 50% de l&#39;amplitude maximale mesurée. Utiliser l&#39;intensité de 50% pour le reste de l&#39;expérience. </li><li> Puis, en utilisant l&#39;intensité du stimulus de 50%, d&#39;obtenir un niveau de référence en enregistrant l&#39;amplitude moyenne de 5 réponses évoquées toutes les minutes pendant 15 min. Vérifiez encore une fois au moins 10 secondes s&#39;écouler entre les stimuli. </li><li> Par la suite fournir la stimulation tétanique constitué de 10 salves d&#39;impulsions délivrées à 10 400 Hz avec une vitesse de 5 Hz à la voie perforante médiane de la salve. Surveillance de l&#39;animal de près les signes de saisie, y compris les tremblements de chien mouillé. Si l&#39;animal a une crise de la expériment doit être terminé et toutes les données de cet animal doit être exclu des résultats de l&#39;étude. </li><li> Ensuite, continuer à enregistrer l&#39;amplitude moyenne de 5 réponses évoquées toutes les minutes pendant 30 min posttetanization. Après cela, comparer cette amplitude à l&#39;amplitude de référence obtenu à l&#39;étape 2.5, en calculant le changement de pour cent par rapport au départ (figure 2). </li><li> Suite à la conclusion d&#39;expériences, l&#39;animal est euthanasié par inhalation d&#39;isoflurane-une méthode qui est conforme aux lignes directrices sur l&#39;euthanasie de l&#39;American Veterinary Medical Association. </li></ol>

<ol>
	<li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2004).</li><li>Bliss, T. V. P., Lomo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-lasting+potentiation+of+synaptic+transmission+in+the+dentate+area+of+the+anesthetized+rabbit+following+stimulation+of+the+perforant+path.">Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anesthetized rabbit following stimulation of the perforant path.</a> J. Physiol. 232, 331-356 (1973).</li><li>Blaise, J. H., Bronzino, J. D. <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+stimulus+frequency+and+age+on+bidirectional+synaptic+plasticity+in+the+dentate+gyrus+of+freely+moving+rats.">Effects of stimulus frequency and age on bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of freely moving rats.</a> Exp. Neurol. 182, 497-506 (2003).</li><li>Blaise, J. H., Koranda, J. L., Chow, U., Haines, K. E., Dorward, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+isolation+stress+alters+bidirectional+long-term+synaptic+plasticity+in+amygdalo-hippocampal+synapses+in+freely+behaving+adult+rats.">Neonatal isolation stress alters bidirectional long-term synaptic plasticity in amygdalo-hippocampal synapses in freely behaving adult rats.</a> Brain Res. 1193, 25-33 (2008).</li><li>Koranda, J. L., Masino, S. A., Blaise, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bidirectional+synaptic+plasticity+in+the+dentate+gyrus+of+the+awake+freely+behaving+mouse.">Bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of the awake freely behaving mouse.</a> J. Neurosci. Methods. 167, 160-166 (2008).</li><li>Cooke, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophosphorylation+of+alphaCaMKII+is+not+a+general+requirement+for+NMDA+receptor-dependent+LTP+in+the+adult+mouse.">Autophosphorylation of alphaCaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse.</a> J. Physiol. 574, 805-818 (2006).</li><li>Davis, S., Bliss, T. V., Dutrieux, G., Laroche, S., Errington, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+and+duration+of+long-term+potentiation+in+the+hippocampus+of+the+freely+moving+mouse.">Induction and duration of long-term potentiation in the hippocampus of the freely moving mouse.</a> J. Neurosci. Methods. 75, 75-80 (1997).</li><li>Jones, M. W., Peckham, H. M., Errington, M. L., Bliss, T. V., Routtenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+plasticity+in+the+hippocampus+of+awake+C57BL/6+and+DBA/2+mice:+interstrain+differences+and+parallels+with+behavior.">Synaptic plasticity in the hippocampus of awake C57BL/6 and DBA/2 mice: interstrain differences and parallels with behavior.</a> Hippocampus. 11, 391-396 (2001).</li><li>Zhang, T. A., Tang, J., Pidoplichko, V. I., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addictive+nicotine+alters+local+circuit+inhibition+during+the+induction+of+in+vivo+hippocampal+synaptic+potentiation.">Addictive nicotine alters local circuit inhibition during the induction of in vivo hippocampal synaptic potentiation.</a> J. Neurosci. 30, 6443-6453 (2010).</li><li>Tang, J., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+enables+in+vivo+synaptic+plasticity+associated+with+the+addictive+drug+nicotine.">Dopamine enables in vivo synaptic plasticity associated with the addictive drug nicotine.</a> Neuron. 63, 673-682 (2009).</li></ol>

Les auteurs ont rien à révéler.

Dans ce protocole, nous avons démontré une méthode simple et fiable pour l&#39;étude de LTP à la DG chez la souris se comportent librement. Alors que de nombreuses études de LTP chez des rats éveillés ont été réalisées 3,4, très peu ont été menées chez des souris éveillées principalement en raison de la complexité technique posé par l&#39;immobilier crânienne limitée chez la souris et le poids de headstages d&#39;électrodes par rapport au poids moyen de 5 souris. Les quelques...

Le développement de la technologie pour manipuler les gènes a produit des modèles de souris transgéniques et knock-out de presque toutes les maladies neurodégénératives et neurologiques. Cela a nécessité la traduction de techniques de recherche électrophysiologiques précédemment utilisés dans les grandes espèces de rongeurs dans le modèle animal de souris. Une telle technique d&#39;investigation neurophysiologique est l&#39;utilisation de la potentialisation à long terme (LTP) pour tester l&#39;efficacité des connexions synaptiques dans les réseaux neuronaux impliqués dans divers troubles neuropathologiques. Ce protocole décrit les techniques pour l&#39;exploration électrophysiologique fiable de LTP en se comporter librement souris. L&#39;avantage de ce protocole sur les autres est qu&#39;il est simple et facile à mettre en oeuvre, elle est aussi un peu moins coûteux car il ne nécessite pas non plus l&#39;utilisation de systèmes de microdrive coûteux contrôlés par l&#39;ordinateur, ni effet de champ transistor headstages, et, à notre connaissance, est le premier protocole de vidéo des enregistrements électrophysiologiques chroniques to étudier LTP en se comporter librement souris. À cette fin, nous décrivons dans cet article les méthodes simples pour l&#39;étude de la potentialisation à long terme chez la souris se comportent librement. Ces méthodes peuvent être facilement convertis en modèles de souris transgéniques et knock-out de troubles neuropathologiques.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="514">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Ketamine (100 mg/ml)</td>
			<td style="width:104px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:137px;">10177</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Xylazine (20 mg/ml)</td>
			<td style="width:104px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:137px;">33197</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Acepromazine (10 mg/ml)</td>
			<td style="width:104px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:137px;">2177</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:195px;">Dental acrylic powder</td>
			<td style="width:104px;">Lang Dental Manufacturing Co.</td>
			<td style="width:137px;">1330CLR</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:195px;">Dental acrylic liquid</td>
			<td style="width:104px;">Lang Dental Manufacturing Co.</td>
			<td style="width:137px;">1306CLR</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:195px;">Tungsten wire (0.127 mm)</td>
			<td style="width:104px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:137px;">TGW0515</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:195px;">Stainless Steel Hypodermic Tubing (0.286 mm)</td>
			<td style="width:104px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:137px;">832400</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Flunixin (50 mg/ml)</td>
			<td style="width:104px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:137px;">14165</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Epoxilyte</td>
			<td style="width:104px;">Superior Essex</td>
			<td style="width:137px;">EP 6001-M</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:195px;">Stainless steel wire insert (0.2 mm)</td>
			<td style="width:104px;">World Precision Instruments</td>
			<td>792900</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Stereotaxic frame apparatus</td>
			<td style="width:95px;">Kopf Instruments</td>
			<td style="width:137px;">Model 902</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Ear cuffs (ear cups)</td>
			<td style="width:95px;">Kopf Instruments</td>
			<td style="width:137px;">Model 921&#160;</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Electrophysiological stimulator</td>
			<td style="width:95px;">Astro-Med, Inc.</td>
			<td style="width:137px;">S88</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:195px;">Digital oscilloscope</td>
			<td style="width:95px;">B &#38; K Precision Corp.</td>
			<td style="width:137px;">2542</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:195px;">Current isolation unit</td>
			<td style="width:95px;">Astro-Med, Inc.</td>
			<td style="width:137px;">PSIU-6</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:195px;">Differential amplifier</td>
			<td style="width:95px;">World Precision Instruments, Inc.</td>
			<td style="width:137px;">DAM-50</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Commutator</td>
			<td style="width:95px;">Plastics One</td>
			<td style="width:137px;">SLC6</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Dental drill</td>
			<td style="width:95px;">Stoelting</td>
			<td style="width:137px;">58650</td>
			<td style="width:79px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

long-term potentiation of perforant pathway-dentate gyrus synapse in freely behaving mice

Les études de potentialisation à long terme de l&#39;efficacité synaptique, un phénomène dépendant de l&#39;activité synaptique ayant des propriétés qui le rendent attrayant en tant que mécanisme cellulaire apprentissage et les informations de stockage sous-jacente potentiel, ont longtemps été utilisés pour élucider la physiologie des divers circuits neuronaux dans l&#39;hippocampe, l&#39;amygdale et les autres structures limbiques et corticales. Dans cet esprit, des modèles de souris transgéniques de maladies neurologiques représentent plates-formes utiles pour mener la potentialisation à long terme des études (LTP) à développer une meilleure compréhension du rôle des gènes dans la communication synaptique normale et anormale dans les réseaux neuronaux impliqués dans l&#39;apprentissage, de l&#39;émotion et de l&#39;information traitement. Cet article décrit les méthodes pour induire de manière fiable LTP dans la souris se comporter librement. Ces méthodes peuvent être utilisées dans les études de transgéniques et knock-out se comporter librement des modèles murins de maladies neurodégénératives.

Le tableau 1 montre les coordonnées de la DG et mPP employé dans le présent protocole figure 1A montre les marquages ​​pour les structures cibles sur le crâne;.. Sont également indiqués l&#39;emplacement des électrodes de masse et de référence figure 1B illustre représentant réponse évoquée retrace à la fois pré- et posttetanization chez le même animal. A noter que le posttetanization réponse évoquée est plus grande que la réponse de pretetanizat...

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Long-term Potentiation of Perforant Pathway-dentate Gyrus Synapse in Freely Behaving Mice

Modèles de souris transgéniques et knock-out de maladies neurologiques sont utiles pour étudier le rôle des gènes dans la neurophysiologie normal et anormal. Cet article décrit les méthodes qui peuvent être utilisées pour étudier la potentialisation à long terme, un mécanisme cellulaire qui peut sous-tendre l&#39;apprentissage et la mémoire, dans transgéniques et knock-out librement comporter des modèles de souris de neuropathologie.

Potentialisation à long terme de perforante Pathway-gyrus denté Synapse en se comportant librement souris

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential ...

long-term-potentiation-perforant-pathway-dentate-gyrus-synapse-freely

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Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice and other rodents. Improvements in video tracking software (VTS) have allowed it to be coupled to LMA testing, dramatically improving specificity and sensitivity when compared to the line crossings method with manual scoring. In addition, VTS enables high-throughput experimentation. While similar to automated video tracking used for the open field test (OFT), LMA testing is unique in that it allows mice to remain in their home cage and does not utilize the anxiogenic stimulus of bright lighting during the active phase of the light-dark cycle. Traditionally, LMA has been used for short periods of time (mins), while longer movement studies (hrs-days) have often used implanted transmitters and biotelemetry. With the option of real-time tracking, long-, like short-term LMA testing, can now be conducted using videography. Long-term LMA testing requires a specialized, but easily constructed, cage so that food and water (which is usually positioned on the cage top) does not obstruct videography. Importantly, videography and VTS allows for the quantification of parameters, such as path of mouse movement, that are difficult or unfeasible to measure with line crossing and/or biotelemetry. In sum, LMA testing coupled to VTS affords a more complete description of mouse movement and the ability to examine locomotion over an extended period of time.

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice. Coupling of video tracking software (VTS) and LMA allows for the improvement of specificity and sensitivity, especially when compared with the manual, line crossing method of LMA analysis. Additionally VTS allows long-term tracking of mouse LMA.

Souris à court et à long terme de l&#39;activité locomotrice analysées par un logiciel de suivi de la vidéo

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

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Sciences du comportement

Construction of Microdrive Arrays for Chronic Neural Recordings in Awake Behaving Mice

State-of-the-art electrophysiological recordings from the brains of freely behaving animals allow researchers to simultaneously examine local field potentials (LFPs) from populations of neurons and action potentials from individual cells, as the animal engages in experimentally relevant tasks. Chronically implanted microdrives allow for brain recordings to last over periods of several weeks. Miniaturized drives and lightweight components allow for these long-term recordings to occur in small mammals, such as mice. By using tetrodes, which consist of tightly braided bundles of four electrodes in which each wire has a diameter of 12.5 &mu;m, it is possible to isolate physiologically active neurons in superficial brain regions such as the cerebral cortex, dorsal hippocampus, and subiculum, as well as deeper regions such as the striatum and the amygdala. Moreover, this technique insures stable, high-fidelity neural recordings as the animal is challenged with a variety of behavioral tasks. This manuscript describes several techniques that have been optimized to record from the mouse brain. First, we show how to fabricate tetrodes, load them into driveable tubes, and gold-plate their tips in order to reduce their impedance from M&Omega; to K&Omega; range. Second, we show how to construct a custom microdrive assembly for carrying and moving the tetrodes vertically, with the use of inexpensive materials. Third, we show the steps for assembling a commercially available microdrive (Neuralynx VersaDrive) that is designed to carry independently movable tetrodes. Finally, we present representative results of local field potentials and single-unit signals obtained in the dorsal subiculum of mice. These techniques can be easily modified to accommodate different types of electrode arrays and recording schemes in the mouse brain.

The design and assembly of microdrives for in vivo electrophysiological recordings of brain signals from the mouse is described. By attaching microelectrode bundles to sturdy driveable carriers, these techniques allow for long-term and stable neural recordings. The lightweight design allows for unrestricted behavioral performance by the animal following drive implantation.

Construction de tableaux Microdrive pour les enregistrements de neurones chroniques chez la souris Behaving Awake

State-of-the-art electrophysiological recordings from the brains of freely behaving animals allow researchers to simultaneously examine local field ...

Trace Fear Conditioning in Mice

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings between a neutral stimulus and an unconditioned stimulus. There is a 20 sec trace period that separates each conditioning trial. On the following day freezing is measured during presentation of the conditioned stimulus (CS) and trace period. On the third day there is an 8 min test to measure contextual memory. The representative results are from mice that were presented with the aversive unconditioned stimulus (shock) compared to mice that received the tone presentations without the unconditioned stimulus. Trace fear conditioning has been successfully used to detect subtle learning and memory deficits and enhancements in mice that are not found with other fear conditioning methods. This type of fear conditioning is believed to be dependent upon connections between the medial prefrontal cortex and the hippocampus. One current controversy is whether this method is believed to be amygdala-independent. Therefore, other fear conditioning testing is needed to examine amygdala-dependent learning and memory effects, such as through the delay fear conditioning.

In the following experiment we describe a protocol for trace fear conditioning in mice. This type of associative memory includes a trace period that separates the neutral stimulus and the unconditioned stimulus.

Trace conditionnement de la peur chez la souris

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

Le Conseil Trou modification - Comportement, cognition et l&#39;interaction sociale souris et des rats de mesure

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental paradigms and analysis tools have been limited to constrained laboratory tasks and contexts due to technical limitations imposed by the available set of measuring and analysis techniques and the age of the subjects. These limitations severely limit the study of developmental neural dynamics and associated neural networks engaged in cognition, perception and action in infants performing &#8220;in action and in context&#8221;. This protocol presents a novel approach to study infants and young children as they freely organize their own behavior, and its consequences in a complex, partly unpredictable and highly dynamic environment. The proposed methodology integrates synchronized high-density active scalp electroencephalography (EEG), inertial measurement units (IMUs), video recording and behavioral analysis to capture brain activity and movement non-invasively in freely-behaving infants. This setup allows for the study of neural network dynamics in the developing brain, in action and context, as these networks are recruited during goal-oriented, exploration and social interaction tasks.

This protocol presents a novel methodology for the neural decoding of intent from freely-behaving infants during unscripted social interaction with an actor. Neural activity is acquired using non-invasive high-density active scalp electroencephalography (EEG). Kinematic data is collected with inertial measurement units and supplemented with synchronized video recording.

Une nouvelle approche expérimentale et analytique à l&#39;multimodal Neural Décodage d&#39;intention lors de l&#39;interaction sociale dans Librement-comporter nourrissons humains

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

A Pressure Injection System for Investigating the Neuropharmacology of Information Processing in Awake Behaving Macaque Monkey Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation of sensory information processing by attention. However, little is known about which neurotransmitter systems are involved in such modulations. A practical way to address this question is to combine single-cell recording with local and temporary neuropharmacological manipulation in a suitable animal model. Here we demonstrate a technique combining acute single-cell recordings with the injection of neuropharmacological agents in the direct vicinity of the recording electrode. The video shows the preparation of the pressure injection/recording system, including preparation of the substance to be injected. We show a rhesus monkey performing a visual attention task and the procedure of single-unit recording with block-wise pharmacological manipulations.

Here, we show the pressure injection of neuropharmacological substances during single-cell recording in an awake, behaving macaque monkey. This procedure allows pharmacological manipulation in the direct vicinity of a cortical recording site.

Un système d&#39;injection de pression pour les enquêtes de la neuropharmacologie de traitement de l&#39;information dans Awake Behaving Singe Macaque Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation ...

Multi-layer Cortical Ca2+ Imaging in Freely Moving Mice with Prism Probes and Miniaturized Fluorescence Microscopy

In vivo circuit and cellular level functional imaging is a critical tool for understanding the brain in action. High resolution imaging of mouse cortical neurons with two-photon microscopy has provided unique insights into cortical structure, function and plasticity. However, these studies are limited to head fixed animals, greatly reducing the behavioral complexity available for study. In this paper, we describe a procedure for performing chronic fluorescence microscopy with cellular-resolution across multiple cortical layers in freely behaving mice. We used an integrated miniaturized fluorescence microscope paired with an implanted prism probe to simultaneously visualize and record the calcium dynamics of hundreds of neurons across multiple layers of the somatosensory cortex as the mouse engaged in a novel object exploration task, over several days. This technique can be adapted to other brain regions in different animal species for other behavioral paradigms.

Multi-layer Cortical Ca2+ Imaging in Freely Moving Mice with Prism Probes and Miniaturized Fluorescence Microscopy

Here, we present a procedure for performing large-scale Ca2+ imaging with cellular-resolution across multiple cortical layers in freely moving mice. Hundreds of active cells can be observed simultaneously using a miniature, head-mounted microscope coupled with an implanted prism probe.

Multi-couche Cortical Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Imagerie dans les souris à mouvement libre avec des sondes prisme et microscopie à fluorescence miniaturisée

In vivo circuit and cellular level functional imaging is a critical tool for understanding the brain in action. High resolution imaging of mouse cortical ...

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer scale. However, current methods mostly rely on tethered cable recordings or only use unidirectional systems, allowing either recording or stimulation of neural activity, but not at the same time or same target. Here, a new wireless, bidirectional device for simultaneous multichannel recording and stimulation of neural activity in freely behaving rats is described. The system operates through a single portable head stage that both transmits recorded activity and can be targeted in real-time for brain stimulation using a telemetry-based multichannel software. The head stage is equipped with a preamplifier and a rechargeable battery, allowing stable long-term recordings or stimulation for up to 1 h. Importantly, the head stage is compact, weighs 12 g (including battery) and thus has minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire, making the method applicable to a broad set of behavioral tasks. Moreover, the method has the major advantage that the effect of brain stimulation on neural activity and behavior can be measured simultaneously, providing a tool to assess the causal relationships between specific brain activation patterns and behavior. This feature makes the method particularly valuable for the field of deep brain stimulation, allowing precise assessment, monitoring, and adjustment of stimulation parameters during long-term behavioral experiments. The applicability of the system has been validated using the inferior colliculus as a model structure.

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

A wireless, bidirectional system for multi-channel neural recordings and stimulation in freely behaving rats is introduced. The system is light and compact, thus having minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire. Moreover, this bidirectional system provides a sophisticated tool to assess causal relationships between brain activation patterns and behavior.

Un réseau sans fil, Interface bidirectionnelle pour In Vivo d’enregistrement et la Stimulation de l’activité neuronale en comportement librement des Rats

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer&#039;s Disease, Using IntelliCage

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

Automatisé, à long terme analyse comportementale pour les fonctions cognitives dans de multiples modèles génétiques de la maladie d’Alzheimer, à l’aide de IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials and Electrocorticograms in Response to Nociceptive Laser Stimuli from Freely Moving Rats

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and human studies to investigate the cortical processing of nociceptive information. These laser-evoked brain potentials (LEPs) consist of several transient responses that are time-locked to the onset of laser stimuli. However, the functional properties of the LEP responses are still largely unknown, due to the lack of a sampling technique that can simultaneously record neural activities at the surface of the cortex (i.e., electrocorticogram [ECoG] and scalp electroencephalogram [scalp EEG]) and inside the brain (i.e., local field potential [LFP]). To address this issue, we present here an animal protocol using freely moving rats. This protocol is composed of three main procedures: (1) animal preparation and surgical procedures, (2) a simultaneous recording of ECoG and LFP in response to nociceptive laser stimuli, and (3) data analysis and feature extraction. Specifically, with the help of a 3D-printed protective shell, both ECoG and LFP electrodes implanted on the rat&#39;s skull were securely held together. During data collection, laser pulses were delivered on the rat&#39;s forepaws through gaps in the bottom of the chamber when the animal was in spontaneous stillness. Ongoing white noise was played to avoid the activation of the auditory system by the laser-generated ultrasounds. As a consequence, only nociceptive responses were selectively recorded. Using the standard analytical procedures (e.g., band-pass filtering, epoch extraction, and baseline correction) to extract stimulus-related brain responses, we obtained results showing that LEPs with a high signal-to-noise ratio were simultaneously recorded from ECoG and LFP electrodes. This methodology makes the simultaneous recording of ECoG and LFP activities possible, which provides a bridge of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, thereby facilitating the investigation of nociceptive information processing in the brain.

We developed a technique that simultaneously records both electrocorticography and local field potentials in response to nociceptive laser stimuli from freely moving rats. This technique helps establish a direct relationship of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, which facilitates the investigation of nociceptive information processing in the brain.

Enregistrements simultanés des potentiels corticaux champ Local et Electrocorticograms en réponse à des Stimuli nociceptifs Laser de bouger librement des Rats

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and ...