カリン ・ ウインターハルターとシャスティン セムラー テクニカル サポートに感謝しております。この作品は、BrainLinks - ドイツ研究振興協会の BrainTools (EXC 1086) の卓越性のクラスターによって支えられました。

生きている動物を含むすべてのメソッドは、Regierungspräsidium フライブルク ドイツ動物福祉法によって承認されています。
1. 準備
<ol><li>設計および一過性注入のプロセス中にシリコン プローブ、コネクタの電極を運ぶ適切な挿入ツールを構築します。カスタム構築された挿入ツールの例について図 1を参照してください。</li>
	<li>セラミックス製のピンセットを使用してパッケージからシリコン プローブと電極コネクタを慎重に取り外します。</li>
	<li>コネクタ基板を持ち上げ、しっかりスタンドに接続されているワニ クランプで固定します。</li>
	<li>堅実を使用すると、セラミックス製鉗子挿入ツールを使ってプローブを合わせます。挿入ツールにプローブを接着する師で溶かしたパラフィン ワックスの ~ 2 mm の層を適用します。この手順中にプローブ シャンクスに触れないように注意してください。</li>
	<li>標準の粘着テープを使用して挿入ツールの軸に電極コネクタを修正します。製造元によって、アース線は注入前に電極コネクタ基板にはんだ付けする必要があることに注意してください。ワニス絶縁銅線錫はんだはんだごて (400 ° C) で適用の 2 つの小品から断熱材を削除します。電極コネクタ基板の適切なスロットにアース線をはんだ付けします。</li>
	<li>銅ワイヤの 2 つの追加部分の断熱材を削除します。(直径 1 mm、長さ 2 mm) ステンレス鋼ねじ周りを 3 回各裸銅線をラップします。鋼をはんだ付け用フラックスに適したを適用し、スクリュー キャップの底に銅線をはんだ付けします。確認錫はんだねじ山遺跡の半分無料下。</li>
	<li>ワイヤーとネジの間の電気接触を確認する標準のマルチメータを使用します。</li>
	<li>70% エタノールに浸漬法によるシリコン プローブとネジを地面のシャンクスを駆除 (10 s)。</li>
	<li>半分にプラスチック製のパスツール ピペットの頭を切断することによってプローブ インプラント用保護カバーを準備します。</li>
</ol>2. 注入手術
<ol><li>手術器具 (はさみ、細い鉗子、手術用クランプ) をホット ビーズ滅菌器で滅菌します。70% エタノールで表面を拭いてください。</li>
	<li>~ 1 L/分で酸素 3% イソフルレン麻酔を誘導します。<ol>
<li>維持のためには、1 〜 1.5% イソフルランを使用します。イソフルラン濃度手術公差を達成するために必要がある動物から動物を変わることができることに注意してください。</li>
		<li>安定した手術トレランスは、動物がつま先ピンチに応答に失敗した場合に実現されます。マウスの呼吸数を監視し、必要に応じてイソフルランの濃度を調整します。</li>
		<li>動物の目に完全に乾くことを防ぐために軟膏を塗る。</li>
	</ol>
</li>
	<li>優しく耳バーを外耳道に挿入すると、固定フレームでマウスをマウントします。一度耳バーにマウスの頭を安定連続イソフルラン配信の鼻の上の口部分を配置します。タオルやパッドの加熱パッドの上にマウスを置くし、ブプレノルフィンを皮下注入 (0.05 - 0.1 mg/kg 体重) の術後鎮痛を確保するため。</li>
	<li>標準的なシェーバーで頭を剃るし、70% アルコールで皮膚を消毒します。外科はさみを使用すると、頭蓋正中線に沿って皮膚切開を行い用クランプを使用して皮膚を開きます。</li>
	<li>レベル前とラムダに固定配置ツールの助けを借りて、動物の頭を揃えます。未満 50 μ m 前とラムダの高さオフセットの必要があります。さらに、頭蓋骨で前から深さを測定することによって内外の軸に沿って頭の表面レベルには、距離は左と右 (例えば、 1 ミリメートル左、前の右) が定義されています。必要な場合は、頭の傾きを調整します。</li>
	<li>3% 過酸化水素とヘッド クリーニングし、滅菌綿でのふき取りと乾燥を拭いてください。</li>
	<li>適切な脳定位固定装置アトラス12を使用して前を基準にして開頭手術の場所を決定します。</li>
	<li>0.9 mm のドリル頭を使用すると、地面と参照のネジを配置する小脳の上骨の 2 つのネジ穴をドリルします。また、1-3 の固定ネジ穴がインプラントを安定化することが望ましいです。アンカーのネジの位置は、開頭手術の場所によって異なります。海馬への注入、対側の頭頂部と同側の前頭皮質の上のアンカーのネジを配置します。適切なドライバーを使用して骨にネジを挿入します。脳に浸透しないように注意してください。</li>
	<li>ゆっくりと注入側周辺の長方形ドリルで頭蓋骨を薄くことによって、開頭手術を実行します。滅菌リン酸緩衝 (PB) と骨をよく湿らせます。残りの間伐の頭蓋骨を優しくピアスし、罰金 (27 G) 注射針とピンセットのペアの助けを借りて削除できます。</li>
	<li>慎重に薄い (27 G) 注射針で硬膜に穴を開けます。ピンセットのペアで針の先端を曲げることによって小さなフックを形成し、除去のため硬膜を引きます。脳の表面の乾燥を防ぐために PB を適用します。</li>
	<li>脳定位固定装置のホルダー電極挿入ツールをマウント、前、プローブをゼロし、開頭手術で脳定位固定座標にプローブを移動します。ゆっくりと脳の表面に浸透します。プローブ シャフトを曲げていないかどうかを確認します。血管を植え付けることは避けてください。</li>
	<li>所定の深さの上 〜 200 μ m までプローブをゆっくりと下ろします。開頭術と保護用滅菌ワセリンとシリコン プローブのシャンクをカバーします。頭蓋骨の固定ネジにプローブのベースを修正する歯科用セメントを適用します。</li>
	<li>セメント塗布後右、ターゲットの深さにプローブをゆっくりと移動します。セメントのアプリケーション プローブの横方向の動きが減少、ターゲット地域に最低限の組織の損傷を確認した後は、最後 〜 200 μ m を進めます。使用されるセメントの硬化時間は、プロトコルのこの手順に影響を与えることができます注意してください。セメントを硬化迅速に、この手順を省略、シリコン プローブへの損傷を避けるためにターゲットの深さをプローブを直接インプラントします。</li>
	<li>セメントが硬化した後、師のワックスを溶かすことによって挿入ツールからプローブを取り外します。</li>
	<li>コネクタ ボードを挿入デバイスからと挿入ハンドルに付いているワニ クランプを使用して頭蓋骨に適当な場所に配置します。海馬にプローブ注入の場合対側の頭頂骨にコネクタ ボードに置きます。歯科用セメントを使用して頭蓋骨にコネクタ基板を固定します。</li>
	<li>小脳の上 2 つのネジに接続されている配線にコネクタ基板のグラウンドと参照のワイヤーをはんだ付けします。</li>
	<li>正しい高さに保護カバーをトリミングし、シリコン プローブの上に置きます。コネクタ基板と頭蓋骨が露出した頭蓋骨の周りの皮膚を避ける、歯科用のセメントを使用してカバーを修正します。通常、移植部位の周りの皮膚を縫合は必要ではありません。</li>
</ol>3. 手術後の回復
<ol><li>少なくとも 2 日間 (昼間と飲料水のすべての 6 h 一晩併用 (4-5 mg/kg 体重) カルプロフェン皮下すべての 24 h ブプレノルフィンの皮下注射など) 適切な鎮痛処置を適用します。シングル住宅はインプラントを損傷しないようにお勧めします。</li>
	<li>回復には少なくとも 1 週間を許可します。動物愛護のガイドラインを参照してください。</li>
</ol>4. データ集録
<ol><li>整流子を介して接続されている適切なデータ集録システムを使用してマウスを自由に移動するからレコードの LFPs。LFPs を取得するには、1-5 kHz のサンプリング周波数を使用します。高いサンプリング レート (20-30 の kHz) は、単体放電 LFP と共に記録する場合に必要です。</li>
	<li>オフラインで分析できる個々 のチャネルの生録音ファイルを格納します。</li>
</ol>5. 組織学
<ol><li>録音が完了したら、麻酔動物 (例えば2 g/kg 本体重量ウレタン腹腔内注入) が深く。摘心をつま先への応答の欠乏によって麻酔の状態を確認します。</li>
	<li>冷たいリン酸緩衝生理食塩水 (~ 1 分) 4% パラホルムアルデヒド (~ 10 分) 標準 intracardial 灌流方法13を使用して続いてマウス transcardially を灌流します。灌流前、に記録サイトの電解示したによって実行可能性 (例えば10-20 V まで 1 の定電圧を適用することによって s)。また、蛍光染料は、シャンクの先端に注入することができます識別を追跡する使用する前に適用されます。シリコン プローブの種類と最適な結果を得るための電極の位置を識別するためのさまざまな方法をテストすることをお勧めします。</li>
	<li>脳のセクション (~ 100 μ m) を切り取って、4'-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI、1 μ G/ml) PB (室温では 10 分ごと) で 3 つの洗浄のステップが続くとスライスを染色します。</li>
	<li>顕微鏡スライドの上セクションに配置、包含媒質の滴を適用、カバー スリップでセクションをカバーします。室温で埋め込みの中一晩の乾燥ができます。</li>
	<li>落射蛍光または共焦点レーザー走査型顕微鏡を使用して、記録サイトの場所を特定します。</li>
	<li>さらに使用するためシリコン プローブの回復には、プローブを持つワニ クランプから慎重にはんだごて (400 ° C) で歯科用セメントを溶かすことによってスカルからプローブを離します。この手順中にプローブ シャンクスに触れないように注意してください!</li>
	<li>酵素のソリューションに続いて蒸留水 (~ 80 ° C、15 分) にプローブを洗浄 (1% 蒸留水、室温で 30 分で Tergazyme) との別の洗濯手順蒸留水 (15 分) を。プローブの回復の成功率が低いことに注意してください。</li>
</ol>6. CSD 解析
<ol><li>CSD とシャンクに沿って 2 番目の空間微分の近似によって個々 シャンクの LFP データへ変換 (例えばPython)、適切な分析の環境を使用してください。 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/57714/57714eq1.jpg"> LFPn、tは時間tにn番目の電極に LFP 信号、Δzは電極間の間隔。N-1 とn+1 の操作のためのすねの最初と最後の電極の CSD は推定されない、プローブの配置の際考慮の下で撮影する必要がありますに注意してください。短い時間 (補足のコード ファイルを参照してください) を反復処理しながら、各電極の CSD 信号を計算するコード セグメントを使用して近似式を実装します。</li>
	<li>詳細な分析 (例えば、帯域通過フィルターを適用することによって脳の振動の特定の周波数バンドを勉強して) 得られた CSD 信号を使用します。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Buzs&#225;ki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+oscillations+in+cortical+networks.">Neuronal oscillations in cortical networks.</a> Science. 304 (5679), 1926-1929 (2004).</li><li>Keefe, J., Recce, 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=Phase+relationship+between+hippocampal+place+units+and+the+EEG+theta+rhythm.">Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm.</a> Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).</li><li>Benchenane, 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=Coherent+theta+oscillations+and+reorganization+of+spike+timing+in+the+hippocampal-prefrontal+network+upon+learning.">Coherent theta oscillations and reorganization of spike timing in the hippocampal-prefrontal network upon learning.</a> Neuron. 66 (6), 921-936 (2010).</li><li>Jadhav, S. P., Kemere, C., German, P. W., Frank, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Awake+hippocampal+sharp-wave+ripples+support+spatial+memory.">Awake hippocampal sharp-wave ripples support spatial memory.</a> Science. 336 (6087), 1454-1458 (2012).</li><li>Yamamoto, J., Suh, J., Takeuchi, D., Tonegawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+execution+of+working+memory+linked+to+synchronized+high-frequency+gamma+oscillations.">Successful execution of working memory linked to synchronized high-frequency gamma oscillations.</a> Cell. 157 (4), 845-857 (2014).</li><li>Karalis, N., 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=4-Hz+oscillations+synchronize+prefrontal-amygdala+circuits+during+fear+behavior.">4-Hz oscillations synchronize prefrontal-amygdala circuits during fear behavior.</a> Nature Neuroscience. 19 (4), 605-612 (2016).</li><li>Khodagholy, D., Gelinas, J. N., Buzs&#225;ki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning-enhanced+coupling+between+ripple+oscillations+in+association+cortices+and+hippocampus.">Learning-enhanced coupling between ripple oscillations in association cortices and hippocampus.</a> Science. 358 (6361), 369-372 (2017).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents--EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).</li><li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex:+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena.">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiological Reviews. 65 (1), 37-100 (1985).</li><li>Laszt&#243;czi, B., Klausberger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-specific+GABAergic+control+of+distinct+gamma+oscillations+in+the+CA1+hippocampus.">Layer-specific GABAergic control of distinct gamma oscillations in the CA1 hippocampus.</a> Neuron. 81 (5), 1126-1139 (2014).</li><li>Str&#252;ber, M., Sauer, J. -. F., Jonas, P., Bartos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distance-dependent+inhibition+facilitates+focality+of+gamma+oscillations+in+the+dentate+gyrus.">Distance-dependent inhibition facilitates focality of gamma oscillations in the dentate gyrus.</a> Nature Communications. 8 (1), 758 (2017).</li><li>Franklin, K. B. J., Paxinos, G. <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. , (2007).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents.">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3564 (2012).</li><li>Kajikawa, Y., Schroeder, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+local+is+the+local+field+potential?.">How local is the local field potential?.</a> Neuron. 72 (5), 847-858 (2011).</li><li>Berens, P., Keliris, G. A., Ecker, A. S., Logothetis, N. K., Tolias, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feature+selectivity+of+the+gamma-band+of+the+local+field+potential+in+primate+primary+visual+cortex.">Feature selectivity of the gamma-band of the local field potential in primate primary visual cortex.</a> Frontiers in Neuroscience. 2 (2), 199-207 (2008).</li><li>Last&#243;czi, B., Klausberger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+gamma+oscillations+in+the+distal+dendritic+field+of+the+dentate+gyrus+and+the+CA1+area+of+mouse+hippocampus.">Distinct gamma oscillations in the distal dendritic field of the dentate gyrus and the CA1 area of mouse hippocampus.</a> Brain Structure and Function. 222 (7), 3355-3365 (2017).</li><li>Nguyen Chi, V., M&#252;ller, C., Wolfenstetter, T., Yanovsky, Y., Draguhn, A., Tort, A. B. L., Branka&#269;k, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+respiration-driven+rhythm+distinct+from+theta+oscillations+in+awake+mice.">Hippocampal respiration-driven rhythm distinct from theta oscillations in awake mice.</a> Journal of Neuroscience. 36 (1), 162-177 (2016).</li><li>Chung, J., Sharif, F., Jung, D., Kim, S., Royer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-drive+and+headgear+for+chronic+implant+and+recovery+of+optoelectronic+probes.">Micro-drive and headgear for chronic implant and recovery of optoelectronic probes.</a> Scientific Reports. 7 (1), 2773 (2017).</li></ol>

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増加の証拠は、離散空間ドメイン10、11,16海馬神経回路における脳の振動が発生することを示します。CSD 解析は、ボリューム伝導、局部発振のイベントの研究のための重要な前提条件の影響を大幅に低減します。このビデオでは、CSD データの分析のためマウスの海馬にシリコン プローブを移植するガイドを提供します。CA...

LFP 振動は、批判的に神経回路による情報処理に関与しています。彼らは、周波数、遅い波 (~ 1 Hz) から高速リップル振動 (~ 200 Hz)1に至るまでの広い範囲をカバーします。異なる周波数帯は、メモリ、感情的な処理、およびナビゲーションの2,の3,の4,の5,6,7を含む認識の機能に関連付けられます。神経細胞の膜を渡る現在の流れは、LFP 信号8の最も大きい部分を構成します。陽イオン (例えばグルタミン酸作動性の興奮性シナプスの活性化を介して) 細胞に入る (電荷の葉細胞外媒体)、アクティブな現在のシンクを表します。対照的に、gaba 作動性抑制性シナプスの活性化によって、例えば、細胞の中に正電荷のフローは、その場所に現在アクティブなソースを示しています。神経ダイポール アンテナの電流シンク ペアになっている源パッシブと遠隔部位の膜電位に影響を与える電流補償のため。
リモートの神経プロセスによって生成される電場記録電極上かなり電圧たわみにもつながるし、ローカル イベントとして誤って考慮されるかもしれない従って。このボリューム伝導 LFP 信号の解釈に深刻な問題が生じます。CSD 解析は、ローカル電流シンクと LFP の基になるソースの情報を通知し、したがって伝導の8巻の影響を軽減するための手段を構成を提供します。海馬のような積層構造は、一次元の CSD 信号は9層流面等距離にある電極を配置した垂直から記録 LFP の 2 番目の空間微分によって得られます。市販のリニア シリコン プローブの出現は、海馬の局部発振活動に関する研究の CSD 法を活用して研究者を許可しています。たとえば、異なるガンマ振動が CA1 領域10の層に固有の方法で出てくることが実証されています。さらに、CSD 解析11海馬歯状回の主要細胞層におけるガンマ活動の独立したのホット スポットを識別しています。重要なは、これらの調査結果のみローカルの CSD ではなく LFP 信号で明らかにされました。CSD 解析したがって海馬のマイクロ操作に洞察力を得るために強力なツールを提供します。
このプロトコルでは、シリコン プローブを持つ 1 次元の CSD 信号を得るための包括的なガイドを提供します。これらのメソッドは行動中のマウスの海馬における局在振動のイベントを調査するユーザーを有効にします。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1106">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Crocodile clamp with stand</td>
			<td style="width:381px;">Reichelt Elektronik</td>
			<td style="width:151px;">HALTER ZD-10D</td>
			<td style="width:376px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Silicon probe</td>
			<td style="width:381px;">Cambridge Neurotech</td>
			<td style="width:151px;">P-series 32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereoscope</td>
			<td style="width:381px;">Olympus</td>
			<td style="width:151px;">SZ51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Varnish-insulated copper wire</td>
			<td style="width:381px;">B&#252;rklin Elektronik</td>
			<td style="width:151px;">89 F 232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:199px;">Ground screws</td>
			<td style="width:381px;">Screws &#38; More GmbH (screwsandmore.de)</td>
			<td style="width:151px;">DIN 84 A2 M1x2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Flux</td>
			<td style="width:381px;">Stannol</td>
			<td style="width:151px;">114018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Ceramic-tipped forceps</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">11210-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Paraffine Wax</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;">327204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Cauterizer</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">18010-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Soldering iron</td>
			<td style="width:381px;">Kurtz Ersa</td>
			<td style="width:151px;">OIC1300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Multimeter</td>
			<td style="width:381px;">Uni-T</td>
			<td style="width:151px;">UT61C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Ethanol</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">9065.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Pasteur pipettes</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">EA65.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Heat sterilizer</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">18000-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereotaxic frame</td>
			<td style="width:381px;">David Kopf</td>
			<td style="width:151px;">Model 1900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereotaxic electrode holder</td>
			<td style="width:381px;">David Kopf</td>
			<td style="width:151px;">Model 1900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:381px;">Abbvie</td>
			<td style="width:151px;">B506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Oxygen concentrator</td>
			<td style="width:381px;">Respironix</td>
			<td style="width:151px;">1020007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Buprenorphine</td>
			<td style="width:381px;">Indivior UK Limited</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Electrical shaver</td>
			<td style="width:381px;">Tondeo</td>
			<td style="width:151px;">Eco-XS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Heating pad</td>
			<td style="width:381px;">Thermolux</td>
			<td style="width:151px;">463265/-67</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Surgical clamps</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">18050-28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Hydrogen peroxide</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;">H1009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Sterile cotton wipes</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">EH12.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Drill</td>
			<td style="width:381px;">Proxxon</td>
			<td style="width:151px;">Micromot 230/E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">21G injection needle</td>
			<td style="width:381px;">B. Braun</td>
			<td style="width:151px;">4657527</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Phosphate buffer/phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:381px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereotaxic atlas</td>
			<td style="width:381px;">Elsevier</td>
			<td style="width:151px;">9.78012E+12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Surgical scissors</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">14094-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Surgical forceps</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">11272-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">27G injection needles</td>
			<td style="width:381px;">B. Braun</td>
			<td style="width:151px;">4657705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Vaseline</td>
			<td style="width:381px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Dental cement</td>
			<td style="width:381px;">Sun Medical</td>
			<td style="width:151px;">SuperBond T&#38;M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Carprofen</td>
			<td style="width:381px;">Zoetis</td>
			<td style="width:151px;">Rimadyl 50mg/ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Recording amplifier</td>
			<td style="width:381px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:151px;">C3323</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">USB acquisition board</td>
			<td style="width:381px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:151px;">C3004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Recording cables</td>
			<td style="width:381px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:151px;">C3216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Electrical commutator</td>
			<td style="width:381px;">Doric lenses</td>
			<td style="width:151px;">HRJ-OE_FC_12_HARW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Acquisition software</td>
			<td>OpenEphys (www.open-ephys.org)</td>
			<td style="width:151px;">GUI</td>
			<td>allows platform-independent data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Computer for data acquisition</td>
			<td style="width:381px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Analysis environment</td>
			<td>Python (www.python.org)</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>allows platform-independent data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Urethane</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Vibratome</td>
			<td style="width:381px;">Leica</td>
			<td style="width:151px;">VT1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">H868.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Cover slips</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">H878.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Embedding medium</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;">81381-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Distilled water</td>
			<td style="width:381px;">Millipore</td>
			<td style="width:151px;">Milli Q</td>
			<td>Table-top machine for the production of distilled water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Tergazyme</td>
			<td style="width:381px;">Alconox</td>
			<td style="width:151px;">Tergazyme</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

recording spatially restricted oscillations in the hippocampus of behaving mice

ローカル場ポテンシャル (LFP) は、神経膜を渡るイオンの動きから出てくる。LFP 電極によって記録される電圧は、脳組織の大ボリュームの合計電気フィールドを反映しているので地元の活動に関する情報を抽出することは困難です。神経回路を勉強して、しかし、本当に地元のイベントと遠い脳領域のボリューム実施信号の信頼性の高い区別が必要です。電流源密度 (CSD) 分析は、現在のシンクとソース電極近傍の情報を提供することによってこの問題のソリューションを提供します。海馬などの薄層の細胞構築と脳領域、LFP の 2 番目の空間微分を推定による 1 次元 CSD を取得できます。ここでは、レコード multilaminar LFPs 背側の海馬に移植したリニア シリコン プローブを使用する方法をについて説明します。CSD のトレースは、プローブの個々 のシャンクに沿って計算されます。このプロトコルはこうして自由行動マウスの海馬ニューロン ネットワークの空間的制限振動を解決する手順を説明します。

図 1は、シリコン プローブの注入に使用する挿入ツールを示しています。慢性的な打ち込みから録音プローブ CA1 領域をターゲットと海馬歯状回の顆粒細胞の層は、図 2に示します。我々 は、homecage で自由な動きの中にプローブのすねからの LFPs を記録しました。容積伝導の影響を最小限に抑えるために得られた信号はプ?...

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Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice

このプロトコルでは、リニア シリコン プローブ マルチすねローカル フィールド電位の記録について説明します。電流源密度解析を用いた信号の変換は、マウスの海馬においてローカル電気的活動の復興をことができます。このテクニックの自由行動マウス空間制約の脳の振動を学ぶことができます。

行動中マウスの海馬における振動を制限空間録音

The local field potential (LFP) emerges from ion movements across neural membranes. Since the voltage recorded by LFP electrodes reflects the summed ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.7K ビュー.  University of Freiburg. このプロトコルでは、リニア シリコン プローブ マルチすねローカル フィールド電位の記録について説明します。電流源密度解析を用いた信号の変換は、マウスの海馬においてローカル電気的活動の復興をことができます。このテクニックの自由行動マウス空間制約の脳の振動を学ぶことができます。

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Derivation of Glial Restricted Precursors from E13 mice

This is a protocol for derivation of glial restricted precursor (GRP) cells from the spinal cord of E13 mouse fetuses. These cells are early precursors within the oligodendrocytic cell lineage. Recently, these cells have been studied as potential source for restorative therapies in white matter diseases. Periventricular leukomalacia (PVL) is the leading cause of non-genetic white matter disease in childhood and affects up to 50% of extremely premature infants. The data suggest a heightened susceptibility of the developing brain to hypoxia-ischemia, oxidative stress and excitotoxicity that selectively targets nascent white matter. Glial restricted precursors (GRP), oligodendrocyte progenitor cells (OPC) and immature oligodendrocytes (preOL) seem to be key players in the development of PVL and are the subject of continuing studies. Furthermore, previous studies have identified a subset of CNS tissue that has increased susceptibility to glutamate excitotoxicity as well as a developmental pattern to this susceptibility. Our laboratory is currently investigating the role of oligodendrocyte progenitors in PVL and use cells at the GRP stage of development. We utilize these derived GRP cells in several experimental paradigms to test their response to select stresses consistent with PVL. GRP cells can be manipulated in vitro into OPCs and preOL for transplantation experiments with mouse PVL models and in vitro models of PVL-like insults including hypoxia-ischemia. By using cultured cells and in vitro studies there would be reduced variability between experiments which facilitates interpretation of the data. Cultured cells also allows for enrichment of the GRP population while minimizing the impact of contaminating cells of non-GRP phenotype.

This protocol outlines the derivation of Glial Restricted Precursors from fetal spinal cords and maintained in vitro either for transplantation or for the study of oligodendrocytic lineage.

E13マウスからグリア制限前駆体の導出

This is a protocol for derivation of glial restricted precursor (GRP) cells from the spinal cord of E13 mouse fetuses. These cells are early precursors ...

神経科学

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

動作げっ歯類の可動シリコンプローブによるニューロンの大規模なレコーディング

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the over-production of amyloid-beta and the deposition of amyloid-beta plaques in brain regions of the afflicted individuals. Throughout the years scientists have generated numerous Alzheimer&#8217;s disease mouse models that attempt to replicate the amyloid-beta pathology. Unfortunately, the mouse models only selectively mimic the disease features. Neuronal death, a prominent effect in the brains of Alzheimer&#8217;s disease patients, is noticeably lacking in these mice. Hence, we and others have employed a method of directly infusing soluble oligomeric species of amyloid-beta - forms of amyloid-beta that have been proven to be most toxic to neurons - stereotaxically into the brain. In this report we utilize male C57BL/6J mice to document this surgical technique of increasing amyloid-beta levels in a select brain region. The infusion target is the dentate gyrus of the hippocampus because this brain structure, along with the basal forebrain that is connected by the cholinergic circuit, represents one of the areas of degeneration in the disease. The results of elevating amyloid-beta in the dentate gyrus via stereotaxic infusion reveal increases in neuron loss in the dentate gyrus within 1 week, while there is a concomitant increase in cell death and cholinergic neuron loss in the vertical limb of the diagonal band of Broca of the basal forebrain. These effects are observed up to 2 weeks. Our data suggests that the current amyloid-beta infusion model provides an alternative mouse model to address region specific neuron death in a short-term basis. The advantage of this model is that amyloid-beta can be elevated in a spatial and temporal manner.

Here, we present a protocol for direct stereotaxic brain infusion of amyloid-beta. This methodology provides an alternative in vivo mouse model to address the short-term effects of amyloid-beta on brain neurons.

マウス海馬にオリゴマーアミロイドベータの定位注入

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

Recording Gamma Band Oscillations in Pedunculopontine Nucleus Neurons

Synaptic efferents from the PPN are known to modulate the neuronal activity of several intralaminar thalamic regions (e.g., the centrolateral/parafascicular; Cl/Pf nucleus). The activation of either the PPN or Cl/Pf nuclei in vivo has been described to induce the arousal of the animal and an increment in gamma band activity in the cortical electroencephalogram (EEG). The cellular mechanisms for the generation of gamma band oscillations in Reticular Activating System (RAS) neurons are the same as those found to generate gamma band oscillations in other brains nuclei. During current-clamp recordings of PPN neurons (from parasagittal slices from 9 - 25 day-old rats), the use of depolarizing square steps rapidly activated voltage-dependent potassium channels that prevented PPN neurons from being depolarized beyond -25 mV.
Injecting 1 - 2 sec long depolarizing current ramps gradually depolarized PPN membrane potential resting values towards 0 mV. However, injecting depolarizing square pulses generated gamma-band oscillations of membrane potential that showed to be smaller in amplitude compared to the oscillations generated by ramps. All experiments were performed in the presence of voltage-gated sodium channels and fast synaptic receptors blockers. It has been shown that the activation of high-threshold voltage-dependent calcium channels underlie gamma-band oscillatory activity in PPN neurons. Specific methodological and pharmacological interventions are described here, providing the necessary tools to induce and sustain PPN subthreshold gamma band oscillation in vitro.

The pedunculopontine nucleus (PPN) is located in the brainstem and its neurons are maximally activated during waking and rapid eye movement (REM) sleep brain states. This work describes the experimental approach to record in vitro gamma band subthreshold membrane oscillation in PPN neurons.

脚橋核ニューロンにガンマバンド振動を記録

Synaptic efferents from the PPN are known to modulate the neuronal activity of several intralaminar thalamic regions (e.g., the ...

Optogenetic Entrainment of Hippocampal Theta Oscillations in Behaving Mice

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools to selectively manipulate brain rhythms. Here we describe an approach combining projection-specific optogenetics with extracellular electrophysiology for high-fidelity control of hippocampal theta oscillations (5-10 Hz) in behaving mice. The specificity of the optogenetic entrainment is achieved by targeting channelrhodopsin-2 (ChR2) to the GABAergic population of medial septal cells, crucially involved in the generation of hippocampal theta oscillations, and a local synchronized activation of a subset of inhibitory septal afferents in the hippocampus. The efficacy of the optogenetic rhythm control is verified by a simultaneous monitoring of the local field potential (LFP) across lamina of the CA1 area and/or of neuronal discharge. Using this readily implementable preparation we show efficacy of various optogenetic stimulation protocols for induction of theta oscillations and for the manipulation of their frequency and regularity. Finally, a combination of the theta rhythm control with projection-specific inhibition addresses the readout of particular aspects of the hippocampal synchronization by efferent regions.

We describe the use of optogenetics and electrophysiological recordings for selective manipulations of hippocampal theta oscillations (5-10 Hz) in behaving mice. The efficacy of the rhythm entrainment is monitored using local field potential. A combination of opto- and pharmacogenetic inhibition addresses the efferent readout of hippocampal synchronization.

行動するマウスにおける海馬シータ振動の光同調

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools ...

Construction of an Improved Multi-Tetrode Hyperdrive for Large-Scale Neural Recording in Behaving Rats

Monitoring the activity patterns of a large population of neurons over many days in awake animals is a valuable technique in the field of systems neuroscience. One key component of this technique consists of the precise placement of multiple electrodes into desired brain regions and the maintenance of their stability. Here, we describe a protocol for the construction of a 3D-printable hyperdrive, which includes eighteen independently adjustable tetrodes, and is specifically designed for in vivo extracellular neural recording in freely behaving rats. The tetrodes attached to the microdrives can either be individually advanced into multiple brain regions along the track, or can be used to place an array of electrodes into a smaller area. The multiple tetrodes allow for simultaneous examination of action potentials from dozens of individual neurons, as well as local field potentials from populations of neurons in the brain during active behavior. In addition, the design provides for simpler 3D drafting software that can easily be modified for differing experimental needs.

We present the construction of a 3D-printable hyperdrive with eighteen independently adjustable tetrodes. The hyperdrive is designed to record brain activity in freely behaving rats over a period of several weeks.

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ ・ テトロード ハイパー ドライブの構築

Monitoring the activity patterns of a large population of neurons over many days in awake animals is a valuable technique in the field of systems ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning in mice. By permanently wearing a device fixed on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages. Therefore, this protocol readily enables the study of the visual system and multisensory interactions over an extended timeframe that would not be accessible otherwise. In addition to lowering the experimental costs of long-term sensory learning in naturally behaving mice, this approach accommodates the combination of in vivo and in vitro experiments. In the reported example, video-oculography is performed to quantify the vestibulo-ocular reflex (VOR) and optokinetic reflex (OKR) before and after learning. Mice exposed to this long-term sensory conflict between visual and vestibular inputs presented a strong VOR gain decrease but exhibited few OKR changes. Detailed steps of device assembly, animal care, and reflex measurements are hereby reported.

The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning. By permanently wearing a fixed device on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages.

自由に行動するマウスで長期的な感覚の衝突

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Investigating Long-term Synaptic Plasticity in Interlamellar Hippocampus CA1 by Electrophysiological Field Recording

The study of synaptic plasticity in the hippocampus has focused on the use of the CA3-CA1 lamellar network. Less attention has been given to the longitudinal interlamellar CA1-CA1 network. Recently however, an associational connection between CA1-CA1 pyramidal neurons has been shown. Therefore, there is the need to investigate whether the longitudinal interlamellar CA1-CA1 network of the hippocampus supports synaptic plasticity.
We designed a protocol to investigate the presence or absence of long-term synaptic plasticity in the interlamellar hippocampal CA1 network using electrophysiological field recordings both in vivo and in vitro. For in vivo extracellular field recordings, the recording and stimulation electrodes were placed in a septal-temporal axis of the dorsal hippocampus at a longitudinal angle, to evoke field excitatory postsynaptic potentials. For in vitro extracellular field recordings, hippocampal longitudinal slices were cut parallel to the septal-temporal plane. Recording and stimulation electrodes were placed in the stratum oriens (S.O) and the stratum radiatum (S.R) of the hippocampus along the longitudinal axis. This enabled us to investigate the directional and layer specificity of evoked excitatory postsynaptic potentials. Already established protocols were used to induce long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) both in vivo and in vitro. Our results demonstrated that the longitudinal interlamellar CA1 network supports N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-dependent long-term potentiation (LTP) with no directional or layer specificity. The interlamellar network, however, in contrast to the transverse lamellar network, did not present with any significant long-term depression (LTD).

We used recording and stimulation electrodes in longitudinal hippocampal brain slices and longitudinally positioned recording and stimulation electrodes in the dorsal hippocampus in vivo to evoke extracellular postsynaptic potentials and demonstrate long-term synaptic plasticity along the longitudinal interlamellar CA1.

電気生理学的フィールド記録によるインターラメラ海馬CA1における長期シナプス可塑性の調査

The study of synaptic plasticity in the hippocampus has focused on the use of the CA3-CA1 lamellar network. Less attention has been given to the ...

Electrocorticographic Recording of Cerebral Cortex Areas Manipulated Using an Adeno-Associated Virus Targeting Cofilin in Mice

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. Adeno-associated viruses (AAVs) are increasingly used to improve understanding of brain circuits and their functions. The AAV-mediated manipulation of specific cell populations and/or of precise molecular components has been tremendously useful to identify new sleep regulatory circuits/molecules and key proteins contributing to the adverse effects of sleep loss. For instance, inhibiting activity of the filamentous actin-severing protein&#160;cofilin&#160;using AAV prevents sleep deprivation-induced memory impairment. Here, a protocol is&#160;described that combines the manipulation of cofilin function in a cerebral cortex area with the recording of ECoG activity to examine whether cortical cofilin modulates the wakefulness and sleep ECoG signals. AAV injection is performed during the same surgical procedure as the implantation of ECoG and electromyographic (EMG) electrodes in adult male and female mice. Mice are anesthetized, and their heads are shaved. After skin cleaning and incision, stereotaxic coordinates of the motor cortex are determined, and the skull is pierced at this location. A cannula prefilled with an AAV expressing cofilinS3D, an inactive form of cofilin, is slowly positioned in the cortical tissue. After AAV infusion, gold-covered screws (ECoG electrodes) are screwed through the skull and cemented to the skull with gold wires inserted in the neck muscles (EMG electrodes). The animals are allowed three weeks to recover and to ensure sufficient expression of cofilinS3D. The infected area and cell type are verified using immunohistochemistry, and the ECoG is analyzed using visual identification of vigilance states and spectral analysis. In summary, this combined methodological approach allows the investigation of the precise contribution of molecular components regulating neuronal morphology and connectivity to the regulation of synchronized cerebral cortex activity during wakefulness and sleep.

This article describes a protocol for the manipulation of molecular targets in the cerebral cortex using adeno-associated viruses and for monitoring the effects of this manipulation during wakefulness and sleep using electrocorticographic recordings.

マウスにおけるコフィリンを標的とするアデノ関連ウイルスを用いて操作した大脳皮質領域の電気コルチコチコ

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. ...

Preparation of Acute Slices from Dorsal Hippocampus for Whole-Cell Recording and Neuronal Reconstruction in the Dentate Gyrus of Adult Mice

Although the general architecture of the hippocampus is similar along its longitudinal axis, recent studies have revealed prominent differences in molecular, anatomical and functional criteria suggesting a division into different sub-circuits along its rostro-caudal extent. Owing to differential connectivity and function the most fundamental distinction is made between the dorsal and the ventral hippocampus, which are preferentially involved in spatial and emotional processing, respectively. Accordingly, in vivo work regarding spatial memory formation has focused on the dorsal hippocampus.
In contrast, electro-physiological in vitro recordings have been preferentially performed on intermediate-ventral hippocampus, largely motivated by factors like slice viability and circuit integrity. To allow for direct correlation of in vivo data on spatial processing with in vitro data we have adapted previous sectioning methods to obtain highly viable transverse brain slices from the dorsal-intermediate hippocampus for long-term recordings of principal cells and interneurons in the dentate gyrus. As spatial behavior is routinely analyzed in adult mice, we have combined this transversal slicing procedure with the use of protective solutions to enhance viability of brain tissue from mature animals. We use this approach for mice of about 3 months of age. The method offers a good alternative to the coronal preparation which is frequently used for in vitro studies on dorsal hippocampus. We compare these two preparations in terms of quality of recordings and preservation of morphological features of recorded neurons.

We present a protocol to prepare acute-slices from the dorsal-intermediate hippocampus of mice. We compare this transversal preparation with coronal slicing in terms of quality of recordings and preservation of morphological features of recorded neurons.

行動中マウスの海馬における振動を制限空間録音

要約

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この動画の章

E13マウスからグリア制限前駆体の導出

動作げっ歯類の可動シリコンプローブによるニューロンの大規模なレコーディング

マウス海馬にオリゴマーアミロイドベータの定位注入

脚橋核ニューロンにガンマバンド振動を記録

行動するマウスにおける海馬シータ振動の光同調

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ・テトロードハイパードライブの構築

自由に行動するマウスで長期的な感覚の衝突

電気生理学的フィールド記録によるインターラメラ海馬CA1における長期シナプス可塑性の調査

マウスにおけるコフィリンを標的とするアデノ関連ウイルスを用いて操作した大脳皮質領域の電気コルチコチコ

成体マウスのデンテート・ジラスにおける全細胞記録と神経再建のための、逆海馬からの急性スライスの作製

行動中マウスの海馬における振動を制限空間録音

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E13マウスからグリア制限前駆体の導出

動作げっ歯類の可動シリコンプローブによるニューロンの大規模なレコーディング

マウス海馬にオリゴマーアミロイドベータの定位注入

脚橋核ニューロンにガンマバンド振動を記録

行動するマウスにおける海馬シータ振動の光同調

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ ・ テトロード ハイパー ドライブの構築

自由に行動するマウスで長期的な感覚の衝突

電気生理学的フィールド記録によるインターラメラ海馬CA1における長期シナプス可塑性の調査

マウスにおけるコフィリンを標的とするアデノ関連ウイルスを用いて操作した大脳皮質領域の電気コルチコチコ

成体マウスのデンテート・ジラスにおける全細胞記録と神経再建のための、逆海馬からの急性スライスの作製

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ・テトロードハイパードライブの構築