Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Протокол описывает методологию внеклеточной регистрации в моторной коре (МК) для выявления внеклеточных электрофизиологических свойств у свободно движущихся мышей, находящихся в сознании, а также анализ данных потенциалов локального поля (LFP) и спайков, что полезно для оценки нейронной активности сети, лежащей в основе интересующего поведения.

Аннотация

Протокол направлен на раскрытие свойств возбуждения нейронов и сетевых локальных полевых потенциалов (LFP) у мышей, выполняющих специфические задачи, путем корреляции электрофизиологических сигналов со спонтанным и/или специфическим поведением. Этот метод представляет собой ценный инструмент в изучении активности нейронной сети, лежащей в основе этого поведения. В статье подробно описана и полная процедура имплантации электродов и последующей внеклеточной регистрации у мышей со свободноподвижным сознанием. Исследование включает в себя детальный метод имплантации микроэлектродных решеток, захвата сигналов LFP и нейрональных спайков в моторной коре (МК) с использованием многоканальной системы и последующего автономного анализа данных. Преимущество многоканальной регистрации у животных, находящихся в сознании, заключается в том, что можно получить и сравнить большее количество спайковых нейронов и подтипов нейронов, что позволяет оценить взаимосвязь между конкретным поведением и связанными с ним электрофизиологическими сигналами. Примечательно, что методика многоканальной внеклеточной регистрации и процедура анализа данных, описанная в настоящем исследовании, могут быть применены и к другим областям мозга при проведении экспериментов на мышах.

Введение

Потенциал локального поля (LFP), важный компонент внеклеточных сигналов, отражает синаптическую активность больших популяций нейронов, которые формируют нейронный код длямножественного поведения. Считается, что спайки, генерируемые нейронной активностью, вносят свой вклад в LFP и важны для нейронного кодирования2. Было доказано, что изменения в спайках и LFP опосредуют некоторые заболевания мозга, такие как болезнь Альцгеймера, а также эмоции, такие как страх и т. д. Стоит отметить, что во многих исследованиях было подчеркнуто, что активность спайков значительно ....

протокол

Все мыши были получены коммерческим путем и содержались в цикле 12 ч свет/12 ч темнота (свет включается в 08:00 утра по местному времени) при комнатной температуре 22-25 °C и относительной влажности 50%-60%. Мыши имели доступ к постоянному снабжению пищей и водой. Все эксперименты проводились в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных Южно-Китайского педагогического университета и были одобрены Институциональным комитетом по этике животных. Для экспериментов использовались самцы мышей C57BL/6J в возрасте 3-5 месяцев.

1. Сборка системы микропривода

  1. Соедините две платы, разработанны....

Результаты

Фильтр высоких частот (250 Гц) был применен для извлечения многозначных пиков из необработанных сигналов (рис. 6A). Кроме того, были верифицированы записанные единицы измерения из МС обычной мыши, отсортированные по PCA (рис. 7A-D), а также были.......

Обсуждение

Многоканальная запись на свободно движущихся мышах считается полезной технологией в исследованиях нейробиологии, но новичкам все еще довольно сложно записывать и анализировать сигналы. В настоящем исследовании мы предоставляем упрощенные рекомендации по созданию микроприводных си.......

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантами Национального фонда естественных наук Китая (31871170, 32170950 и 31970915), Фонда естественных наук провинции Гуандун (2021A1515010804 и 2023A1515010899), Гуандунского фонда естественных наук для крупного проекта по выращиванию (2018B030336001) и Гранта Гуандуна: ключевые технологии для лечения заболеваний головного мозга (2018B030332001).

....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
2.54 mm pin headerYOUXIN Electronic Co., Ltd.1 x 5Applying for the movable micro-drive which can slide on its stulls.
Adobe Illustrator CC 2017AdobeN/ATo optimize images from GraphPad.
BlackRock MicrosystemsBlackrock NeurotechCerebusThis systems includes headsatge, DA convert, amplifier and computer.
Brass nutDongguan Gaosi Technology Co., Ltd.M0.8 brass nutThe nut fixes the position of screw.
Brass screwDongguan Gaosi Technology Co., Ltd.M0.8 x 11 mm brass screwA screw that hold the movable micro-drive.
C57BL/6JGuangdong Zhiyuan Biomedical Technology Co., LTD.N/A12 weeks of age.
Centrifuge tubeBiosharp15 mL; BS-150-MTo store mice brain with sucrose sulutions.
Conducting paintStructure Probe, Inc.7440-22-4To improve the lead-connecting quality between connector pins and Ni-wires.
Conductive copper foil tape3M1181To reduce interferenc.
ConnectorYOUXIN Electronic Co., Ltd.2 x 10PTo connect the headtage to micro-drive system.
DC Power supplyMaishengMS-305DA power device for  electrolytic lesion.
Dental cementShanghai New Century Dental Materials Co., Ltd.N/ATo fix the electrode arrays on mouse's skull after finishing the implantation.
Digital analog converterBlackrock128-ChannelA device that converts digital data into analog signals.
Epoxy resinAltecoN/ATo cover pins.
ExcelMicrosoftN/ATo summarize data after analysis.
Eye scissorsJiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.N/AFor surgery or cutting the Ni-chrome wire.
Fine forcepsJiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.N/AFor surgery.
ForcepsJiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.N/AFor surgery or assembling the mirco-drive system.
Freezing microtomeLeicaCM3050 S Cut the mouse’s brain into slices
Fused silica capillary tubingZhengzhou INNOSEP Scientific Co., Ltd.TSP050125To  serve as the guide tubes for Ni-chrome wires.
Glass microelectrodeSutter Instrument CompanyBF100-50-10To mark the desired locations for implantation using the filled ink.
GraphPad Prism 7GraphPad SoftwareN/ATo analyze and visualize the results.
Guide-tubePolymicro technologies1068150020To load Ni-chrome wires.
HeadstageBlackrockN/AA tool of transmitting signals.
Helium balloonYili Festive products Co., Ltd.24 inchTo offset the weight of headstage and micro-drive system.
InkSailor Pen Co.,LTD.13-2001To mark the desired locations for implantation.
Iodine tinctureGuangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.N/ATo disinfect mouse's scalp.
Lincomycin in Hydrochloride and Lidocaine  hydrochloride gelHubei kangzheng pharmaceutical co., ltd.10gA drug used to reduce inflammation.
MeloxicamVicki Biotechnology Co., Ltd.71125-38-7To reduce postoperative pain in mice.
MicromanipulatorsScientificaScientifica IVM TripleFor electrode arrays implantation.
Microscope NikonECLIPSE Ni-E Capture the images of brain sections
nanoZ impedance testerPlexonnanoZTo measure impedance or performing electrode impedance spectroscopy (EIS) for multichannel microelectrode arrays.
NeuroExplorerPlexonNeuroExplorerA tool for analyzing the electrophysiological data.
NeuroExplorer Plexon, USAN/AA software.
Ni-chrome wireCalifornia Fine Wire Co.M47249035 μm Ni-chrome wire.
Offline SorterPlexonOffline SorterA tool for sorting the recorded multi-units.
PCB boardHangzhou Jiepei Information Technology Co., Ltd.N/AComputer designed board.
PentobarbitalSigmaP3761To anesthetize mice.
Pentobarbital sodiumSigma57-33-0To anesthetize the mouse.
Peristaltic pumpLongerBT100-1FA device used for perfusion
Polyformaldehyde Sangon BiotechA500684-0500The main component of fixative solution for fixation of mouse brains 
PtCl4Tianjin Jinbolan Fine Chemical Co., Ltd.13454-96-1Preparation for gold plating liquid.
SalineGuangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.N/ATo clean the mouse's skull.
Silver wireSuzhou Xinye Electronics Co., Ltd.2 mm diameterApplying for ground and reference electrodes.
Skull drillRWD Life Science78001To drill carefully two small holes on mouse's skull.
Stainless steel screwsYOUXIN Electronic Co., Ltd.M0.8 x 2To protect the micro-drive system and link the ground and reference electrodes.
Stereotaxic apparatusRWD Life Science68513To perform the stereotaxic coordinates of bilateral motor cortex.
SucroseDamao57-50-1To dehydrate the mouse brains  after perfusion.
Super glueHenkel AG & Co.PSK5CTo fix the guide tube and Ni-chrome wire.
Temperature controllerHarvard ApparatusTCAT-2To maintain mouse's rectal temperature at 37°C
Tetracycline eye ointmentGuangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.N/ATo protect the mouse's eyes during surgery.
ThreadRapalaN/ATo link ballon and headstage.
VaselineUnilever plcN/ATo cover the gap between electrode arrays and mouse's skull.

Ссылки

  1. Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).
  2. Singer, W.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

LFPMC

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены