우리는 프로토콜에 대한 귀중한 의견을 제공 포터 그룹의 구성원을 감사드립니다. ;이 작품은 신경과 재단의 미국 아카데미에서 CMH하는 임상 연구 교육 교제, 일반 의료 과학 국립 연구소 (NIGMS의 친교에 의해 투자되었다 <a href="http://www.nigms.nih.gov/">http://www.nigms.nih.gov/</a> JDR하기 (GM08169) ), NIH 국립 신경 장애 연구소에서 부여 뇌졸중 (NS054809) JDR에 루스 L. Kirschstein 내셔널 리서치 서비스 수상 (NS060392), NSF EFRI 부여 (0836017), 쿨터 재단 Translational 연구 상,와 JDR에 translational 연구 활동 (NS007480).

<ol>
	<li>Potter, S. M., DeMarse, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+approach+to+neural+cell+culture+for+long-term+studies.">A new approach to neural cell culture for long-term studies.</a> J Neurosci Methods. 110, 1-2 (2001).</li><li>Rambani, K., Vukasinovic, J., Glezer, A., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culturing+thick+brain+slices:+an+interstitial+3D+microperfusion+system+for+enhanced+viability.">Culturing thick brain slices: an interstitial 3D microperfusion system for enhanced viability.</a> J Neurosci Methods. 180, 243-254 (2009).</li><li>Bakkum, D. J., Chao, Z. C., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatio-temporal+electrical+stimuli+shape+behavior+of+an+embodied+cortical+network+in+a+goal-directed+learning+task.">Spatio-temporal electrical stimuli shape behavior of an embodied cortical network in a goal-directed learning task.</a> J Neural Eng. 5, 310-323 (2008).</li><li>Shahaf, G., Marom, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+in+networks+of+cortical+neurons.">Learning in networks of cortical neurons.</a> J Neurosci. 21, 8782-8788 (2001).</li><li>Wagenaar, D. A., Nadasdy, Z., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+dynamic+attractors+in+activity+patterns+of+cultured+neuronal+networks.">Persistent dynamic attractors in activity patterns of cultured neuronal networks.</a> Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 73, 051907-05 (2006).</li><li>Esposti, F., Signorini, M. G., Potter, S. M., Cerutti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+long-term+correlations+in+dissociated+cortical+neuron+recordings.">Statistical long-term correlations in dissociated cortical neuron recordings.</a> IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 17, 364-369 (2009).</li><li>Madhavan, R., Chao, Z. C., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+recurring+spatiotemporal+activity+patterns+in+cortical+networks.">Plasticity of recurring spatiotemporal activity patterns in cortical networks.</a> Phys Biol. 4, 181-193 (2007).</li><li>Chiappalone, M., Massobrio, P., Martinoia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Network+plasticity+in+cortical+assemblies.">Network plasticity in cortical assemblies.</a> Eur J Neurosci. 28, 221-237 (2008).</li><li>Hofmann, F., Bading, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+term+recordings+with+microelectrode+arrays:+studies+of+transcription-dependent+neuronal+plasticity+and+axonal+regeneration.">Long term recordings with microelectrode arrays: studies of transcription-dependent neuronal plasticity and axonal regeneration.</a> J Physiol Paris. 99, 2-3 (2006).</li><li>Gortz, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+reduction+of+spontaneous+neuronal+network+activity+by+sublethal+amyloid+beta+(1-42)+peptide+concentrations.">Transient reduction of spontaneous neuronal network activity by sublethal amyloid beta (1-42) peptide concentrations.</a> J Neural Transm. 116, 351-355 (2009).</li><li>Koito, H., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+rat+brain+aggregate+cultures+for+neuron+and+glia+development+studies.">Preparation of rat brain aggregate cultures for neuron and glia development studies.</a> J Vis Exp. 31, (2009).</li><li>Brewer, G. J., Cotman, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+and+growth+of+hippocampal+neurons+in+defined+medium+at+low+density:+advantages+of+a+sandwich+culture+technique+or+low+oxygen.">Survival and growth of hippocampal neurons in defined medium at low density: advantages of a sandwich culture technique or low oxygen.</a> Brain Res. 494, 65-74 (1989).</li><li>Lelong, I. H., Petegnief, V., Rebel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+cells+mature+faster+on+polyethyleneimine+coated+plates+than+on+polylysine+coated+plates.">Neuronal cells mature faster on polyethyleneimine coated plates than on polylysine coated plates.</a> J Neurosci Res. 32, 562-568 (1992).</li><li>Potter, S. M., Pine, J., Fraser, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+transplant+staining+with+DiI+and+vital+imaging+by+2-photon+laser-scanning+microscopy.">Neural transplant staining with DiI and vital imaging by 2-photon laser-scanning microscopy.</a> Scanning Microsc Suppl. 10, 189-199 (1996).</li><li>Rolston, J. D., Gross, R. E., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low-cost+multielectrode+system+for+data+acquisition+enabling+real-time+closed-loop+processing+with+rapid+recovery+from+stimulation+artifacts.">A low-cost multielectrode system for data acquisition enabling real-time closed-loop processing with rapid recovery from stimulation artifacts.</a> Front Neuroengineering. 2, (2009).</li><li>Wagenaar, D. A., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+all-channel+stimulator+for+electrode+arrays,+with+real-time+control.">A versatile all-channel stimulator for electrode arrays, with real-time control.</a> J Neural Eng. 1, 39-45 (2004).</li><li>van Pelt, J., Wolters, P. S., Corner, M. A., Rutten, W. L., Ramakers, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+characterization+of+firing+dynamics+of+spontaneous+bursts+in+cultured+neural+networks.">Long-term characterization of firing dynamics of spontaneous bursts in cultured neural networks.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 51, 2051-2062 (2004).</li><li>Wagenaar, D. A., Pine, J., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+extremely+rich+repertoire+of+bursting+patterns+during+the+development+of+cortical+cultures.">An extremely rich repertoire of bursting patterns during the development of cortical cultures.</a> BMC Neurosci. 7, (2006).</li><li>Wagenaar, D. A., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+multi-channel+stimulus+artifact+suppression+by+local+curve+fitting.">Real-time multi-channel stimulus artifact suppression by local curve fitting.</a> J Neurosci Methods. 120, 113-120 (2002).</li><li>Bakkum, D. J., Chao, Z. C., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+activity-dependent+plasticity+of+action+potential+propagation+delay+and+amplitude+in+cortical+networks.">Long-term activity-dependent plasticity of action potential propagation delay and amplitude in cortical networks.</a> PLoS One. 3 (5), e2088-e2088 (2008).</li><li>Wagenaar, D. A., Madhavan, R., Pine, J., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+bursting+in+cortical+cultures+with+closed-loop+multi-electrode+stimulation.">Controlling bursting in cortical cultures with closed-loop multi-electrode stimulation.</a> J Neurosci. 25 (3), 680-688 (2005).</li><li>Jimbo, Y., Tateno, T., Robinson, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+induction+of+pathway-specific+potentiation+and+depression+in+networks+of+cortical+neurons.">Simultaneous induction of pathway-specific potentiation and depression in networks of cortical neurons.</a> Biophys J. 76 (2), 670-678 (1999).</li><li>Banker, G., Goslin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Culturing nerve cells. , (1998).</li></ol>

CMH는 공개 아무것도 없습니다.<br /&gt; JDR와 SMP는 Axion Biosystems에 대한 컨설턴트를 지급됩니다.<br /이 문서와 동영상&gt; 제출 요금 및 비디오 처리 수수료는 우아하게 멀티 채널 시스템에 의해 후원되었다.

이 프로토콜은 방법을 문화에 대한 지침을 보여 주며의 연결을 미세 전극 배열에 네트워크뿐만 아니라에서 녹화 및 네트워크의 연결을 자극에 대한 소개를 유지합니다. MEAs에서 녹화 더 일반적인 문제 중 일부는 또한 MEA 문제 해결 섹션에서 논의되었습니다. 전반에 걸쳐 논의하고 자주 이러한 변화는 특정 실험 설계에서 요구하는 특정 조건을 최적화하기 위해 활용하는 범위 내에서 프로토콜 가끔 차이가 있습니다. 여기에 제시된 기록하고 자극 시스템 MCS의 preamp와 NeuroRighter 15 설계된 우리의 사용자 정의 구성이지만,의 연결 네트워크 인터페이스를 제공할 수있는 여러 다른 시스템이있다. 특정 설정을 선택하면 특정 실험 요구 사항에 따라 달라집니다. 간단한 녹음 및 자극의 예제 MEAs에 그러나 이러한 문화는 시냅스의 연결 활동과 네트워크 연결에 관한 복잡한 질문에 대한 통찰력을 제공하는 데 사용할 수있는이 프로토콜에서 제공되었습니다. 위에서 언급한 바와 같이 지속적인 작업이 세포 소성과 같은 프로세스를 연구하기 위해이 기술을 활용이며, 개발, excitotoxicity 및 neurodegeneration. 6-10 예를 들어, 우리의 실험실에서 최근 간행물 재현성 목표가 실시간 폐루프 자극과 함께 체외로 배우는 감독했다 현재의 연결을 네트워크 활동 3 응답. MEA의 문화가 자주 몹시 신경을 쓰는하고 섬세한 있지만, 그들의 단순 성과 접근성 (그대로 동​​물에 비해) 덕분에, 그들은 네트워크 수준의 연결 활동을 공부위한 강력한 모델을 제공합니다.

용품 <ul><li> 일회용 용기 상단 필터 (150ml, 0.2μm 기공 크기, Nalgene # 565-0020) </li><li> 배아 일 18 시간 초과 - 임신 여성의 쥐 </li><li> Microelectrode 배열 (B1, 프로토콜의 설명 참조) </li><li> Microelectrode 어레이 뚜껑 (프로토콜, B3의 설명 참조) </li><li> 나일론 셀 스트레이너 (40μm, BD 팔콘, # 352340) </li><li> 폴리 프로필렌 원뿔 튜브 (살균, 15ml) </li><li> 폴리스티렌 페트리 요리 (살균 35mm 및 100x15mm) </li><li> Pipet 팁 (살균, 20μl, 200μl와 1000μl) </li><li> Serological pipets (5ml) </li></ul> 장비 : <ul><li> 생물 안전 캐비닛 / 층류 흐름 후드 </li><li> 셀 카운터 </li><li> 원심 분리기 </li><li> 얼음 컨테이너 </li><li> 해부 가위와 집게 (소독) </li><li> 층류 후드에 현미경을 해부 </li><li> 휴대용 전기 pipetman </li><li> Hemacytometer </li><li> Isofluorane 및 가스 챔버 </li><li> 라이트 현미경 </li><li> 휴대용 pipetman (P - 20 (20μl), P - 200 (200μl), P - 1000 (1000μl)) </li><li> MEA 기록 시스템 (프로토콜, D1의 설명 참조) </li><li> 쥐 기요틴 </li><li> 트라이 - 가스 배양기 (프로토콜, B15에 대한 설명을 참조) </li><li> 후드에 부착된 흡인기로 진공 플라스크 </li><li> 와동 </li><li> 워터 목욕 (35-37 ° C) </li></ul> 솔루션 및 시약 : BSA 솔루션 : 확인 5% BSA 인산염의 (시그마 A - 9418)은 생리 산도 7.4와 0.2μm의 필터를 버퍼. 이 솔루션은 4 ° C 몇 달 동안 미리 준비하고 저장할 수 있습니다. 셀 매체 : 90 ML Dulbecco의 수정 이글 배지 (어바인 과학 9,024) 10 ML 말 혈청 (Gibco 16,050) 1ml 나트륨 pyruvate (Gibco 11360, 100mM), 250 μl GlutaMAX (Gibco 35,050) 및 인슐린 (최종 농도를 결합 2.5 μg / ML, 시그마 I - 5500)는 다음 0.2 μm의 filter.22 따뜻한 통과하고 사용하기 전에 인큐베이터에있는 세포 매체를 평형. papain 솔루션을 준비 해부 솔루션 : 23 <table border="1"><tr><td> 해부 솔루션 (100ml 주식) </td><td> 4, 순서 필터 0.22 μm의 및 상점을 결합 ° C. </td><td></td></tr><tr><td> 구성 요소 </td><td> 볼륨 ML </td><td> 최종 농도 (㎜) </td></tr><tr><td> 두 번 증류수 </td><td> 91.175 </td><td></td></tr><tr><td> 1 M MgCl 2 </td><td> 0.58 </td><td> 5.8 MM </td></tr><tr><td> 1 M CaCl 2 </td><td> 0.025 </td><td> 0.25 MM </td></tr><tr><td> 0.5 M의 HEPES </td><td> 0.32 </td><td> 1.6 MM </td></tr><tr><td> 0.5 % 페놀 레드 </td><td> 0.2 </td><td> (0.001 %) </td></tr><tr><td> 0.1 N NaOH </td><td> 0.2 </td><td> 0.2 MM </td></tr><tr><td> 2 M Na2SO4 </td><td> 4.5 </td><td> 90 MM </td></tr><tr><td> 1 M K2SO4 </td><td> 3.0 </td><td> 30 MM </td></tr><tr><td> 0.1 M Kynurenic 수 소산 </td><td> 1.0 </td><td> 1 ㎜ </td></tr><tr><td> 5 MM APV </td><td> 1.0 </td><td> 0.05 MM </td></tr></table> 이 솔루션은 4 ° C 몇 달 동안 미리 준비하고 저장할 수 있습니다. DNAse I : Invitrogen (# 18047019). 50μl aliquots는 -80 ° C.에 냉동 플래시 저장됩니다 나누어지는는 세포 분리 과정을 시작하기 전에 층류 후드에서 해동합니다. 행크의 균형 소금 솔루션 : 시그마 (# 4891). 1X 솔루션은 무균 0.2μm의 필터와 4에 저장된 ° C.는, 탈이온수에 준비가되어 있습니다 최대 절전 모드 솔루션 : culturing의 날에 준비합니다. 2 ML B - 27 보충제 (50X, Invitrogen # 17504)와 0.2 μm의에서 필터 98 ML L - 15 중간 (Invitrogen 11,415)을 결합합니다. Laminin 솔루션 : culturing의 날에 준비합니다. 0.02mg/ml의 최종 농도에 대한 980 μl 셀 매체 laminin의 20μl를 (1mg/ml, 시그마 L - 2020) 희석. laminin (1mg/ml) 20 μl aliquots는 -80 ° C에 보관하고 사용 직전 해동됩니다. 해동하면 벤치 위에 발생할 아니라 물 목욕과 같이 급속한 때로는 laminin의 겔화으로 이어질 수 있습니다 해동. Papain 솔루션 : 23 30-32로 해부 솔루션의 따뜻한 10 ML (위) ° C. 200 개가에게 papain을 추가 (시그마 P - 4762) 및 1.6 MG L - 시스테인 (시그마 C - 7880). 0.1 N NaOH의 약 14 μl와 7.4으로 산도를 조정합니다. 솔루션 CL까지 약 30 분 동안 품어귀, 필터 0.2 μm의, -80 15 ML의 폴리 프로필렌 살균 원뿔 튜브 및 저장 2 ML aliquots의 액체 질소로 동결 플래시 ° C. ° C 이전의 프로토콜을 시작하는 35-37에서 나누어지는를 녹여. Polyethyleneimine (PEI) 솔루션 : 13 PEI 100 μl (50 % W / V, 시그마 P - 3143)는 0.05 %의 최종 농도 W / V. 100 ML 나트륨 borate 버퍼 (0.1 M 산도 8.4, 시그마 B - 9876)에 희석입니다 0.2 μm의에서 멸균 필터. 이것은 사전에 준비하고 몇 달 동안 4 ° C에 저장할 수 있습니다. 무균 드 이온화된 물 : 압력솥 사용하기 전에 실온에 시원한 수 있습니다. 트립신 (EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산), Gibco 25,200로 0.25 %) 1ml aliquots는 -80 ° C.에 냉동 플래시 저장됩니다 Aliquots는 사용하기 전에 35-37 ° C의 물을 욕조에서 해동합니다.

how to culture, record and stimulate neuronal networks on micro-electrode arrays (meas)

지난 세기, 전세계 많은 neuroscientists이의 연결을 네트워크가 작동 방법을 이해하기 위해 자신의 인생을 헌신하고 왜 그들은 각종 질병에서 일하고 중지합니다. 연구 neuropathological 관찰, 유전자 라벨과 형광 현미경, 그리고 dissociated 뉴런과 슬라이스 준비 모두에서 세포 녹음을 포함합니다. 이 프로토콜은 마이크로 전극 배열 (또한 다중 전극 배열, MEAs)에 dissociated의 연결 문화를 성장과 관련된 또 다른 기술을 설명합니다. 다른 기술을 통해이 시스템을 사용하는 여러 장점이 있습니다. MEAs에 Dissociated의 연결을 문화 네트워크 활동이 배열 다중 전극을 통해 전기 자극을 시퀀스로 조절할 수있는 단순화된 모델을 제공합니다. 네트워크가 작은이기 때문에, 자극의 영향은 그대로 준비에 그런 경우가 아니라 관찰 지역으로 제한됩니다. 세포는 다양한 영상 기술을 모니터링하는 형태로 쉽게 변화를 만드는 monolayer 성장. 마지막으로, MEAs의 문화는 다른 culturing 기술과 본질적으로 어떤 명확한 시간 한계를 제거 체외에서 일년 이상 살아남을 수 있습니다. 1 전세계 우리의 실험실과 다른 사람의 연결 네트워크에 대한 중요한 질문을이 기술을 활용하고 있습니다. 이 프로토콜의 목적은, 돌보는, 설정에서 녹음 및 전기 MEAs의 문화를 자극하기 위해 필요한 정보를 제공하는 것입니다. 네트워크에서 생리학 관련 질문을과 더 나은 이해를 선도하는 세포 수준의 수단을 제공 체외 네트워크에서 두뇌 기능과 장애.

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How to Culture, Record and Stimulate Neuronal Networks on Micro-electrode Arrays MEAs

이 프로토콜은 설정을 돌보는에서 녹음 및 전기 MEAs의 문화를 자극하기 위해 필요한 정보를 제공합니다.<em&gt; 체외에서</em&gt; 네트워크 네트워크 및 두뇌 기능과 기능 장애의 더 나은 이해를 선도하는 세포 수준에서 생리학 관련 질문을위한 수단을 제공합니다.

어떻게 문화, 기록 및 미세 전극 배열에의 연결을 네트워크를 자극 (MEAs)에

For the last century, many neuroscientists around the world have dedicated their lives to understanding how neuronal networks work and why they stop ...

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How to Culture, Record and Stimulate Neuronal Networks on Micro-electrode Arrays (MEAs)

54.3K 조회수.  Emory University School of Medicine. 이 프로토콜은 설정을 돌보는에서 녹음 및 전기 MEAs의 문화를 자극하기 위해 필요한 정보를 제공합니다. 체외에서 네트워크 네트워크 및 두뇌 기능과 기능 장애의 더 나은 이해를 선도하는 세포 수준에서 생리학 관련 질문을위한 수단을 제공합니다.