אנו מודים אינז Puttemans מארק דה Paep, שרה דה Pril, Depuydt ואוטר, אסטריד הרמנס, Piet Kayenbergh, חריט Meulemans, כריסטוף Ulens, סטיין Verstraeten על הסיוע הטכני והמנהלי.

כל הליכים טכניים בוצעו לפי המדריך המכון הלאומי לבריאות של טיפול, שימוש של חיות מעבדה, להנחיית האיחוד האירופי 2010/63/האיחוד האירופי ואושרו על-ידי הוועדה האתית של לופן KU.
1. כללי שיטות להקלטות חוץ-תאית בקופים מתנהג ער
<ol><li>רכבת החיות כדי לבצע את המשימות חזותי, מנוע נדרש להתייחס לשאלתך מחקר ספציפי. ודא כי החיה מסוגל לעבור בגמישות בין פעילויות במהלך אותו סשן ההקלטה על מנת לבחון את הנוירון בהרחבה, להשיג הבנה טובה יותר של תכונות נהיגה את התגובה העצבית (איור 2-3).<ol>
<li>לאמן את החיה הלפיתה Visually-Guided (VGG; נאחז "אור") כדי להעריך את הרכיבים visuomotor של התגובה. הערה: באופן עצמאי של הפעילות שנבחרה, בהדרגה להגביל את צריכת הנוזלים לפחות שלושה ימים לפני תחילת שלב ההכשרה.<ol>
<li>לרסן את הראש של הקוף למשך כל ההפעלה הניסיונית.</li>
			<li>במושבים הראשון, להחזיק את היד contralateral לחדר ההקלטה במיקום מנוחתו ולעזור החיה כדי להגיע, תופסים את האובייקט, נותן גמול ידנית לאחר כל ניסיון.</li>
			<li>במקום חזרה יד של הקוף על המיקום מנוחה בסוף כל משפט.</li>
			<li>כל כמה ניסויים, לשחרר את ידו של הקוף, המתן מספר שניות כדי לבחון אם החיה יוזם את התנועה באופן ספונטני.</li>
			<li>החל פרס ידנית בכל פעם הקוף מגיע כלפי האובייקט.</li>
			<li>כאשר שלב להשיג שנרכש כראוי, לעזור החיה הרם (או להוציא) את האובייקט ואת הפרס באופן ידני.</li>
			<li>1.1.1.4, 1.1.1.5, לשחרר את היד של הקוף, המתן מספר שניות כדי לבחון אם החיה יוזם את התנועה באופן ספונטני. לתת פרס בכל פעם התנועה מתבצע כראוי.</li>
			<li>תקן מתוכניות, יד מיקום וכיוון היד כמה פעמים לפי הצורך במהלך ההליך.</li>
			<li>חזור על השלבים שלעיל עד כשהחיה מבצעת את הרצף באופן אוטומטי.</li>
			<li>לטעון את הפעילות האוטומטית. החיה מקבל תמורה אוטומטית בעת ביצוע של תנועות יד, תפיסה במשך זמן מוגדר מראש.</li>
			<li>הארך בהדרגה את זמן המעצר של האובייקט.</li>
			<li>מציגים את הלייזר המקרין את נקודת קיבוע בבסיס של האובייקט. להוסיף אז עין המעקב לעקוב אחר מיקום העין סביב האובייקט-כדי-ניתן-לתפיסה.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הרכבת החיה ב Memory-Guided האוחז (MGG) כדי לחקור את הרכיב מנוע של התגובה, אינם מושפעים המרכיב החזותי של הגירוי.<ol>
<li>לרסן את הראש של הקוף.</li>
			<li>לבצע את אותן הפעולות המתוארות עבור VGG מוודא כי החיה שומרת על קיבוע על הלייזר במהלך הפעילות בתוך חלון מוגדר באופן אלקטרוני. עבור גירסה זו של הפעילות, האור הולך בסוף תקופת קיבוע.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הרכבת הקוף ב קיבוע פסיבי לטפל תגובתיות חזותיים צורת סלקטיביות.<ol>
<li>לרסן את הראש של הקוף.</li>
			<li>מציג את באנימציה הקוף באמצעות CRT (פסיבית קיבוע של גירויים 3D) או צג LCD (פסיבית קיבוע של גירויים 2D).</li>
			<li>להציג את מקום פיקסציה במרכז המסך, יונחו על גירויים חזותיים.</li>
			<li>לגמול את החיה לאחר כל מצגת הגירוי ולהגדיל בהדרגה תקופת קיבוע עד שהגיע בסטנדרטים של הפעילות.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>לבצע ניתוח, באמצעות כלי סטרילי, ווילונות ושמלות.<ol>
<li>עזים ומתנגד החיה עם קטמין (15 מ"ג/ק"ג, intramuscularly), medetomidine הידרוכלוריד (0.01-0.04 מ"ל/ק"ג intramuscularly), לאשר את ההרדמה באופן קבוע על-ידי בדיקה בתגובה של החיה לגירויים, קצב הלב, קצב הנשימה והדם לחץ.</li>
		<li>לשמור על הרדמה כללית (propofol 10 מ ג/ק ג/שעה לווריד) ולפקח חמצן עם צינור הנשימה. השתמש משחה המבוססת על lanolim למניעת יובש בעין תחת הרדמה.</li>
		<li>לספק שיכוך כאבים באמצעות 0.5 cc. הבופרנורפין (0.3 מ"ג/מ"ל לווריד). במקרה של גידול של קצב הלב במהלך הניתוח, מינון נוסף יכולה להינתן.</li>
		<li>שתל למוצב תואם MRI ראש עם ברגים קרמיקה אקריליק שיניים. לבצע ניתוחים כל ההישרדות בתנאים מחמירים אספטי. לתחזוקה נאותה של שדה סטרילי, להשתמש בכפפות חד פעמיות סטריליות, מסכות וכלי נגינה סטרילי.</li>
		<li>בהדרכת אנטומי תהודה מגנטית (MRI; קואורדינטות Horsley-Clark), להכין גולגולת מעל האזור בעל עניין, שתל תא הקלטה על הגולגולת של הקוף. השתמש חדר הקלטה סטנדרטיים עבור הקלטות חוץ-תאית יחידה או microdrive multielectrode, עבור ההקלטה סימולטני של נוירונים מרובים.</li>
		<li>לאחר הניתוח, להפסיק את עירוי לוריד אחליט עד ספונטנית נושם קורות חיים. לא להשאיר את החיה ללא השגחה עד זה שהכרתו ולהציג את החיה בקבוצה חברתית רק לאחר התאוששות מלאה.</li>
		<li>לספק שיכוך כאבים לאחר הניתוח כפי שהומלץ על ידי הוטרינר מוסדיים; שימוש לדוגמה Meloxicam (5 מ"ג/מ"ל intramuscularly).</li>
		<li>לחכות 6 שבועות אחרי הניתוח לפני תחילת הניסוי. דבר זה מאפשר "אנקורג" טוב יותר של הפוסט בראש הגולגולת, ערבויות כי החיה התאושש באופן מלא מפני ההתערבות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>בתרגום לאזור ההקלטה באמצעות MRI (להקלטות חוץ-תאית יחידה) ו טומוגרפיה (CT; להקלטות multielectrode).<ol>
<li>מילוי נימים זכוכית עם פתרון 2% נחושת גופרתית והכנס אותם לתוך רשת הקלטה.</li>
		<li>לבצע MRI מבניים (פורסים בעובי: 0.6 מ"מ).</li>
	</ol>
</li>
	<li>פיקוח על פעילות עצבית.<ol>
<li>השתמש microelectrodes טונגסטן עכבה של 0.8-1 MΩ.</li>
		<li>הכנס האלקטרודה דרך השכבה הקשה של המוח באמצעות צינור מדריך נירוסטה 23 גרם microdrive הידראולי.</li>
		<li>ספייק אפליה, להגביר, לסנן את הפעילות העצבית בין 300 ו- 5000 Hz.</li>
		<li>להקלטות (LFP) פוטנציאל שדה מקומי, להגביר ולסנן את האות בין 1 ל- 170 הרץ.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הצג האות עין<ol>
<li>להתאים את מצלמת אינפרא-אדום מול העיניים של החיה כדי לקבל תמונה הולמת של התלמיד ושל את הקרנית.</li>
		<li>השתמש מצלמת אינפרא-אדום מבוסס כדי לדגום את מיקום התלמיד ב- 500 הרץ.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. חוקרים אובייקט סלקטיביות באזורים הגבי
<ol><li>לבצע וותרו מונחה באופן חזותי (VGG).<ol>
<li>לבחור זכות האוחז ההתקנה בהתאם מטרת המחקר: קרוסלה התקנה או התקנה רובוט (איור 3).</li>
		<li>עבור ההתקנה קרוסלה, להפעיל את המשימה VGG:<ol>
<li>תן את הקוף מחזירים את היד contralateral על הכדור מוקלטות במצב מנוחה בחושך מוחלט ליזום את הרצף.</li>
			<li>לאחר זמן משתנה (מרווח intertrial: 2,000-3,000 ms), להחיל לייזר אדום (נקודת קיבוע) בבסיס של האובייקט (מרחק: 28 ס מ העיניים קופים). אם החיה שומר על מבטה בתוך חלון אלקטרונית מוגדרת על-ידי קיבעון (± 2.5°) עבור 500 ms, להאיר את האובייקט מלמעלה עם מקור אור.</li>
			<li>לאחר עיכוב משתנה (ms 300-1500), תכנית של עמעום של הלייזר (מושג ללכת חזותי) להדריך את הקוף להרים את היד מן המיקום, והוא יד, לתפוס ולהחזיק את האובייקט עבור מרווח משתנה (מחזיק זמן: ms 300-900).</li>
			<li>בכל פעם כשהחיה מבצעת את הרצף כולו כראוי, לתגמל אותו עם טיפת מיץ.</li>
		</ol>
</li>
		<li>השתמש רצף פעילות דומה עבור ההתקנה רובוט.<ol>
<li>לגבי הגדרת קרוסלה, תן את הקוף מחזירים את היד contralateral על הכדור מוקלטות במצב מנוחה בחושך מוחלט ליזום את הרצף.</li>
			<li>לאחר זמן משתנה (מרווח intertrial: 2,000-3,000 ms), נדלקת נורית ה-LED (נקודת קיבוע) על האובייקט (מבפנים; מרחק: 28 ס מ העיניים קופים). שוב, אם החיה שומר על מבטה בתוך חלון אלקטרונית מוגדרת על-ידי קיבעון (± 2.5°) עבור 500 ms, להאיר את האובייקט מפני בתוך עם מקור אור לבן.</li>
			<li>לאחר עיכוב משתנה (ms 300-1500), לכבות את ה-LED (מושג ללכת חזותי), להדריך את הקוף להרים את היד מן המיקום, והוא יד, לתפוס ולהחזיק את האובייקט עבור מרווח משתנה (מחזיק זמן: ms 300-900).</li>
			<li>בכל פעם כשהחיה מבצעת את הרצף כולו כראוי, לתגמל אותו עם טיפת מיץ.</li>
		</ol>
</li>
		<li>במהלך הפעילות, לכמת את הביצועים של הקוף, תשומת לב מיוחדת לעיתוי. מדד שני שהזמן שחלף בין האות-קדימה ואת תחילתה של תנועת היד (זמן תגובה), ובין תחילת התנועה המעלית של האובייקט (אוחז זמן).</li>
	</ol></li>
	<li>לבצע וותרו מונחה זיכרון (MGG; 'אוחז בחושך"). שימוש הפעילות MGG כדי לקבוע אם הנוירונים visuomotor או מנוע-הדומיננטי. הערה: הרצף דומה לזה המתואר לשם VGG, אך האובייקט הוא אחז בחשיכה מוחלטת.<ol>
<li>זהה לפעילות VGG, תן הקוף הניחו את היד contralateral על הכדור מוקלטות במצב מנוחה בחושך מוחלט ליזום את הרצף.</li>
		<li>לאחר זמן משתנה (מרווח intertrial: 2,000-3,000 ms), להחיל אדום לייזר/נורית (נקודת קיבוע) כדי לציין את נקודת קיבוע (בבסיס של האובייקט עבור ההתקנה קרוסלה, במרכז של האובייקט עבור ההתקנה רובוט; מרחק: 28 ס מ העיניים קופים) . אם החיה שומר על מבטה בתוך חלון אלקטרונית מוגדרת על-ידי קיבעון (± 2.5°) עבור 500 ms, להאיר את האובייקט.</li>
		<li>לאחר זמן קבוע (400 ms), כבה את האור.</li>
		<li>לאחר עיכוב משתנה תקופה (ms 300-1500) בעקבות האור לקזז, דים/מתג קשור לעניין קיבוע (ללכת CUE) להורות את הקוף להרים את היד, יד, תפיסה, והחזק את האובייקט (מחזיק זמן: ms 300-900).</li>
		<li>בכל פעם כשהחיה מבצעת את הרצף כולו כראוי, נותן טיפת מיץ כפרס.</li>
	</ol></li>
	<li>לבצע קיבוע פסיבי. לגבי הפעילות VGG, בחר את ההגדרה המתאימה ביותר (קרוסלה או רובוט התקנה) בהתאם מטרת המחקר. הערה: שתי פעילויות שונות קיבוע פסיבי יכול להתבצע: קיבוע פסיבי של אובייקטים בעולם האמיתי (שימוש של אובייקטים-כדי--לתופשו setups הקרוסלה והרובוט), קיבוע פסיבי של תמונות תלת-ממד/דו-ממדי של אובייקטים.<ol>
<li>לבצע קיבוע פסיבי של אובייקטים בעולם האמיתי.<ol>
<li>להציג את נקודת קיבוע (לייזר אדומה עבור ההתקנה קרוסלה המתוכנן בבסיס של אובייקט ו- LED אדום בכיוונון הרובוט).</li>
			<li>אם החיה שומר על מבטה בתוך חלון אלקטרונית מוגדרת על-ידי קיבעון (± 2.5°) עבור 500 ms, להאיר את האובייקט עבור 2,000 ms.</li>
			<li>אם החיה שומר על מבטה בתוך החלון עבור ms 1000, לתגמל אותו עם טיפת מיץ.</li>
		</ol>
</li>
		<li>לבצע קיבוע פסיבי של תמונות תלת-ממד/דו-ממדי של אובייקטים.<ol>
<li>להציג את כל גירויים חזותיים על רקע שחור (זוהר של 8 cd/m2) באמצעות צג (רזולוציה של-1280 × 1,024 פיקסלים) מצוידים P46-זרחן מהיר-דעיכה ומופעל ב-120 Hz (הצגת המרחק: 86 ס מ).</li>
			<li>בבדיקות תלת-ממד, להציג את הגירויים stereoscopically לסירוגין את התמונות עין ימין ועל שמאל על-גבי צג (צג CRT), בשילוב עם שני תריסים גביש נוזלי ferroelectric. לאתר תריסים אלה מול העיניים של הקוף, פועלים בתדר 60hz וסנכרן כדי לשחזר אנכי של הצג.</li>
			<li>להתחיל את המשפט על ידי הצגת ריבוע קטן במרכז המסך (נקודת קיבוע; 0.2 ° × 0.2 °). אם מיקום העין נותר בתוך אלקטרונית מוגדרת 1° מרובע חלון (הרבה יותר קטן מאשר עבור אובייקטים בעולם האמיתי) לפחות 500 ms, להציג את הגירוי החזותי על המסך, במשך הזמן הכולל של 500 ms.</li>
			<li>כאשר הקוף שומרת על קיבוע יציבה עד ההיסט גירוי, לתגמל אותו עם טיפת מיץ.</li>
			<li>למחקר הולם של צורה סלקטיביות, להפעיל סדרת בדיקות מקיפה עם תמונות דו-ממד במהלך הפעילות קיבוע פסיבי, ברצף הבא.</li>
			<li>מבצע בדיקה חיפוש. לבדוק את מידת הבררנות חזותי של התא באמצעות קבוצת רחב תמונות (תמונות השטח; איור 4A), כולל התמונות של האובייקט שעליו הוא אחז VGG. על כך ועל כל הפעילויות העוקבות חזותי, להשוות את התמונה לעורר את התגובה החזקה (הנקרא 'תמונה מועדפת') בתמונה השנייה שבה הנוירון מגיבה בחולשה (הנקרא ' nonpreferred' תמונה). אם הנוירון שנבחנה מגיב גם לתמונות של אובייקטים, לחפש רכיבי גירוי ספציפי נהיגה ההיענות של התא (מתאר בדיקה, בדיקת שדה קלט של הפחתת הבדיקה).</li>
			<li>מבצע בדיקה מתאר. מן התמונות השטח המקורי של אובייקטים אמיתיים (2D או 3D תמונות המכילות מרקם, הצללה, פרספקטיבה), להשיג גירסאות בהדרגה מפושטת של הגירוי באותה הצורה (צלליות ובחלוקה; איור 4B). לאסוף לפחות 10 ניסויים לכל תנאי על מנת לקבוע אם הנוירון מעדיף השטח המקורי, הצללית או קו המתאר של הצורה המקורית.</li>
			<li>הפעל את בדיקת שדה קלט (RF). כדי למפות את RF של נוירון, להציג התמונות של חפצים לעבר עמדות שונות על-גבי צג (בניסוי זה, עמדות 35; גירוי בגודל של 3°), מכסה את שדה הראיה המרכזית19,20. לאסוף מספיק חזרות גירוי-כל העמדות אפשרי תוך זמן סביר, להפחית את משך הזמן של הגירוי (גירויים flashed; משך הגירוי: 300 ms, מרווח intertrial: 300 ms).</li>
			<li>מבצע בדיקה הפחתה. להפעיל מבחן הפחתת עם שברי מתאר המוצג במרכז הגג כדי לזהות את מינימום יעיל הצורה תכונה (MESF). ליצור את קבוצת גירויים בפוטושופ על ידי חיתוך את קווי המתאר של כל אחת מהצורות מתאר המקורי לאורך הצירים העיקריים (איור 3B). לעצב את MESF כמו השבר הצורה הקטן ביותר לעורר תגובה לפחות 70 אחוז ההיענות חלוקה ללא פגע, לא קטן יותר באופן משמעותי מאשר את תגובה8.</li>
			<li>לקבלת אומדן טוב יותר של מיקום תלות (אפקט של גירוי עמדה על סלקטיביות פרגמנט), להפעיל שתי בדיקות שונות. מבצע בדיקה הפחתת עם שרידים ממוקם במיקום שנכבשו ב הצורה המקורית של חלוקה לרמות. להפעיל מבחן הפחתת עם שברי-מרכז המסה של הצורה.</li>
			<li>בשלב זה, הפעל מיפוי RF חדש באמצעות את MESF.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Gallese, V., Fadiga, L., Fogassi, L., Rizzolatti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Action+recognition+in+the+premotor+cortex.">Action recognition in the premotor cortex.</a> Brain. 119 (2), 593-609 (1996).</li><li>Fogassi, L., Gallese, V., Buccino, G., Craighero, L., Fadiga, L., Rizzolatti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+mechanism+for+the+visual+guidance+of+hand+grasping+movements+in+the+monkey:+a+reversible+inactivation+study.">Cortical mechanism for the visual guidance of hand grasping movements in the monkey: a reversible inactivation study.</a> Brain. 124 (3), 571-586 (2001).</li><li>Rizzolatti, G., Camarda, R., Fogassi, L., Gentilucci, M., Luppino, G., Matelli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+organization+of+inferior+area+6+in+the+macaque+monkey.+II.+Area+F5+and+the+control+of+distal+movements.">Functional organization of inferior area 6 in the macaque monkey. II. Area F5 and the control of distal movements.</a> Exp. Brain Res. 71 (3), 491-507 (1988).</li><li>Mishkin, M., Ungerleider, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+striate+inputs+to+the+visuospatial+functions+of+parieto-preoccipital+cortex+in+monkeys.">Contribution of striate inputs to the visuospatial functions of parieto-preoccipital cortex in monkeys.</a> Behav. Brain Res. 6 (1), 57-77 (1982).</li><li>Goodale, M. A., Milner, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separate+visual+pathways+for+perception+and+action.">Separate visual pathways for perception and action.</a> Trends Neurosci. 15 (1), 20-25 (1992).</li><li>Baumann, M. A., Fluet, M. C., Scherberger, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Context-specific+grasp+movement+representation+in+the+macaque+anterior+intraparietal+area.">Context-specific grasp movement representation in the macaque anterior intraparietal area.</a> J. Neurosci. 29 (20), 6436-6438 (2009).</li><li>Murata, A., Gallese, V., Luppino, G., Kaseda, M., Sakata, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selectivity+for+the+shape,+size,+and+orientation+of+objects+for+grasping+neurons+of+monkey+parietal+area+AIP.">Selectivity for the shape, size, and orientation of objects for grasping neurons of monkey parietal area AIP.</a> J. Neurophysiol. 83 (5), 2580-2601 (2000).</li><li>Romero, M. C., Pani, P., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coding+of+shape+features+in+the+macaque+anterior+intraparietal+area.">Coding of shape features in the macaque anterior intraparietal area.</a> J. Neurosci. 34 (11), 4006-4021 (2014).</li><li>Sakata, H., Taira, M., Kusonoki, M., Murata, A., Tanaka, Y., Tsutsui, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+coding+of+3D+features+of+objects+for+hand+action+in+the+parietal+cortex+of+the+monkey.">Neural coding of 3D features of objects for hand action in the parietal cortex of the monkey.</a> Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 353 (1373), 1363-1373 (1998).</li><li>Taira, M., Mine, S., Georgopoulos, A. P., Murata, A., Sakata, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parietal+cortex+neurons+of+the+monkey+related+to+the+visual+guidance+of+the+hand+movement.">Parietal cortex neurons of the monkey related to the visual guidance of the hand movement.</a> Exp Brain Res. 83 (1), 29-36 (1990).</li><li>Janssen, P., Scherberger, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+guidance+in+control+of+grasping.">Visual guidance in control of grasping.</a> Annu. Rev. Neurosci. 8 (38), 69-86 (2015).</li><li>Theys, T., Pani, P., van Loon, J., Goffin, J., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selectivity+for+three-dimensional+contours+and+surfaces+in+the+anterior+intraparietal+area.">Selectivity for three-dimensional contours and surfaces in the anterior intraparietal area.</a> J. Neurophysiol. 107 (3), 995-1008 (2012).</li><li>Goffin, J., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+shape+coding+in+grasping+circuits:+a+comparison+between+the+anterior+intraparietal+area+and+ventral+premotor+area+F5a.">Three-dimensional shape coding in grasping circuits: a comparison between the anterior intraparietal area and ventral premotor area F5a.</a> J. Cogn. Neurosci. 25 (3), 352-364 (2013).</li><li>Raos, V., Umilt&#225;, M. A., Murata, A., Fogassi, L., Gallese, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+properties+of+grasping-related+neurons+in+the+ventral+premotor+area+F5+of+the+macaque+monkey.">Functional properties of grasping-related neurons in the ventral premotor area F5 of the macaque monkey.</a> J. Neurophysiol. 95 (2), 709-729 (2006).</li><li>Umilta, M. A., Brochier, T., Spinks, R. L., Lemon, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+recording+of+macaque+premotor+and+primary+motor+cortex+neuronal+populations+reveals+different+functional+contributions+to+visuomotor+grasp.">Simultaneous recording of macaque premotor and primary motor cortex neuronal populations reveals different functional contributions to visuomotor grasp.</a> J. Neurophysiol. 98 (1), 488-501 (2007).</li><li>Denys, K., 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=The+processing+of+visual+shape+in+the+cerebral+cortex+of+human+and+nonhuman+primates:+a+functional+magnetic+resonance+imaging+study.">The processing of visual shape in the cerebral cortex of human and nonhuman primates: a functional magnetic resonance imaging study.</a> J. Neurosci. 24 (10), 2551-2565 (2004).</li><li>Theys, T., Pani, P., van Loon, J., Goffin, J., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selectivity+for+three-dimensional+shape+and+grasping-related+activity+in+the+macaque+ventral+premotor+cortex.">Selectivity for three-dimensional shape and grasping-related activity in the macaque ventral premotor cortex.</a> J.Neurosci. 32 (35), 12038-12050 (2012).</li><li>Nelissen, K., Luppino, G., Vanduffel, W., Rizzolatti, G., Orban, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observing+others:+multiple+action+representation+in+the+frontal+lobe.">Observing others: multiple action representation in the frontal lobe.</a> Science. 310 (5746), 332-336 (2005).</li><li>Janssen, P., Srivastava, S., Ombelet, S., Orban, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coding+of+shape+and+position+in+macaque+lateral+intraparietal+area.">Coding of shape and position in macaque lateral intraparietal area.</a> J. Neurosci. 28 (26), 6679-6690 (2008).</li><li>Romero, M. C., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Receptive+field+properties+of+neurons+in+the+macaque+anterior+intraparietal+area.">Receptive field properties of neurons in the macaque anterior intraparietal area.</a> J. Neurophysiol. 115 (3), 1542-1555 (2016).</li><li>Decramer, T., Premereur, E., Theys, T., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-electrode+recordings+in+the+macaque+frontal+cortex+reveal+common+processing+of+eye-,+arm-+and+hand+movements.+Program+No.+495.15/GG14.">Multi-electrode recordings in the macaque frontal cortex reveal common processing of eye-, arm- and hand movements. Program No. 495.15/GG14.</a> Neuroscience Meeting Planner. , (2017).</li><li>Pani, P., Theys, T., Romero, M. C., Janssen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grasping+execution+and+grasping+observation+activity+of+single+neurons+in+macaque+anterior+intraparietal+area.">Grasping execution and grasping observation activity of single neurons in macaque anterior intraparietal area.</a> J. Cogn. Neurosci. 26 (10), 2342-2355 (2014).</li><li>Turriziani, P., Smirni, D., Oliveri, M., Semenza, C., Cipolotti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+prefrontal+cortex+in+familiarity+and+recollection+processes+during+verbal+and+non-verbal+recognition+memory.">The role of the prefrontal cortex in familiarity and recollection processes during verbal and non-verbal recognition memory.</a> Neuroimage. 52 (1), 469-480 (2008).</li><li>Tsao, D. Y., Schweers, N., Moeller, S., Freiwald, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patches+of+faces-selective+cortex+in+the+macaque+frontal+lobe.">Patches of faces-selective cortex in the macaque frontal lobe.</a> Nat. Neurosci. 11 (8), 877-879 (2008).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

גישה כוללת במחקר של הזרם הגבי דורש בחירה זהירה של פעילויות התנהגותיות ובדיקות חזותי: יכול להיות מועסק פרדיגמות חזותי, וותרו משולב או תלוי בנפרד המאפיינים הספציפיים של האזור.
במאמר זה, אנו מספקים את הדוגמאות של הפעילות העצבית טלקוה AIP והן F5p בתגובה תת-קבוצה של משימות חזותי מו?...

פרימטים אנושיות ולא אנושיות לשתף את הקיבולת של ביצוע פעולות מוטוריות מורכבות כולל עצם האוחז. כדי לבצע בהצלחה משימות אלה, המוח שלנו צריך להשלים את השינוי של מאפייני אובייקט פנימי לתוך פקודות מוטוריות. השינוי הזה מסתמך על רשת מתוחכמת של אזורים קורטיקליים הגבי ממוקם הקודקוד, הגחון קליפת premotor1,2,3 (איור 1).
ממחקרים הנגע קופים ובני4,5, אנו יודעים כי הזרם הגבי חזותי - שמקורם קליפת הראיה העיקרית, מכוונים קליפת הקודקודית האחורי - מעורב ראייה מרחבית, תכנון מנוע פעולות. עם זאת, הרוב המכריע של אזורים הגבי לא מוקדשים סוג ייחודי של עיבוד. למשל, האזור intraparietal הקדמי (AIP), באחד האזורים שלב סיום בהזרם הגבי חזותי, מכיל מגוון של נוירונים האש לא רק במהלך האוחז6,7,8, אבל גם במהלך את התמונה בדיקה של9,108,7,אובייקט.
בדומה AIP, נוירונים באזור F5, הממוקמת בקליפת premotor הגחוני (PMv), גם להגיב במהלך חזותי קיבעון האובייקט האוחז, אשר עשוי להיות חשוב עבור השינוי של מידע חזותי לתוך פעולות מוטוריות11. החלק הקדמי של האזור (subsector F5a) מכיל נוירונים להגיב באופן סלקטיבי תלת מימדי (3D, המוגדרת על-ידי פער) תמונות12,13, בזמן subsector ממוקם על קמירות (F5c) מכיל נוירונים מאופיין במראה מאפיינים1,3, ירי הן כאשר חיה מבצעת או מתבונן פעולה. בסופו של דבר, האזור האחורי F5 (F5p) הוא שדה הקשורות יד, עם שיעור גבוה של מגיבים הן תצפית visuomotor נוירונים ואוחז של עצמים תלת-ממדיים14,15. ליד F5, אזור 45B, ממוקם ramus נחות של sulcus מקושת, יכול גם להיות מעורבים גם צורת עיבוד16,17 וגם וותרו18.
בדיקות אובייקט סלקטיביות בקליפת הקודקוד, חזיתית הוא מאתגר, כי זה קשה לקבוע אילו תכונות הנוירונים הללו להגיב ומהם השדות פתוחים לרעיונות של נוירונים אלה. לדוגמה, אם נוירון מגיב צלחת אך לא חרוט, איזו תכונה של אובייקטים אלה הוא נוהג הסלקטיביות הזאת: קו המתאר 2D, מבנה תלת-ממדי, כיוון לעומק או שילוב של תכונות שונות רבות? כדי לקבוע את התכונות אובייקט קריטי עבור נוירונים שמגיבים במהלך קיבעון האובייקט ואוחז, זה הכרחי להעסיק בדיקות חזותית שונות באמצעות תמונות של עצמים וגירסאות מופחתת של אותן תמונות.
חלק נכבד של הנוירונים ב- AIP ו- F5 לא רק מגיב ההצגה החזותית של האובייקט, אלא גם כאשר החיה תופס אובייקט זה בחושך (קרי, בהיעדר מידע חזותי). נוירונים כאלה עשויים שלא להגיב תמונה, אובייקט שלא ניתן לתפיסה. לפיכך, רכיבים חזותיים, מנוע של התגובה קשורים, מה שהופך את זה קשה לחקור את ייצוג אובייקט העצבית באזורים אלה. מאז הנוירונים visuomotor לבדוק רק עם אובייקטים בעולם האמיתי, אנחנו צריכים מערכת גמישה להצגת אובייקטים שונים לעבר עמדות שונות בשדה הראייה, נטיות שונות, אם אנחנו רוצים לקבוע אילו תכונות חשובות אלו נוירונים. האחרון תושג רק באמצעות רובוט מסוגל הצגת אובייקטים שונים במקומות שונים בחלל חזותי.
מאמר זה מתכוונת לספק מדריך ניסיוני עבור חוקרים גם במחקר של נוירונים parieto בעירום. בסעיפים הבאים, אנו נספק פרוטוקול כללי שמשמש במעבדה שלנו לניתוח של תגובות אובייקט וותרו וחזותית, קופי מקוק ער (מאכאכה mulatta).

<table><tbody><tr><td>Grasping robot</td><td>GIBAS Universal Robots</td><td>UR-6-85-5-A</td><td>Robot arm equipped with a gripper</td></tr><tr><td>Carousel motor</td><td>Siboni</td><td>RD066/&amp;dagger;20 MV6, 35x23 F02</td><td>Motor to be implemented in a custom-made vertical carousel. It allows the rotation of the carousel.</td></tr><tr><td>Eye tracker</td><td>SR Research</td><td>EyeLink II</td><td>Infrared camera system sampling at 500 Hz</td></tr><tr><td>Filter</td><td>Wavetek Rockland</td><td>852</td><td>Electronic filters perform a variety of signal-processing functions with the purpose of removing a signal&#039;s unwanted frequency components.</td></tr><tr><td>Preamplifier</td><td>BAK ELECTRONICS, INC.</td><td>A-1</td><td>The Model A-1 allows to reduce input capacity and noise pickup and allows to test impedance for metal micro-electrodes</td></tr><tr><td>Electrodes</td><td>FHC</td><td>UEWLEESE*N4G</td><td>Metal microelectrodes (* = Impedance, to be chosen by the researcher)</td></tr><tr><td>CRT monitor</td><td>Vision Research Graphics</td><td>M21L-67S01</td><td>The CRT monitor is equipped with a fast-decay P46-phosphor operating at 120 Hz</td></tr><tr><td>Ferroelectric liquid crystal shutters</td><td>Display Tech</td><td>FLC Shutter Panel; LV2500P-OEM</td><td>The shutters operate at 60 Hz in front of the monkeys and are synchronized to the vertical retrace of the monitor</td></tr></tbody></table>

investigating object representations in the macaque dorsal visual stream using single-unit recordings

מחקרים קודמים הראו כי הנוירונים באזורים parieto-המצחית של המוח מקוק יכול להיות סלקטיבי מאוד עבור אובייקטים בעולם האמיתי, המוגדרת על-ידי פער המשטחים הקעורים ותמונות של אובייקטים בעולם האמיתי (עם ובלי פער) באופן דומה כמו תיאר בזרם חזותי הגחון. בנוסף, אזורים parieto-המצח הם האמינו להמרת מידע אובייקט ויזואלי פלטי המנוע המתאים, כגון מראש עיצוב של היד במהלך האוחז. כדי לאפיין טוב יותר סלקטיביות עצם קורטיקלית ברשת מעורב visuomotor המרות, אנו מספקים שורה של בדיקות שנועדו לנתח את מידת הבררנות אובייקט ויזואלי של נוירונים באזורי המצח parieto.

איור 5 מגרשים את התגובות של נוירון דוגמה הקליט מאזור F5p נבדק עם ארבעה חפצים: שניים שונים צורות - כדור, צלחת-שמוצג בשני גדלים שונים (6 ו- 3 ס"מ). נוירון מסוים זה הגיב לא רק הספרה גדולה (הגירוי האופטימלית; החלונית השמאלית העליונה), אלא גם לצלחת גדולה (החלונית השמאל?...

Watch this Scientific Journal Video about Investigating Object Representations in the Macaque Dorsal Visual Stream Using Single-unit Recordings at JoVE.com

Investigating Object Representations in the Macaque Dorsal Visual Stream Using Single-unit Recordings

פרוטוקול מפורט כדי לנתח אובייקט סלקטיביות של נוירונים חזיתי parieto מעורב העתקות visuomotor מוצג.

חוקרים ייצוגי האובייקט בזרם Visual הגבי מקוק באמצעות הקלטות יחיד-יחידה

Previous studies have shown that neurons in parieto-frontal areas of the macaque brain can be highly selective for real-world objects, disparity-defined ...

investigating-object-representations-macaque-dorsal-visual-stream

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.2K Views.  Katholieke Universiteit Leuven. פרוטוקול מפורט כדי לנתח אובייקט סלקטיביות של נוירונים חזיתי parieto מעורב העתקות visuomotor מוצג.

Video: Investigating Object Representations in the Macaque Dorsal Visual Stream Using Single-unit Recordings

Single-unit In vivo Recordings from the Optic Chiasm of Rat

Information about the visual world is transmitted to the brain in sequences of action potentials in retinal ganglion cell axons that make up the optic nerve. In vivo recordings of ganglion cell spike trains in several animal models have revealed much of what is known about how the early visual system processes and encodes visual information. However, such recordings have been rare in one of the most common animal models, the rat, possibly owing to difficulty in detecting spikes fired by small diameter axons. The many retinal disease models involving rats motivate a need for characterizing the functional properties of ganglion cells without disturbing the eye, as with intraocular or in vitro recordings. Here, we demonstrate a method for recording ganglion cell spike trains from the optic chiasm of the anesthetized rat. We first show how to fabricate tungsten-in-glass electrodes that can pick up electrical activity from single ganglion cell axons in rat. The electrodes outperform all commercial ones that we have tried. We then illustrate our custom-designed stereotaxic system for in vivo visual neurophysiology experiments and our procedures for animal preparation and reliable and stable electrode placement in the optic chiasm.

Single-unit In vivo Recordings from the Optic Chiasm of Rat

Retinal ganglion cells transmit visual information from the eye to the brain with sequences of action potentials. Here, we demonstrate how to record the action potentials of single ganglion cells in vivo from anesthetized rats.

יחידה יחידה ב-vivo הקלטות של התצלובת הראייה של עכברוש

Information about the visual world is transmitted to the brain in sequences of action potentials in retinal ganglion cell axons that make up the optic ...

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have developed visual cognitive tasks for rats using the Floor Projection Maze1,2&#160;that are optimized for visual abilities of rats permitting stronger comparisons of experimental findings with other species.
In order to investigate neural correlates of learning and memory, we have integrated electrophysiological recordings into fully automated cognitive tasks on the Floor Projection Maze1,2. Behavioral software interfaced with an animal tracking system allows monitoring of the animal's behavior with precise control of image presentation and reward contingencies for better trained animals. Integration with an in vivo electrophysiological recording system enables examination of behavioral correlates of neural activity at selected epochs of a given cognitive task.
We describe protocols for a model system that combines automated visual presentation of information to rodents and intracranial reward with electrophysiological approaches. Our model system offers a sophisticated set of tools as a framework for other cognitive tasks to better isolate and identify specific mechanisms contributing to particular cognitive processes.

We describe protocols for training rats for chronic electrophysiological recordings in fully automated cognitive tasks on a Floor Projection Maze.

משימות אוטומטיות חזותית קוגניטיבית להקלטה עצבית פעילות באמצעות הקרנה מקיר לקיר מבוך

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Behavior

Simultaneous Whole-cell Recordings from Photoreceptors and Second-order Neurons in an Amphibian Retinal Slice Preparation

One of the central tasks in retinal neuroscience is to understand the circuitry of retinal neurons and how those connections are responsible for shaping the signals transmitted to the brain. Photons are detected in the retina by rod and cone photoreceptors, which convert that energy into an electrical signal, transmitting it to other retinal neurons, where it is processed and communicated to central targets in the brain via the optic nerve. Important early insights into retinal circuitry and visual processing came from the histological studies of Cajal1,2 and, later, from electrophysiological recordings of the spiking activity of retinal ganglion cells - the output cells of the retina3,4.
A detailed understanding of visual processing in the retina requires an understanding of the signaling at each step in the pathway from photoreceptor to retinal ganglion cell. However, many retinal cell types are buried deep in the tissue and therefore relatively inaccessible for electrophysiological recording. This limitation can be overcome by working with vertical slices, in which cells residing within each of the retinal layers are clearly visible and accessible for electrophysiological recording.
Here, we describe a method for making vertical sections of retinas from larval tiger salamanders (Ambystoma tigrinum). While this preparation was originally developed for recordings with sharp microelectrodes5,6, we describe a method for dual whole-cell voltage clamp recordings from photoreceptors and second-order horizontal and bipolar cells in which we manipulate the photoreceptor's membrane potential while simultaneously recording post-synaptic responses in horizontal or bipolar cells. The photoreceptors of the tiger salamander are considerably larger than those of mammalian species, making this an ideal preparation in which to undertake this technically challenging experimental approach. These experiments are described with an eye toward probing the signaling properties of the synaptic ribbon - a specialized synaptic structure found in a only a handful of neurons, including rod and cone photoreceptors, that is well suited for maintaining a high rate of tonic neurotransmitter release7,8 - and how it contributes to the unique signaling properties of this first retinal synapse.

We describe the preparation of thin retinal slices from aquatic tiger salamanders (Ambystoma tigrinum) and explain how we use these slices to study synaptic processing in the retina by obtaining dual whole-cell voltage clamp recordings from photoreceptors and second-order horizontal and bipolar cells.

כל תא הקלטות בו זמנית מקולטני אור ועל נוירונים מסדר שני בהכנה פורסים רשתית אמפיבי

One of the central tasks in retinal neuroscience  is to understand the circuitry of retinal neurons and how those connections are  responsible for shaping ...

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed single-neuron activity while animals are acquiring an operantly conditioned response, or when that response is extinguished. But even in these cases, observation periods usually encompass only a single stage of learning, i.e. acquisition or extinction, but not both (exceptions include protocols employing reversal learning; see Bingman&#160;et al.1 for an example). However, acquisition and extinction entail different learning mechanisms and are therefore expected to be accompanied by different types and/or loci of neural plasticity.
Accordingly, we developed a behavioral paradigm which institutes three stages of learning in a single behavioral session and which is well suited for the simultaneous recording of single neurons&#39; action potentials. Animals are trained on a single-interval forced choice task which requires mapping each of two possible choice responses to the presentation of different novel visual stimuli (acquisition). After having reached a predefined performance criterion, one of the two choice responses is no longer reinforced (extinction). Following a certain decrement in performance level, correct responses are reinforced again (reacquisition). By using a new set of stimuli in every session, animals can undergo the acquisition-extinction-reacquisition process repeatedly. Because all three stages of learning occur in a single behavioral session, the paradigm is ideal for the simultaneous observation of the spiking output of multiple single neurons. We use pigeons as model systems, but the task can easily be adapted to any other species capable of conditioned discrimination learning.

Learning new stimulus-response associations engages a wide range of neural processes which are ultimately reflected in changing spike output of individual neurons. Here we describe a behavioral protocol allowing for the continuous registration of single-neuron activity while animals acquire, extinguish, and reacquire a conditioned response within a single experimental session.

הקלטת הפוטנציאלים הפעולה &#39;יחיד נוירונים מחופשיות העברת יונים על פני שלושה שלבים של למידה

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

Simultaneous Long-term Recordings at Two Neuronal Processing Stages in Behaving Honeybees

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent and divergent anatomical connections including feed forward and feedback wiring. Furthermore, information of the same origin is partially sent via parallel pathways to different and sometimes into the same brain areas. To understand the evolutionary benefits as well as the computational advantages of these wiring strategies and especially their temporal dependencies on each other, it is necessary to have simultaneous access to single neurons of different tracts or neuropiles in the same preparation at high temporal resolution. Here we concentrate on honeybees by demonstrating a unique extracellular long term access to record multi unit activity at two subsequent neuropiles1, the antennal lobe (AL), the first olfactory processing stage and the mushroom body (MB), a higher order integration center involved in learning and memory formation, or two parallel neuronal tracts2 connecting the AL with the MB.&#160;The latter was chosen as an example and will be described in full. In the supporting video the construction and permanent insertion of flexible multi&#160;channel wire electrodes is demonstrated. Pairwise differential amplification of the micro&#160;wire electrode channels drastically reduces the noise and verifies that the source of the signal is closely related to the position of the electrode tip. The mechanical flexibility of the used wire electrodes allows stable invasive long&#160;term recordings over many hours up to days, which is a clear advantage compared to conventional extra&#160;and intracellular in vivo recording techniques.

Simultaneous extracellular long term recordings from two different brain neuropiles or two different anatomical tracts were established in honeybees. These recordings allow the investigation of temporal aspects of neuronal processing across different brain areas at the single neuron as well as at the ensemble level in a behaving animal.

הקלטות ארוכות טווח בו זמנית בשני שלבים עצביים עיבוד במתנהגים דבורי דבש

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent ...

Convection Enhanced Delivery of Optogenetic Adeno-associated Viral Vector to the Cortex of Rhesus Macaque Under Guidance of Online MRI Images

In non-human primate (NHP) optogenetics, infecting large cortical areas with viral vectors is often a difficult and time-consuming task. Here, we demonstrate the use of magnetic resonance (MR)-guided convection enhanced delivery (CED) of optogenetic viral vectors into primary somatosensory (S1) and motor (M1) cortices of macaques to obtain efficient, widespread cortical expression of light-sensitive ion channels. Adeno-associated viral (AAV) vectors encoding the red-shifted opsin C1V1 fused to yellow fluorescent protein (EYFP) were injected into the cortex of rhesus macaques under MR-guided CED. Three months post-infusion, epifluorescent imaging confirmed large regions of optogenetic expression (&#62;130 mm2) in M1 and S1 in two macaques. Furthermore, we were able to record reliable light-evoked electrophysiology responses from the expressing areas using micro-electrocorticographic arrays. Later histological analysis and immunostaining against the reporter revealed widespread and dense optogenetic expression in M1 and S1 corresponding to the distribution indicated by epifluorescent imaging. This technique enables us to obtain expression across large areas of the cortex within a shorter period of time with minimal damage compared to the traditional techniques and can be an optimal approach for optogenetic viral delivery in large animals such as NHPs. This approach demonstrates great potential for network-level manipulation of neural circuits with cell-type specificity in animal models evolutionarily close to humans.&#160;

Here, we demonstrate magnetic resonance (MR)-guided convection enhanced delivery (CED) of viral vectors into the cortex as an efficient and simplified approach for achieving optogenetic expression across large cortical areas in the macaque brain.

הסעה משופר משלוח אלקטרואופטיקה Adeno-וקטור ויראלי הקשורים לקליפת מקוק רזוס תחת הדרכה של תמונות MRI מקוונות

In non-human primate (NHP) optogenetics, infecting large cortical areas with viral vectors is often a difficult and time-consuming task. Here, we ...

פיתוח שלב אלקטרודות X-Y להקלטה עצבית מדויקת במרמוסטים

Electrophysiology of Laminar Cortical Activity in the Common Marmoset

The marmoset monkey provides an ideal model for examining laminar cortical circuits due to its smooth cortical surface, which facilitates recordings with linear arrays. The marmoset has recently grown in popularity due to its similar neural functional organization to other primates and its technical advantages for recording and imaging. However, neurophysiology in this model poses some unique challenges due to the small size and lack of gyri as anatomical landmarks. Using custom-built micro-drives, researchers can manipulate linear array placement to sub-millimeter precision and reliably record at the same retinotopically targeted location across recording days. This protocol describes the step-by-step construction of the micro-drive positioning system and the neurophysiological recording technique with silicon linear electrode arrays. With precise control of electrode placement across recording sessions, researchers can easily traverse the cortex to identify areas of interest based on their retinotopic organization and the tuning properties of the recorded neurons. Further, using this laminar array electrode system, it is possible to apply a current source density analysis (CSD) to determine the recording depth of individual neurons. This protocol also demonstrates examples of laminar recordings, including spike waveforms isolated in Kilosort, which span multiple channels on the arrays.

מחבר זרקור: אופטימיזציה של מערכות מיקרו-דרייב למיקום אלקטרודות מדויק במרמוסט

Custom-built micro-drives enable the sub-millimeter targeting of cortical recording sites with linear silicon arrays.

אלקטרופיזיולוגיה של פעילות קליפת המוח הלמינרית במרמוסט המשותף

The marmoset monkey provides an ideal model for examining laminar cortical circuits due to its smooth cortical surface, which facilitates recordings with ...

<meta charset="utf8"></head><body>מיפוי פעילות עצבית בהתפתחות קליפת המוח החושית של עכבר

In Vivo Visualization of Spontaneous Activity in Neonatal Mouse Sensory Cortex at a Single-Neuron Resolution

The mammalian brain undergoes dynamic developmental changes at both the cellular and circuit levels throughout prenatal and postnatal periods. Following the discovery of numerous genes contributing to these developmental changes, it is now known that neuronal activity also substantially modulates these processes. In the developing cerebral cortex, neurons exhibit synchronized activity patterns that are specialized to each primary sensory area. These patterns markedly differ from those observed in the mature cortex, emphasizing their role in regulating area-specific developmental processes. Deficiencies in neuronal activity during development can lead to various brain diseases. These findings highlight the need to examine the regulatory mechanisms underlying activity patterns in neuronal development. This paper summarizes a series of protocols to visualize primary sensory areas and neuronal activity in neonatal mice, to image the activity of individual neurons within the cortical subfields using two-photon microscopy in vivo, and to analyze subfield-related activity correlations. We show representative results of patchwork-like synchronous activity within individual barrels in the somatosensory cortex. We also discuss various potential applications and some limitations of this protocol.

<meta charset="utf8"></head><body>מחבר זרקור: פענוח היווצרות מעגל עצבי ממיקרוסקופיה של שני פוטונים והדמיית נוירון יחיד

Primary sensory areas in the neocortex exhibit unique spontaneous activities during development. This article describes how to visualize individual neuron activities and primary sensory areas to analyze area-specific synchronous activities in neonatal mice in vivo.

בהדמיה של פעילות ספונטנית בקליפת המוח החושית של עכבר יילודים ברזולוציה של נוירון יחיד

The mammalian brain undergoes dynamic developmental changes at both the cellular and circuit levels throughout prenatal and postnatal periods. Following ...

חוקרים ייצוגי האובייקט בזרם Visual הגבי מקוק באמצעות הקלטות יחיד-יחידה

Summary

Explore More Videos

יחידה יחידה ב-vivo הקלטות של התצלובת הראייה של עכברוש

משימות אוטומטיות חזותית קוגניטיבית להקלטה עצבית פעילות באמצעות הקרנה מקיר לקיר מבוך

כל תא הקלטות בו זמנית מקולטני אור ועל נוירונים מסדר שני בהכנה פורסים רשתית אמפיבי

הקלטת הפוטנציאלים הפעולה 'יחיד נוירונים מחופשיות העברת יונים על פני שלושה שלבים של למידה

הקלטות ארוכות טווח בו זמנית בשני שלבים עצביים עיבוד במתנהגים דבורי דבש

הסעה משופר משלוח אלקטרואופטיקה Adeno-וקטור ויראלי הקשורים לקליפת מקוק רזוס תחת הדרכה של תמונות MRI מקוונות

אלקטרופיזיולוגיה של פעילות קליפת המוח הלמינרית במרמוסט המשותף

אלקטרופיזיולוגיה של פעילות קליפת המוח הלמינרית במרמוסט המשותף

אלקטרופיזיולוגיה של פעילות קליפת המוח הלמינרית במרמוסט המשותף

בהדמיה של פעילות ספונטנית בקליפת המוח החושית של עכבר יילודים ברזולוציה של נוירון יחיד