Mouse Hippocampus and Prefrontal Cortex의 Dual Extracellular Recordings in the Mouse Hippocampus and Prefrontal Cortex(생쥐 해마와 전전두엽 피질의 이중 세포외 기록)

요약

이 프로토콜은 국소 자기장 전위를 기록하고 쥐 해마와 전전두엽 피질의 정보 흐름을 조사하기 위해 맞춤형으로 설계된 기록 장치와 전극의 사용을 간략하게 설명합니다.

초록

국소 전위(LFP)를 기록하는 기술은 국소화된 신경 세포 집단의 전기적 활동을 측정하는 데 사용되는 전기생리학적 방법입니다. 이는 인지 연구, 특히 해마와 전전두엽 피질과 같은 뇌 영역에서 중요한 도구 역할을 합니다. 이러한 영역 간의 이중 LFP 기록은 지역 간 신호 통신을 탐색할 수 있게 해주기 때문에 특히 흥미롭습니다. 그러나, 이러한 녹음을 수행하는 방법은 거의 설명되지 않으며, 대부분의 상용 기록 장치는 비싸거나 특정 실험 설계를 수용하기에 적응성이 부족합니다. 이 연구는 항정신병 약물 및 칼륨 채널 조절제가 이러한 영역의 LFP 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 마우스 해마와 전전두엽 피질에서 이중 전극 LFP 기록을 수행하기 위한 포괄적인 프로토콜을 제시합니다. 이 기술을 사용하면 각 뇌 영역 내의 전력 스펙트럼 및 둘 사이의 일관성을 포함한 LFP 특성을 측정할 수 있습니다. 또한 이러한 실험을 위해 저비용의 맞춤형 녹음 장치가 개발되었습니다. 요약하면, 이 프로토콜은 서로 다른 뇌 영역에서 높은 신호 대 잡음비로 신호를 기록하는 수단을 제공하여 뇌 내 지역 간 정보 통신의 조사를 용이하게 합니다.

서문

국소자기전위(LFP)는 세포외 공간에서 기록된 전기적 활동을 말하며, 국소적인 뉴런 그룹의 집합적 활동을 반영합니다. 1Hz의 느린 파동에서 100Hz 또는 200Hz의 빠른 진동에 이르기까지 다양한 범위의 주파수를 나타냅니다. 특정 주파수 대역은 학습, 기억 및 의사 결정과 같은 인지 기능과 관련이 있습니다 ^1,2. LFP 특성의 변화는 치매 및 정신 분열증을 포함한 다양한 신경 장애의 바이오마커로 사용되었습니다 ^3,4. LFP 기록을 분석하면 이러한 상태 및 잠재적인 치료 전략과 관련된 근본적인 병리학적 메커니즘에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

이중 LFP 기록은 두 개의 특정 뇌 영역 내부 및 두 영역 사이의 국부적인 전기 활동을 측정하는 데 사용되는 기술입니다. 이 기술은 서로 다른 뇌 영역 내에서 그리고 서로 다른 뇌 영역 사이에서 발생하는 복잡한 신경 역학 및 신호 통신을 조사할 수 있는 귀중한 기회를 제공합니다. 이전 연구에 따르면 개별 뇌 영역의 신경 세포 특성의 변화를 감지하는 것은 복잡할 수 있지만 지역 ....

프로토콜

이 연구는 과학적 목적을 위한 동물 관리 및 사용에 대한 호주 규정에 따라 Florey Animal Ethics Committee(The University of Melbourne, No. 22-025UM)의 승인을 받았습니다. 본 연구에는 호주 동물자원센터(Animal Resources Centre)에서 얻은 C57BL/6마리의 수컷 마우스(8주)가 사용되었다.

1. 헤드스테이지 설계 및 제작

알림: 헤드스테이지 PCB 보드는 동물의 머리에 직접 배치하도록 설계된 소형 14mm x 12mm 4층 보드입니다. 상용 증폭기 칩( 재료 표 참조)을 사용하며 모든 디자인 및 Gerber 파일은 온라인에서 사용할 수 있습니다(GitHub 링크: https://github.com/dechuansun/Intan-headstage/tree/main/pcbway).

1. 제조업체에 다음 사양을 제공하십시오. 보드 두께: 0.6mm; 최소 트래킹/간격: 4mils; 최소 구멍 크기: 0.2mm.
2. PCB 조립 과정에서 다음 순서를 따르십시오.
   1. 350°C로 설정된 열풍총을 사용하여 증폭기 칩을 보드에 납땜합니다....

토론

여기에 제시된 프로토콜은 해마(HIP)와 전전두엽 피질(PFC)에서 이중 국소자기전위(LFP)를 동시에 기록하기 위해 특별히 설계된 맞춤형 헤드스테이지를 구성하는 절차를 간략하게 설명합니다. 이 프로토콜에 제공된 자세한 단계는 연구원이 각 영역 내 및 HIP와 PFC 간의 신호 통신을 철저히 조사할 수 있는 충분한 정보를 제공합니다.

맞춤형으로 설계된 헤드스테이지는 상업용 앰?.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Brass tube	Albion Alloys, USA	Inside diameter of 0.45 mm
Carprofen	Rimadyl, Pfizer Animal Health
Commercial amplifier chip	Intantech	RHD 2132
Control board	Intantech	RHD recording system
Dental cement	Paladur
Heat shrinks	Panduit	0.8 mm diameter
M1.2 stainless steel screw	Watch tools	Clock and watch screw
Multichannel socket connector	Harwin, AU	1.27 mm pitch, PCB socket
PFA-coated tungsten wires	A-M SYSTEMS, USA	Inside diameter of 150 µm
Phosphoric acid-based flux	Chip Quik	CQ4LF-0.5
Recording software	Intantech	RHX recording software
Stereotactic Frame	World Precision Instruments	Mouse stereotactic instrument
Super glue	UHU	Ultra fast