(하이 타오 우), 중국과 그랜트 Z161100000216154에서의 기초 연구에 대 한 국가 주요 개발 프로그램에서 973 (2014CB542203) 프로그램 31522029, 31770929 및 31371149 (하이 타오 우) 중국의 국가 자연과학 기초에 의해 지원 되는 베이징 시 과학 및 기술 위원회 (하이 타오 우). 저자는 그들의 격려와 토론에 대 한이 타오 우 연구소의 모든 구성원을 감사합니다. 저자는 그의 도움 장치 디버깅에 대 한 Zhenwei 류를 매우 감사.

동물 실험 절차는 베이징의 기본적인 의료 과학 연구소 (베이징, 중국) 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 중국 정부 규정의 기관 지침에 따 랐 다. 쥐 (성인 남성, 26 ~ 30 g) 지 내게 되었고 12 h 빛/12-h 어두운 주기 (오전 7 시에 조명) 아래 물과 음식 광고 libitum, 23 ° C의 일정 한 온도에서 보관. 모든 실험 절차는 가벼운 주기 동안 수행 했다.
1. 수술 준비
참고: 사용자 지정 전극은 Halpern의 보고서23에서 수정 하는 방법을 사용 하 여 만든.
<ol><li>2 구리 마이크로-전선 (200 µ m의 외부 직경)를 사용 하 여 병렬 양극 전극으로. 자극에 대 한 원통형 전극 형성에 서로 주위 전극 랩. 참고: 여기, PP 또는 DG 내 전극 길이 핵의 해부학 적 깊이 따라 다양 했다.</li>
	<li>에틸렌 산화물 소독 캐비닛을 사용 하 여 전극 소독. 처리 하 고 제 2 채널 마이크로 와이어 전극 어떤 오염 없이 저장 합니다. 전극 엄격 하 게 어떤 수술 주입 하기 전에 살 균 되어야 한다.</li>
	<li>압력솥 수술 도구.</li>
	<li>수술 하기 전에 주사 마우스 pentobarbital (20-50 mg/kg)와 intraperitoneally, 마 취의 수술 비행기를 달성 하기 위해.</li>
	<li>살 균 페니실린 G procaine 정지 (75000 U, 인스턴트 메신저)와 각각24통증과 감염의 위험을 줄이는 진통 에이전트 (carprofen, 0.05-1 mg/kg, 사우스 캐롤라이나) 마우스를 주사.</li>
	<li>동물 마 취 후 눈 건조를 방지 하기 위해 두 눈을 눈 윤 활 유를 적용 합니다. 동물의 반사 응답 곤란 발가락 응답이 발생 하는 경우에 작업을 진행 하 여는 진정의 유도 및 마 취의 깊이 확인 합니다. 참고: 수 의사 연 고 눈 건조를 방지 하기 위해 또 다른 옵션입니다.</li>
	<li>마우스 머리 위에 모피의 대부분 전기 머리 또는 면도날 면도, 면도 영역 70% 알코올과 betadine 솔루션의 세 가지 번갈아 스크럽을 소독 하 고는 betadine 피부에 건조 후 작업 진행.</li>
</ol>2. 고주파 자극 수술25,26
참고:이 단계에서 전극이 아니다 일방적으로 심은 지 DG 또는 중간 PP 영역, 에피소드 학습과 기억에 중요 한 역할을 해 마의 한 부분으로.
<ol><li>정위 적 프레임에 마 취 마우스를 놓습니다. 마우스의 머리를 움직이기 힘 드는 유지 하 귀 바 제대로 정렬 하 고 신속 하 게 그들을 설치 합니다. 중심으로 머리를 지원 하 고 약간 마우스를 보안 부드럽게 귀 바 조입니다.</li>
	<li>37 ±에 동물의 체온을 유지 하기 위해 온도 조절 패드를 사용 하 여 0.5 ° c.</li>
	<li>집게를 사용 하 여 마우스 귀 앞쪽 피부를 파악 하 여 마우스의 두개골의 정상 피부 1 c m2 지역에 대 한 제거 하는 소독가 위로 잘라. 참고: 적은 양의 출혈 컷된 피부의 가장자리를 따라 관찰 될 수 있었다.</li>
	<li>근육 및 두개골 표면 노출 면봉으로 두개골을 overlying 다른 첨부 파일을 제거 합니다. 모든과, 힘 줄 및 두개골의 완전히는 화살을 식별 하는 표면 및 람다 봉합 라인에서 결합 조직 청소는 면봉와 해를 사용 합니다.</li>
	<li>Bregma와 람다 포인트를 식별 합니다. 혀끝 봉합 교차는 calvaria의 우수한 중간 부분에 화살 봉합은 bregma이 있는 곳입니다. 화살 봉합에 의해 lambdoid 봉합의 교집합 람다는 표시입니다. 원래 지점으로는 bregma를 사용 하 여 다른 핵 위치를 설정.</li>
	<li>두개골에 bregma 람다 위치 식별 후 수평에이 두 지점을 조정 합니다. 이러한 두 지점의 높이 (모든 오류 < 0.05 m m 이어야 한다) 등 쪽 복 부 방향으로 거의 동일 다는 것을 확인 하십시오. 또한, 두개골 수준 같은 방법26의 중간 측면 방향에 있는지 확인 합니다.</li>
	<li>일방적인 수술에 대 한 정위 적 수술 프레임에 만든 2-채널 구리 마이크로 와이어 전극 회전 전극 홀더에 탑재 합니다.</li>
	<li>처음에, bregma 지점 위에 수직으로 전극을 놓고 원래 사이트로 설정 합니다. 사용 디지털 표시를 나타내는 앞쪽-뒷부분 (AP), 중간 옆 (ML), 정위 적 수술 프레임을 dorso-복 부 (DV) 합니다. 참고: 전극 휘어 지 고 되지 않도록 만지지 마십시오 두개골에 전극 팁 작업 중.</li>
	<li>올바른 위치로 전극을 부드럽게 이동 하는 방법 (그림 1A, AP-2.1/ML ± 1.0 DG와 AP-3.8/ML ± 3.0 PP, 각각) 어떤 터치 하지 않고 두개골 위에27 . 원하는 사이트 전극 삽입을 위해 확인 되었다 때 높은 dorsoventral 정위 적 조정을 사용 하 여 전극 홀더, 고 검은색 표시와 함께 위치를 표시 합니다. 참고: stereotaxic 좌표에 관하여 정확한 위치는 마우스 스트레인, 무게, 그리고 섹스에 의해 달라질 수 있습니다. 성인 생쥐 같은 섹스의 위치에 어떤 변화를 최소화 하기 위해 사용 되어야 한다. 가능 하면 개별 주제 기초27에 위치를 식별 하 작전 해 부 검사를 사용 해야 합니다.</li>
	<li>휴대용 micromanipulator 도움 드릴을 사용 하 여 (크기 규 석 = 0.5 m m) 정확 하 게 표시 된 위치에서 버는 구멍을. 드릴링 하기 전에 70% 에탄올과 버의 끝을 소독. Z 축 0.8-1.0 m m의 X-Y 위치를 변경 하지 않고 따라 두개골을 통해 미니 드릴 비트를 이동 합니다. 메 마른 목화를 사용 하 여 작업 하는 동안 어떤 출혈을 멈추게. 참고: 시추 하는 동안-드릴링과 과도 한 열 발생을 피하기 위해, 드릴링 속도 15000-18000 분당 회전 (RPM), 그리고 자주 드릴 비트 마다 8-10의 버 구멍에서 인출 확인 합니다.</li>
	<li>계속 두 라 노출까지 드릴링. 구부러진된 바늘을 사용 하 여 훈련 하는 동안 생성 되 고 기본 부드러운 뇌 조직 손상 없이 경질에는 작은 구멍을 만들어 모든 뼈 스크랩 제거. 참고: 뇌 조직 손상 되지 않도록, 구부러진된 무딘 바늘 수 또한 대체 잘 무뚝뚝한 겸 자.</li>
	<li>확인 하려면 그 버 구멍 만들어진 제대로 원하는 위치에 정위 적 수술 프레임의 조정에 의해 전극 높이 줄일 고 전극은 전파 장애물을 건드리지 않고의 버는 구멍을 통해 원활 하 게 삽입할 수 있습니다. 그렇다면, 천천히 삽입 전극 1.8 m m는 DG (또는 PP에 대 한 3.0 m m)의 깊이 (PP-DG) dg 중간 PP에 있는 두개골의 표면에서. 참고: 닦아 모든 중추 신 경계 또는 메 마른 목화와 함께 버 구멍에서 혈액 유출 전극 이식의 과정.</li>
	<li>삽입 후 두개골 구멍에 마이크로 와이어 전극 잡고 자리에 작은 주걱을 사용 하 여 적절 한 치과 시멘트로. 시멘트가 복잡로 삽입 된 전극과 좋은 부드러운 모자를 나사 주위 금형. Debride 하 고 상처 가장자리를 소독.</li>
	<li>전극 홀더에서 전극을 분리 합니다. 정위 적 프레임에서 마우스를 제거 하 고 따뜻한 케이지를 반환 합니다. 참고: 수술 후, 그들은 완전히 충분 한 의식으로 마 취에서 회복 될 때까지 그들의 감 금 소에는 동물을 반환을 기다립니다.</li>
	<li>마우스를 자유롭게 이동 하 고 감 금 소에 있는 2 일 동안 복구할 수 그것을 허용 하자. 그런 다음, 연결 하는 전극 이식 마우스에는 프로그래밍 가능한 자극을 통해 뇌 지도. 그림 2에 제시 된으로 소프트웨어 인터페이스를 설정 합니다. 400 Hz에서 6 펄스의 6 열차의 6 시리즈 HFS 매개 변수 설정 (그림 1B, 열차, 20 사이 100 ms 계열 간의 s)28. 200 µ a 자극 강도 설정 합니다.</li>
	<li>시간 설정으로 원하는 기간 동안 한 HFS를 제공 합니다. 자극 2 x 하루 오전 8 시와 오후 8 시에 제공</li>
	<li>컨트롤 그룹에 대 한 생쥐에 전극을 이식 하 고는 자극을 수행 하지 마십시오.</li>
	<li>C-fos 얼룩에 대 한 심하게 자극 실험 쥐 (2 x 하루). BrdU 라벨에 대 한 급성 자극 그룹으로 실험 쥐 분할 (일 당 2 배 적용) 및 만성 자극 그룹 (10 x 5 일에, 일 당 2 배 적용). 자극의 과정, 마우스 깨어 있는지 확인 합니다. 리드는 트위스트 하지 수 있도록 기억 하십시오. 참고: 프로시저의 마지막 날에 급성 자극 그룹에 마우스 했다 자극 동시에.</li>
	<li>자극을 할 때 신중 하 게 전극 홀더 및 녹화 시스템의 커넥터에서 전극 핀을 분리 합니다.</li>
</ol>3. 면역 형광 염색 및29 라벨 Bromodeoxyuridine
<ol><li>C-fos 와 Notch1 얼룩이, 마지막 HF DBS 자극 후 약 3 h pentobarbital (20-50 mg/kg, I.P.) 마 취의 수술 비행기를 달성 하기 위해 주입 하 여 쥐를 anesthetize.</li>
	<li>BrdU 라벨에 대 한 마지막 HF DBS 자극 후 약 12 h 2-h 간격 (50 mg/kg 0.9% 식 염 수, I.P.) 컨트롤 및 자극된 쥐에 6 주사 BrdU의을 제공 합니다. 마지막 주입 후 36 h 외과 비행기를 달성 하기 위해 pentobarbital (20-50 mg/kg, I.P.)를 주입 하 여 쥐를 anesthetize.</li>
	<li>절 개 흉 곽 통해 메스를 사용 하 여 마음을 노출 한 다음 22 게이지 무딘 관류 바늘 왼쪽된 심 실에 전달 하 게. 오른쪽 아 트리 움에 작은 절 개를 확인 합니다. Transcardially 찬 인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS) 뒤에 1 x PBS (pH 7.4)에 찬 4 %paraformaldehyde (PFA)의 50 mL 50 mL와 함께 그것을 perfuse. 참고: 전환 PBS는 PFA에는 마우스 피에서 vivo에서 교체 되 고 액체 실행 취소 됩니다. 좋은 관류 간 개간 하 여 재판 될 수 있다. 관류 고정 떨림을 관찰 되었습니다30일단 중지 되어야 합니다.</li>
	<li>안과 위 마우스를 목을 벨, 피부에 절 개를 확인 하 고 두개골을 노출. 집게를 사용 하 여 두개골에서 약간 칩 하 고 신중 하 게 전체 쥐의 뇌를 해 부. 포스트-ﬁx 4 %paraformaldehyde 추가 2 일에 뇌와 하룻밤 4 ° C에서 30% 자당 해결책에 그것을 전송.</li>
	<li>20 µ m 코로나 섹션으로 머리를 잘라 cryostat를 사용 하 여. 전송 및 브러시와 유리 슬라이드에 섹션을 탑재 하 고-20 ° c.에서 그들을 저장합니다 참고: 전극 misplacements 또는 과도 한 기계적 손상 동물 이후 분석에서 제외 됩니다.</li>
	<li>일반 PBS (0.1 m M, pH 7.4)에 슬라이드를 전송 없음 정착 액을 포함 하. 씻어 각 어떤 초과 정착 액을 제거 하 5 분에 대 한 3-4 x PBS 가진 조각. BrdU 표시 그룹에 대 한 37 ° C에서 30 분 동안 2 N HCl에 섹션을 품 어 하 고 0.1 M borate 버퍼에 그들을 씻어 (pH 8.4; 10 분). 다음 씻어 슬라이스 2 x PBS에서 5 분. 참고: Immunostaining 다음 수행 합니다.</li>
	<li>보육 실 온 (RT)에서 1 시간에 대 한 솔루션 (1% 정상 염소 혈 청, 3% 소 혈 청 알 부 민 < BSA > 0.5% 트라이 톤 X-100 그리고 0.02% 나트륨 아 지 드 1 x PBS에서) 차단에 의해 분할 영역을 취급 합니다.</li>
	<li>안티-c-fos polyclonal 항 체 (1: 500, 토끼), 안티-Notch1 항 체 (1시 50분; 염소), 또는 안티-BrdU 항 체 (1:800; 쥐) 4 ° C에서 차단 솔루션에서 슬라이스를 밤새 품 어.</li>
	<li>씻어 3 조각에 PBS, x 다음 알 렉 사 Fluor 568 활용 반 토끼 (1: 500), 알 렉 사 Fluor 488 활용 된 항 염소 (1:1, 000), 그들을 품 어 또는 실시간에 1 시간에 대 한 알 렉 사 Fluor 488 활용 된 반대로 쥐 (1: 500) 이차 항 체</li>
	<li>워시 샘플 3 PBS (10 분 마다)에 x. DAPI를 포함 하는 안티-페이드 시 약 장착 매체를 사용 하 여 면역 표시 된 뇌 섹션 커버. 조각 건조 및 4 ° c.에 빛 으로부터 보호 저장 하자</li>
	<li>고해상도 멀티 채널 (순차적) confocal 현미경 검사와 뇌의 자극 및 unstimulated 측면에서 hippocampal 분야의 이미지를 취득 합니다. 제어 및 실험 그룹 사이 일관 되 게 이미지 매개 변수를 설정 합니다.</li>
	<li>모자이크 영상 연속 3 차원 (XYZ) 이미지 전동된 스테이지를 사용 하 여 인접 한 필드의 보기의 큰 합성 수 있도록 함께 그들을 꿰 매 적절 한 소프트웨어를 활용 하 고 확대 목표 (20 X 어 목표, 나 0.45)를 사용 하 여 수행 이미지입니다. 참고: 진정한 바느질과 향상 된 완벽 한 이미지에 대 한 옵션을 매끄럽게 타일링 기능 포함 됩니다. 합성 이미지는 신속 하 고 쉽게 준비 넓은 지역 이미지를 바느질 함수를 사용 하 여.</li>
	<li>C-fos 와 Notch1 얼룩, 맞춘된 이미지의 immunofluorescent 밀도21 의 긍정적인 핵 정량 분석을 수행 합니다. 임의로 rostral와 등, 복 부 hippocampal DG 오는 아구에 3 개의 영역을 선택 하 고 이미지 J 소프트웨어 (http://rsb.info.nih.gov/ij/)31를 사용 하 여 눈 멀게 하는 이중 방식에서 immunofluorescent 밀도 측정.</li>
	<li>BrdU 라벨, 눈 멀게 하는 이중 방식에서 등 해 마는 bregma 상대적인-2.7 mm (-1.7 mm)을 통해 드릴링 지점 슬라이스를 분석 합니다.</li>
	<li>DG에 BrdU 양성 신경만을 계산 합니다. 2 셀 개수에과 립 세포의 직경 안에 누워 셀을 포함 합니다. 참고: 여기, 계산 수행 되었다 공기 목표 X 40을 사용 하 여. 임의로, 동물 당 3-5 섹션 계산 했다, 그리고 카운트 평균 DG19당 수단으로 표현 했다.</li>
</ol>

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J., 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=Dentate+gyrus+NMDA+receptors+mediate+rapid+pattern+separation+in+the+hippocampal+network.">Dentate gyrus NMDA receptors mediate rapid pattern separation in the hippocampal network.</a> Science. 317 (5834), 94-99 (2007).</li><li>Gonzalez, C., 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=Medial+prefrontal+cortex+is+a+crucial+node+of+a+rapid+learning+system+that+retrieves+recent+and+remote+memories.">Medial prefrontal cortex is a crucial node of a rapid learning system that retrieves recent and remote memories.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 103, 19-25 (2013).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. 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(94), e52220 (2014).</li><li>Pizzolato, G., Mandat, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+for+movement+disorders.">Deep brain stimulation for movement disorders.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 6, 2 (2012).</li><li>Tierney, T. S., Sankar, T., Lozano, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+recent+trends+and+further+promising+directions+in+functional+neurosurgery.">Some recent trends and further promising directions in functional neurosurgery.</a> Acta Neurochirurgica Supplement. 117 (117), 87-92 (2013).</li><li>Laxton, A. W., 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=A+phase+I+trial+of+deep+brain+stimulation+of+memory+circuits+in+Alzheimer's+disease.">A phase I trial of deep brain stimulation of memory circuits in Alzheimer's disease.</a> Annals of Neurology. 68 (4), 521-534 (2010).</li><li>Min, H. 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=Deep+brain+stimulation+induces+BOLD+activation+in+motor+and+non-motor+networks:+an+fMRI+comparison+study+of+STN+and+EN/GPi+DBS+in+large+animals.">Deep brain stimulation induces BOLD activation in motor and non-motor networks: an fMRI comparison study of STN and EN/GPi DBS in large animals.</a> NeuroImage. 63 (3), 1408-1420 (2012).</li><li>Kukurba, K. R., Montgomery, S. 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> RNA sequencing and analysis. 2015 (11), 951-969 (2015).</li><li>Kawashima, T., Okuno, H., Bito, H. <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+era+for+functional+labeling+of+neurons:+activity-dependent+promoters+have+come+of+age.">A new era for functional labeling of neurons: activity-dependent promoters have come of age.</a> Frontiers in Neural Circuits. 8, 37 (2014).</li><li>Liu, J., Solway, K., Messing, R. O., Sharp, F. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+neurogenesis+in+the+dentate+gyrus+after+transient+global+ischemia+in+gerbils.">Increased neurogenesis in the dentate gyrus after transient global ischemia in gerbils.</a> Journal of Neuroscience. 18 (19), 7768-7778 (1998).</li><li>Kuhn, H. G., Dickinson-Anson, H., Gage, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurogenesis+in+the+dentate+gyrus+of+the+adult+rat:+age-related+decrease+of+neuronal+progenitor+proliferation.">Neurogenesis in the dentate gyrus of the adult rat: age-related decrease of neuronal progenitor proliferation.</a> Journal of Neuroscience. 16 (6), 2027-2033 (1996).</li></ol>

저자는 선언할 수 없다.

HF DBS 기술 널리 사용 되었습니다 강력한 도구로 1990 년대 이후 많은 신경 성 질환의 치료에 대 한. 지금까지, HF DBS의 랜드마크 일 많은 관심과 모두 클리닉 및 사회 과학에 관심을 끌고있다 진전, 파 킨 슨 병의 치료입니다. 특정 신경 및 정신 장애32,33에서 HF-DBS의 치료 응용 프로그램에 대 한 많은 그룹에 의해 지속적인 HF DBS 연구의 다양 한 유형이 있다. ...

HF DBS 18701이후 개발 된 두뇌에 전기 자극에 대 한 신경외과 기술 이다. 1980 년대 후반에, HFS 처음 파 킨 슨 병에 대 한 잠재적인 치료 적 개입으로 사용 하 고 다른 운동 장애2. 지난 몇 십년에서 HF-DBS 점점 더 널리 사용 되었습니다 현재 치료 되지 않은 뇌 질환의 치료에는 전통적인 치료 전략에 의해. 특히, 때문에 HFS 전극, 매우 효과적인 결과, 최소한의 부작용의 정확도 향상, 뇌 장애 HF DBS에 의해 처리 수 크게 증가 지난 수십 년간3,4, 5. 예를 들어 HF-DBS 승인 되었습니다 미국 식품의 약 청 (FDA)에 의해 파 킨 슨 병 (PD), Alzheimer 유형 치 매, 진전, 운동 장애2,6, 의 다른 종류의 치료에 대 한 7. PD 환자에서 dopaminergic 약물 감소 HF DBS8동안 최대 50%. 또한 운동 장애의 성공적인 치료, HF-DBS 또한 보여주었다 정신 질환 클리닉, 그리고 잘2,9, 로 인식 확대의 치료에는 강력한 효과 10 , 11. 환자12많은 약속을 제공 하는 다양 한 단계에서 다른 정신 장애의 치료에 대 한 HFS의 연구는 주목 해야 한다.
많은 학문은 초점 HFS 뇌13를 통해 로컬 및 원격 효과 설명 했다, 비록 효과의 신경 및 분자 메커니즘 애매2,14남아 있습니다. 일반적으로 클리닉, 치료 HF-DBS는 파 킨 슨 병 및 만성 통증, 등 많은 의견 설명 어떤 하나의 가능성 중 HF DBS 치료에 의해 생성 된 개선 발생의 치료에 대 한 장기적인 방식으로 적용 HFS 전류 조절 한다 신경 네트워크 활동을 아마 이식된 HFS 전극 주변 축 삭의 반복적인 도발은 여. 또는, HF-DBS 출력 뉴런 및 예상된 대상의 방전 율 변경 될 수 있습니다. 또한, HF-DBS 이어질 수 있습니다 장기 potentiation (LTP) 장기 불경기 (주식 회사), 등 장기 시 냅 스 변화는 증상 개선에 기여할 수 있습니다. 지금까지, 그것은 아직 불분명 HFS inﬂuences 휴대 규제 키 분자 이벤트 등을 처리 하는 여부 성체 비보로. 여러 줄 연구의 HFS 설치류에 임상 적용된 DBS15,16의 유사한 신경 응답을 모방 수 설명 했다. 이 연구에서 HF-DBS의 기본 셀룰러 메커니즘을 이해 하기 우리 먼저 설정는 vivo에서 HFS 방법론 쥐에서에 급성 (1 일) 또는 만성 (5 일) 방식으로. 둘째, 우리는 HF DBS 납품 후 신경 활동과 성체의 변경 확인 하려면 활성화 분석 방법론을 설정 합니다.
신경 줄기 세포에서 신경 생산 배아 개발 하는 동안 풍부한 이지만 성인 생활 내내 계속, hippocampal subgranular 영역은 신생 발생 하는 주요 지역 중 하나입니다. 성체의 과정은 많은 생리 적 및 병 적인 요인에 의해 영향을 받습니다. 경우에 따라 간 질 hippocampal 신생 극적으로 감소17,18이다. 또한, 단일 electroconvulsive 치료 크게가 이랑19신경 생산을 증가할 수 있었다. 이러한 관측 제안 electrophysiological 활동 성체와 hippocampal 신경에 시 냅 스가 소성의 규칙에 있는 중요 한 역할을 한다. 따라서, 더 신경 활동 및 신생에 HF DBS의 효과 보여, 우리가 처음 실시는 즉시 이른 유전자 (IEG) c-fos 단기 신경 활동에서 결과의 잘 알려진 마커는의 immunostaining 분석 결과 경험20. HFS 배달21,22후 신호 활성화를 모니터링 하 Notch1 신호 감지 됩니다. 또한, 우리 또한 감지 BrdU 다양 한 매너에 HF DBS 유도 후 분석을 라벨에 의해 신경 생산 BrdU 얼룩은 또한 gliogenesis에 대 한 마커 수 있지만.
현재 연구에서 두 HFS 방법론 직접 및 간접적으로 hippocampal DG의 활성화를 대상에 맞게 있습니다. 전극은 DG에 직접 이식 또는 DG 뉴런을 활성화 하는 계획을 보내는 중간 perforant 경로 (PP)로 이식. HF DBS 유도 대 한 프로그래밍 가능한 자극 기는 마우스 머리에 고정된 전극에 지속적인 자극을 통해 에 대 한 제공 됩니다. 신경 활성화와 신경 신생에 HFS의 효과 확인 하려면 immunofluorescent 얼룩이 지 고 hippocampal DG 지역에서 긍정적인 뉴런 BrdU 통합의 수에 의해 c-fos 와 Notch1의 식 감지 후 각각, HFS 치료입니다. 특히,는 DG에서 성체에 HF-DBS의 효과 비교는 급성 및 만성 자극 방식으로, 또는 직접 및 간접적인 자극 방법, 각각.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:975px;" width="975">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:255px;">Brain stereotaxic instrument</td>
			<td style="width:215px;">Stoelting</td>
			<td style="width:199px;">51730D</td>
			<td style="width:307px;">Stereotactic intracranial implantation for mouse</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:255px;">Stimulator</td>
			<td style="width:215px;">A-M systems</td>
			<td style="width:199px;">Model 3800</td>
			<td>MultiStim 8-Channel programmable stimulator</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:255px;">Dental driller</td>
			<td style="width:215px;">Saeshin Precision Co., Ltd</td>
			<td style="width:199px;">STRONG 90</td>
			<td>For drilling and crainiotomy&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:255px;">Burr</td>
			<td style="width:215px;">Meisinger</td>
			<td style="width:199px;">HM1 005#</td>
			<td>For drilling and crainiotomy&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:255px;">Digidata 1550 Digitizer</td>
			<td style="width:215px;">Molecular Devices</td>
			<td style="width:199px;">AXON 1550</td>
			<td>High-resolution data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:255px;">Cryotome</td>
			<td style="width:215px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:199px;">Thermo Cryotome FSE</td>
			<td>Cutting frozen sections of specimens</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Confocal microscope</td>
			<td style="width:215px;">Olympus</td>
			<td style="width:199px;">FV-1200</td>
			<td>Japan, with 20x Objective (NA 0.45)</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:255px;">Mouse surgery tools</td>
			<td style="width:215px;">F.S.T.</td>
			<td style="width:199px;">14084-08,11254-20,16109-14</td>
			<td style="width:307px;">Scissors, forceps, bone cutter, holders etc.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Pentobarbital sodium</td>
			<td style="width:215px;">R&#38;D systems</td>
			<td style="width:199px;">4579</td>
			<td>20-50mg/kg for i.p. injection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Penicillin G&#160;</td>
			<td style="width:215px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">P3032</td>
			<td>75,000 U for i.m. injection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Carprofen</td>
			<td style="width:215px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">SML1713</td>
			<td>5-10mg/kg, for s.c. injection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">4% Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td style="width:215px;">Beijing Solarbio Sci-Tech Co.&#160;</td>
			<td style="width:199px;">P1110</td>
			<td>stocking solution for tissue fixation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Phosphate buffer (PBS)</td>
			<td style="width:215px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:199px;">10010023</td>
			<td>pH7.4, 500ml in stocking</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Tissue-Tek O.C.T. compound</td>
			<td style="width:215px;">Sakura</td>
			<td style="width:199px;">4583</td>
			<td>Formulation of water-soluble glycols and resins</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">anti-BrdU antibody</td>
			<td style="width:215px;">Abcam</td>
			<td style="width:199px;">ab6326</td>
			<td>Dilutions:1/800</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">anti-c-fos antibody</td>
			<td style="width:215px;">Abcam</td>
			<td style="width:199px;">ab209794</td>
			<td>Dilutions:1/500</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:255px;">Goat Anti-Rabbit IgG (Alexa Fluor 568)</td>
			<td style="width:215px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:199px;">A11036</td>
			<td>Dilutions:1/500</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:255px;">Donkey Anti-Rat IgG (Alexa Fluor 488)</td>
			<td style="width:215px;">Jackson ImmunoResearch</td>
			<td style="width:199px;">712-546-150</td>
			<td>Dilutions:1/500</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:255px;">Antifade mounting medium with DAPI</td>
			<td style="width:215px;">Vector Laboratories</td>
			<td style="width:199px;">H-1200</td>
			<td>Counterstaining with DAPI</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">anti-Notch1 antibody (C-20)</td>
			<td style="width:215px;">Santa Cruz Biotech</td>
			<td style="width:199px;">sc-6014</td>
			<td>Dilutions:1/50</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:255px;">Donkey Anti-Goat IgG (Alexa Fluor 488)</td>
			<td style="width:215px;">Abcam</td>
			<td style="width:199px;">ab150073</td>
			<td>Dilutions:1/1000</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an invasive method for the activation of the mouse dentate gyrus by high-frequency stimulation

전기-고주파 자극 (HFS), 이식된 전극 다양 한 두뇌 지역 타겟팅을 사용 하 여 다양 한 신경 및 정신 질환에 대 한 효과적인 치료로 입증 되었습니다. 또한 라는 깊은 뇌 자극 (DBS), 뇌의 깊은 지역에서 HFS 임상 시험에서 점점 더 중요 해지고 있다. 높은 주파수 (HF-DBS) DBS 수술의 분야에서 최근 진행 주요 우울증 장애 (MDD), 강 박 장애 (강 박 증)에 대 한 치료와 같은 다른 상황에이 침략 적인 기술 활용의 가능성을 확산 하기 시작 했다 그래서 .
이러한 확대 징후에도 불구 하 고 HF-DBS의 유익한 효과의 기본 메커니즘 수수께끼 남아 있습니다. 이 문제를 해결 하려면 한 가지 방법은 사용 하는 이식된 전극 띄엄띄엄 HFS에 의해 뉴런의 분산된 모집단을 활성화 하는. 그것은 알려졌다 시상의 앞쪽 핵에서 HFS 내 화 간 질 클리닉에서의 치료를 위해 사용 될 수 있습니다. 기본 메커니즘 증가 신생 관련이 있을 수도 있습니다 하 고 신경 활동을 변경. 따라서, 우리는 HFS 치료 전후 생리 변경 마우스가 이랑 (DG)에서 성체 신경 활동의 탐지에 의해 탐험에 관심이 있습니다.
이 원고에서 우리가 직접 또는 간접적으로, 급성 또는 만성 방식 마우스에 DG의 활성화를 목표로 HFS에 대 한 방법론을 설명 합니다. 또한, c fos 와 얼룩 신경 활동을 모니터링 하 고 활성화 신호 immunofluorescent Notch1 및 bromodeoxyuridine (BrdU) 결정을 라벨에 대 한 뇌 조각의 준비를 위한 상세한 프로토콜 설명 합니다 HF DBS 유도 후의 신경 신생 HF DBS 치료 후 신경 활동과 성체의 활성화 직접 neurobiological 증거 및 잠재적인 치료 혜택을 제공합니다. 특히,이 방법론 수정 하 고 기초 중추 등 다른 관심된 뇌 영역 및 시상 지역 병원에서 특정 뇌 질환에 대 한 대상에 적용 될 수 있습니다.

Hippocampal DG 하위 직접 또는 PP 하위는 DG를 직접 활성화 하기 위해 HF DBS 자극 통해 삽입 전극을 사용 하 여 정위 적 조정, 설치류 pentobarbital로 취 했다 고 3 h 샘플링 후 c-fos 와 Notch1 immunostaining에 대 한 마지막 HF DBS 자극. BrdU 얼룩, 1 일 또는 HF DBS 자극의 5 일 후 마지막 BrdU 주입 후 36 h에 대 한 설치류 뇌 섹션의 준비에 대 한 pentobarbital로 취 했다. ?...

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An Invasive Method for the Activation of the Mouse Dentate Gyrus by High-frequency Stimulation

이 프로토콜에는 생쥐에서 신뢰할 수 있는 HFS 메서드를 설정 하는 방법을 보여 줍니다. Hippocampal가 뇌 전체 신경 전기 HFS 직접 및 간접적으로 비보에 의해 자극 된다. 신경 활동 및 분자 신호 검사 c-fos 와 Notch1 immunofluorescent 얼룩, 각각; 성체는 bromodeoxyuridine 분석 결과 라벨에 의해 정량 이다.

고주파 자극에 의해 마우스가 뇌의 활성화에 대 한 침략 적 방법

Electrical high-frequency stimulation (HFS), using implanted electrodes targeting various brain regions, has been proven as an effective treatment for ...

an-invasive-method-for-activation-mouse-dentate-gyrus-high-frequency

Research

JoVE Journal

Neuroscience

7.6K 조회수.  Beijing Institute of Basic Medical Sciences. 이 프로토콜에는 생쥐에서 신뢰할 수 있는 HFS 메서드를 설정 하는 방법을 보여 줍니다. Hippocampal가 뇌 전체 신경 전기 HFS 직접 및 간접적으로 비보에 의해 자극 된다. 신경 활동 및 분자 신호 검사 c-fos 와 Notch1 immunofluorescent 얼룩, 각각; 성체는 bromodeoxyuridine 분석 결과 라벨에 의해 정량 이다.

비디오: An Invasive Method for the Activation of the Mouse Dentate Gyrus by High-frequency Stimulation

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS display abnormalities in the expression of FMR1 - a protein required for typical, healthy neural development.3 Recent data has suggested that the loss of this protein can cause the cortex to be hyperexcitable thereby affecting overall patterns of neural plasticity.4,5
In addition, Fragile X shows a strong comorbidity with autism: in fact, 30% of children with FXS are diagnosed with autism, and 2 - 5% of autistic children suffer from FXS.6
Transcranial Magnetic Stimulation (a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability via the application of localized magnetic field pulses 7,8) represents a unique method of exploring plasticity and the manifestations of FXS within affected individuals. More specifically, Theta-Burst Stimulation (TBS), a specific stimulatory protocol shown to modulate cortical plasticity for a duration up to 30 minutes after stimulation cessation in healthy populations, has already proven an efficacious tool in the exploration of abnormal plasticity.9,10 
Recent studies have shown the effects of TBS last considerably longer in individuals on the autistic spectrum - up to 90 minutes.11 This extended effect-duration suggests an underlying abnormality in the brain's natural plasticity state in autistic individuals - similar to the hyperexcitability induced by Fragile X Syndrome.
In this experiment, utilizing single-pulse motor-evoked potentials (MEPs) as our benchmark, we will explore the effects of both intermittent and continuous TBS on cortical plasticity in individuals suffering from FXS and individuals on the Autistic Spectrum.

In this article, we examine the effects of Theta-Burst TMS stimulation on cortical plasticity in individuals suffering from Fragile X syndrome and individuals on the autistic spectrum.

TMS : 연약한 X 증후군 및 자폐증과 개인의 소성의 Mechasnism를 탐험하는 세타 - 버스트 프로토콜을 사용하여

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

연구

신경과학

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic fields. These rapidly alternating fields induce electrical currents within localized, targeted regions of the cortex which are associated with various physiological and functional brain changes.1,2,3
In 2007, O'Reardon et al., utilizing the NeuroStar device, published the results of an industry-sponsored, multisite, randomized, sham-stimulation controlled clinical trial in which 301 patients with major depression, who had previously failed to respond to at least one adequate antidepressant treatment trial, underwent either active or sham TMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The patients, who were medication-free at the time of the study, received TMS five times per week over 4-6 weeks.4
The results demonstrated that a sub-population of patients (those who were relatively less resistant to medication, having failed not more than two good pharmacologic trials) showed a statistically significant improvement on the Montgomery-Asberg Depression Scale (MADRS), the Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), and various other outcome measures. In October 2008, supported by these and other similar results5,6,7, Neuronetics obtained the first and only Food and Drug Administration (FDA) approval for the clinical treatment of a specific form of medication-refractory depression using a TMS Therapy device (FDA approval K061053).
In this paper, we will explore the specified FDA approved NeuroStar depression treatment protocol (to be administered only under prescription and by a licensed medical profession in either an in- or outpatient setting).

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the FDA approved depression treatment protocol using the Neuronetics NeuroStar TMS device.

NeuroStar TMS 장치 : FDA를 실시는 우울증 치료 프로토콜을 승인

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Optogenetic Stimulation of the Auditory Nerve

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted deaf subjects1-6. Nonetheless, sound coding with current CIs has poor frequency and intensity resolution due to broad current spread from each electrode contact activating a large number of SGNs along the tonotopic axis of the cochlea7-9. Optical stimulation is proposed as an alternative to electrical stimulation that promises spatially more confined activation of SGNs and, hence, higher frequency resolution of coding. In recent years, direct infrared illumination of&#160;the cochlea has been used to evoke responses in the auditory nerve10. Nevertheless it requires higher energies than electrical stimulation10,11 and uncertainty remains as to the underlying mechanism12. Here we describe a method based on optogenetics to stimulate SGNs with low intensity blue light, using transgenic mice with neuronal expression of channelrhodopsin 2 (ChR2)13 or virus-mediated expression of the ChR2-variant CatCh14. We used micro-light emitting diodes (&#181;LEDs) and fiber-coupled lasers to stimulate ChR2-expressing SGNs through a small artificial opening (cochleostomy) or the round window. We assayed the responses by scalp recordings of light-evoked potentials (optogenetic auditory brainstem response: oABR) or by microelectrode recordings from the auditory pathway and compared them with acoustic and electrical stimulation.

Cochlear implants (CIs) enable hearing by direct electrical stimulation of the auditory nerve. However, poor frequency and intensity resolution limits the quality of hearing with CIs. Here we describe optogenetic stimulation of the auditory nerve in mice as an alternative strategy for auditory research and developing future CIs.

청각 신경의 자극 Optogenetic

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted ...

Non-invasive Parenchymal, Vascular and Metabolic High-frequency Ultrasound and Photoacoustic Rat Deep Brain Imaging

Photoacoustics and high frequency ultrasound stands out as powerful tools for neurobiological applications enabling high-resolution imaging on the central nervous system of small animals. However, transdermal and transcranial neuroimaging is frequently affected by low sensitivity, image aberrations and loss of space resolution, requiring scalp or even skull removal before imaging. To overcome this challenge, a new protocol is presented to gain significant insights in brain hemodynamics by photoacoustic and high-frequency ultrasounds imaging with the animal skin and skull intact. The procedure relies on the passage of ultrasound (US) waves and laser directly through the fissures that are naturally present on the animal cranium. By juxtaposing the imaging transducer device exactly in correspondence to these selected areas where the skull has a reduced thickness or is totally absent, one can acquire high quality deep images and explore internal brain regions that are usually difficult to anatomically or functionally describe without an invasive approach. By applying this experimental procedure, significant data can be collected in both sonic and optoacoustic modalities, enabling to image the parenchymal and the vascular anatomy far below the head surface. Deep brain features such as parenchymal convolutions and fissures separating the lobes were clearly visible. Moreover, the configuration of large and small blood vessels was imaged at several millimeters of depth, and precise information were collected about blood fluxes, vascular stream velocities and the hemoglobin chemical state. This repertoire of data could be crucial in several research contests, ranging from brain vascular disease studies to experimental techniques involving the systemic administration of exogenous chemicals or other objects endowed with imaging contrast enhancement properties. In conclusion, thanks to the presented protocol, the US and PA techniques become an attractive noninvasive performance-competitive means for cortical and internal brain imaging, retaining a significant potential in many neurologic fields.

The present work describes a new protocol to perform non-invasive high-frequency ultrasound and photoacoustic based imaging on rat brain, to efficiently visualize deep subcortical regions and their vascular patterns by directing signals on skull foramina naturally present on animal cranium.

비 침습적 실질, 혈관 및 대사 고주파 초음파 및 광 음향 쥐 뇌 심부 이미징

Photoacoustics and high frequency ultrasound stands out as powerful tools for neurobiological applications enabling high-resolution imaging on the central ...

Assessment of Dendritic Arborization in the Dentate Gyrus of the Hippocampal Region in Mice

Dendritic arborization has been shown to be a reliable marker for examination of structural and functional integrity of neurons. Indeed, the complexity and extent of dendritic arborization correlates well with the synaptic plasticity in these cells. A reliable method for assessment of dendritic arborization is needed to characterize the deleterious effects of neurological disorders on these structures and to determine the effects of therapeutic interventions. However, quantification of these structures has proven to be a formidable task given their complex and dynamic nature. Fortunately, sophisticated imaging techniques can be paired with conventional staining methods to assess the state of dendritic arborization, providing a more reliable and expeditious means of assessment. Below is an example of how these imaging techniques were paired with staining methods to characterize the dendritic arborization in wild type mice. These complementary imaging methods can be used to qualitatively and quantitatively assess dendritic arborization that span a rather wide area within the hippocampal region.

We describe two methods for visualization and quantification of dendritic arborization in the hippocampus of mouse models: real-time and extended depth of field imaging. While the former method allows sophisticated topographical tracing and quantification of the extent of branching, the latter allows speedy visualization of the dendritic tree.

쥐의 해마 영역의 치아 이랑 (dentate gyrus)에서 수지상 Arborization의 평가

Dendritic arborization has been shown to be a reliable marker for examination of structural and functional integrity of neurons. Indeed, the complexity ...

Generation of Local CA1 &#947; Oscillations by Tetanic Stimulation

Neuronal network oscillations are important features of brain activity in health and disease and can be modulated by a range of clinically used drugs. A protocol is provided to generate a model for studying CA1 &#947; oscillations (20 - 80 Hz). These &#947; oscillations are stable for at least 30 min&#160;and depend upon excitatory and inhibitory synaptic activity in addition to activation of pacemaker currents. Tetanically stimulated oscillations have a number of reproducible and easily quantifiable characteristics including spike count, oscillation duration, latency and frequency that report upon the network state. The advantages of the electrically stimulated oscillations include stability, reproducibility and episodic acquisition enabling robust characterization of network function. This model of CA1 &#947; oscillations can be used to study cellular mechanisms and to systematically investigate how neuronal network activity is altered in disease and by drugs. Disease state pharmacology can be readily incorporated by the use of brain slices from genetically modified or interventional animal models to enable selection of drugs that specifically target disease mechanisms.

Oscillations are fundamental network properties and are modulated by disease and drugs. Studying brain-slice oscillations allows characterization of isolated networks under controlled conditions. Protocols are provided for the preparation of acute brain slices for evoking CA1 &#947; oscillations.

파상풍의 자극에 의​​해 지역의 CA1 γ 진동의 발생

Neuronal network oscillations are important features of brain activity in health and disease and can be modulated by a range of clinically used drugs. A ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method described here enables the investigator to measure long-lasting (from minutes to hours) high-quality intracellular responses from single Drosophila R1-R6 photoreceptors and Large Monopolar Cells (LMCs) to light stimuli. Because the recording system has low noise, it can be used to study variability among individual cells in the fly eye, and how their outputs reflect the physical properties of the visual environment. We outline all key steps in performing this technique. The basic steps in constructing an appropriate electrophysiology set-up for recording, such as design and selection of the experimental equipment are described. We also explain how to prepare for recording by making appropriate (sharp) recording and (blunt) reference electrodes. Details are given on how to fix an intact fly in a bespoke fly-holder, prepare a small window in its eye and insert a recording electrode through this hole with minimal damage. We explain how to localize the center of a cell's receptive field, dark- or light-adapt the studied cell, and to record its voltage responses to dynamic light stimuli. Finally, we describe the criteria for stable normal recordings, show characteristic high-quality voltage responses of individual cells to different light stimuli, and briefly define how to quantify their signaling performance. Many aspects of the method are technically challenging and require practice and patience to master. But once learned and optimized for the investigator's experimental objectives, it grants outstanding in vivo neurophysiological data.

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Sharp microelectrodes enable accurate electrophysiological characterization of photoreceptor and visual interneuron output in living Drosophila. Here we show how to use this method to record high-quality voltage responses of individual cells to controlled light stimulation. This method is ideal for studying neural information processing in insect compound eyes.

의 기록 세포 내 전압 응답에 대한 전기 생리 방법<em&gt; 초파리</em&gt; 빛 자극에 광수와의 interneurons<em&gt; 생체</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Real-time In Vitro Monitoring of Odorant Receptor Activation by an Odorant in the Vapor Phase

Olfactory perception begins with the interaction of odorants with odorant receptors (OR) expressed by olfactory sensory neurons (OSN). Odor recognition follows a combinatorial coding scheme, where one OR can be activated by a set of odorants and one odorant can activate a combination of ORs. Through such combinatorial coding, organisms can detect and discriminate between a myriad of volatile odor molecules. Thus, an odor at a given concentration can be described by an activation pattern of ORs, which is specific to each odor. In that sense, cracking the mechanisms that the brain uses to perceive odor requires the understanding odorant-OR interactions. This is why the olfaction community is committed to &#34;de-orphanize&#34;&#160;these receptors. Conventional in vitro systems used to identify odorant-OR interactions have utilized incubating cell media with odorant, which is distinct from the natural detection of odors via vapor odorants dissolution into nasal mucosa before interacting with ORs. Here, we describe a new method that allows for real-time monitoring of OR activation via vapor-phase odorants. Our method relies on measuring cAMP release by luminescence using the Glosensor assay. It bridges current gaps between in vivo and in vitro approaches and provides a basis for a biomimetic volatile chemical sensor.

Physiologically, odorant receptors are activated by odorant molecules inhaled in the vapor phase. However, most in vitro systems utilize liquid phase odorant stimulation. Here, we present a method that allows real-time in vitro monitoring of odorant receptor activation upon odorant stimulation in vapor phase.

실시간 체 외 Odorant 수용 체 활성화는 Odorant 수증기 단계에서의 모니터링

Olfactory perception begins with the interaction of odorants with odorant receptors (OR) expressed by olfactory sensory neurons (OSN). Odor recognition ...

Establishment of Acute Pontine Infarction in Rats by Electrical Stimulation

Pontine infarction is the most common stroke subtype in the posterior circulation, while there lacks a rodent model mimicking pontine infarction. Provided here is a protocol for successfully establishing a rat model of acute pontine infarction. Rats weighing about 250 g are used, and a probe with an insulated sheath is injected into the pons using a stereotaxic apparatus. A lesion is produced by the electrical stimulation with a single pulse. The Longa score, Berderson score, and beam balance test are used to assess neurological deficits. Additionally, the adhesive-removal somatosensory test is used to determine sensorimotor function, and the limb placement test is used to evaluate proprioception. MRI scans are then used to assess the infarction in vivo, and TTC staining is used to confirm the infarction in vitro. Here, a successful infarction is identified that is located in the anterolateral basis of the rostral pons. In conclusion, a new method is described to establish an acute pontine infarction rat model.

Presented here is a protocol for establishing acute pontine infarction in a rat model via electrical stimulation with a single pulse.

전기 자극에 의한 쥐에 급성 폰틴 경색 의 설립

Pontine infarction is the most common stroke subtype in the posterior circulation, while there lacks a rodent model mimicking pontine infarction. Provided ...

고주파 자극에 의해 마우스가 뇌의 활성화에 대 한 침략 적 방법

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

TMS : 연약한 X 증후군 및 자폐증과 개인의 소성의 Mechasnism를 탐험하는 세타 - 버스트 프로토콜을 사용하여

NeuroStar TMS 장치 : FDA를 실시는 우울증 치료 프로토콜을 승인

청각 신경의 자극 Optogenetic

비 침습적 실질, 혈관 및 대사 고주파 초음파 및 광 음향 쥐 뇌 심부 이미징

쥐의 해마 영역의 치아 이랑 (dentate gyrus)에서 수지상 Arborization의 평가

파상풍의 자극에 의해 지역의 CA1 γ 진동의 발생

의 기록 세포 내 전압 응답에 대한 전기 생리 방법

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