Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Специально разработанные микроприводы позволяют субмиллиметровое нацеливание на кортикальные участки регистрации с помощью линейных кремниевых матриц.

Abstract

Мартышка представляет собой идеальную модель для исследования ламинарных корковых цепей благодаря своей гладкой корковой поверхности, что облегчает записи с помощью линейных массивов. Популярность мартышки в последнее время возросла из-за схожей с другими приматами нейронно-функциональной организации и технических преимуществ для записи и визуализации. Тем не менее, нейрофизиология в этой модели создает некоторые уникальные проблемы из-за небольшого размера и отсутствия извилин в качестве анатомических ориентиров. Используя специально разработанные микроприводы, исследователи могут манипулировать размещением линейных решеток с субмиллиметровой точностью и надежно записывать данные в одном и том же ретинотопическом целевом месте в течение нескольких дней записи. В данном протоколе описывается пошаговое построение системы позиционирования микропривода и методика нейрофизиологической регистрации с помощью кремниевых линейных электродных решеток. Благодаря точному контролю расположения электродов во время сеансов записи, исследователи могут легко перемещаться по коре головного мозга, чтобы определить интересующие области на основе их ретинотопической организации и настроечных свойств записанных нейронов. Кроме того, с помощью этой системы ламинарных электродов можно применить анализ плотности источника тока (CSD) для определения глубины записи отдельных нейронов. Этот протокол также демонстрирует примеры ламинарных записей, в том числе спайковые волны, изолированные в Kilosort, которые охватывают несколько каналов на массивах.

Introduction

Обыкновенная мартышка (Callithrix jacchus) в последние годы быстро завоевала популярность в качестве модели для изучения функций мозга. Эта растущая популярность обусловлена доступностью гладкой коры головного мозга мартышки, сходством в нейронной функциональной организации с людьми и другими приматами, а также небольшим размером ибыстрой скоростью размножения. По мере того, как популярность этого модельного организма росла, происходило быстрое развитие нейрофизиологических методов, пригодных для использования в мозге мартышки. Методы электрофизиологии широко используются в неврологии для изучения активности отдельных нейронов в коре г....

Protocol

Экспериментальные процедуры проводились в соответствии с Руководством Национального института здравоохранения по уходу за лабораторными животными и их использованию. Протоколы экспериментальных и поведенческих процедур были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использов?.......

Representative Results

В этом протоколе описывается, как построить электродный столик X-Y (рис. 1), который позволяет осуществлять субмиллиметровое наведение на участки и поддерживать надежное позиционирование в отдельных сеансах записи. Надежность позиционирования по осям X-Y проиллюстрирова.......

Discussion

В настоящее время существует несколько методов (например, хронический, полухронический, острый) для проведения нейрофизиологических экспериментов на нечеловекообразных приматах. Обыкновенная мартышка представляет собой уникальную проблему для нейрофизиологических экспериментов и.......

Acknowledgements

Эта работа была поддержана грантом R01 EY030998 Национальных институтов здравоохранения (NIH) (J.F.M., A.B. и S.C.). Данный метод основан на методиках, разработанных в работе Coop et al. (under review, 2022; https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.11.511827v2.abstract). Мы хотели бы поблагодарить Дину Граф и сотрудников лаборатории Митчелла за помощь в уходе и обращении с мартышками.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1/4 Hp burr drill bitMcMaster & CarrCat# 43035A32Carbide Bur with 1/4" Shank Diameter, Rounded Cylinder Head, trade Number SC-1, single Cut(https://www.mcmaster.com/products/bur-bits/burs-7/?s=1%2F4%22+bur+bits)
1x1mm Crist GridCrist Instruments1 mm x 1 mm Gridhttps://www.cristinstrument.com/products/implant-intro/grids
91% isopropyl alcoholMedlineN/Ahttps://www.medline.com/product/Medline-Isopropyl-Rubbing-Alcohol/Bulk-Alcohol/Z05-PF03807?question=91%25%20isopropyl%20alcohol
Acquisition BoardOpen-EphysN/Ahttps://open-ephys.org/acquisition-system/eux9baf6a5s8tid06hk1mw5aafjdz1
Bacitracin OintmentMedline: Cosette Pharmaceuticals IncN/Ahttps://www.medline.com/product/Bacitracin-Ointment/Antibiotics/Z05-PF86957?question=bacitr
Blunt straight ForcepsMedlineN/Ahttps://www.medline.com/category/Central-Sterile/Surgical-Instruments/Forceps/Z05-CA16_02_20/products
Bone waxMedlineETHW31Ghttps://www.medline.com/product/Ethicon-Bone-Wax/Bone-Wax/Z05-PF61528?question=bonewax
C&B Metabond Quick Adhesive Cement SystemParkell, Inc.SKU: S380https://www.parkell.com/C-B-Metabond-Quick-Adhesive-Cement-System
ClavamoxMWI Animal HealthN/A
Contact lens solutionBausch and lombVarious sources available
Custom Printed 3D printed partsProtoLabhttps://marmolab.bcs.rochester.edu/resources.html
DB25-G2 25 Pin Male Plug Port Signal ConnectorVarious SourcesDB25-G2 25DB25-G2 25 Pin Male Plug Port Signal 2 Row Terminal Breakout Board Screw Nut Connector
diamond saw attachement for dremmelDremmel545 Diamond Wheelhttps://www.dremel.com/us/en/p/545-26150545ab
Digitizing Head-stagesIntanRHD 32channel (Part #C3314)https://intantech.com/RHD_headstages.html?tabSelect=RHD32ch&yPos=120.80
000305175781
EDOTSigma AldrichProduct # 483028https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/483028
Helping HandsHarbor FreightN/Ahttps://www.harborfreight.com/helping-hands-60501.html
Hook Electrical ClipsVarious SourcesN/AHook test Cable wires
Interface Cables (RHD 3-ft (0.9 m) ultra thin SPI cable)Intan Part #C3213https://intantech.com/RHD_SPI_cables.html
Lab jackVarious SourcesN/Ahttps://www.amazon.com/Stainless-Steel-Scissor-Stand-Platform/dp/B07T8FM85H/ref=asc_df_B07T8FM85H/?tag=&linkCode=df0&hvadid=366343
827267&hvpos=&hvnetw=g&hvrand
=2036619536500717246&hvpone
=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hv
dvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=900
5674&hvtargid=pla-795933567991&
ref=&adgrpid=71496544770&th=1
MeloxicamMWI Animal HealthN/A
Micro-driveCrist Instrument3-NRMDhttps://www.cristinstrument.com/products/microdrives/miniature-microdrive-3-nrmd
Multi-channel linear silicon arrays with 64 channel connectorNeuroNexusA1x32-5mm-25-177https://www.neuronexus.com/products/electrode-arrays/up-to-10-mm-depth/
NanoZ Omentics Adapter- 32 ChannelNeuraLynxADPT-NZ-N2T-32https://neuralynx.com/hardware/adpt-nz-n2t-32
NanoZ SystemPlexonNanoZ Impedence Testerhttps://plexon.com/products/nanoz-impedance-tester/
Narishige MicromanipulatorNarishigeStereotaxic Micromanipulatorhttps://usa.narishige-group.com/
Open-Ephys GUIOpen-Ephyshttps://open-ephys.org/
Polyimide Tubing (OD(in): 0.021 / ID(in) 0.018 )Various Sources (Chamfr)Chamfr Cat#HPC01895https://chamfr.com/sellers/teleflex-medical-oem-llc/
Primate ChairCustom made by University of Rochester Machine ShopDesigns onlinehttps://marmolab.bcs.rochester.edu/resources.html
Poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS)Sigma AldrichProduct # 243051https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/243051
RHD USB Interface boardIntanRHD2000 Evaluation Board Version 1.0https://intantech.com/RHD_USB_interface_board.html
Silastic gelWorld Precision Instuments# KWIK-SILLow Toxicity Silicone Adhesive ((https://www.wpiinc.com/kwik-sil-low-toxicity-silicone-adhesive)
Slow release buprenorphineCompounding Pharmacy
Stainless steel wire 36 gaugeMcMaster & CarrCat# 6517K11Round Bend-and-Stay Multipurpose 304 Stainless Steel Wire, Matte Finish, 1-Foot Long, 0.008" Diameter
Stanley 6-Piece Precision Screwdriver SetStanley1.4mm flathead screwdriverhttps://www.amazon.com/Stanley-Tools-6-Piece-Precision-Screwdriver/dp/B076621ZGC/ref=sr_1_3?crid=237VSK5FNFP9N&keywords=
stanley+66-052&qid=1672764369&sprefix=
stanley+66-052%2Caps%2C90&sr=8-3
Steel ScrewsMcMaster & Carrtype 00 stainless steel hex screws and 1/8” in lengthhttps://www.mcmaster.com/
Steel TubeMcMaster & Carr28 gauge stainless steel tubinghttps://www.mcmaster.com/tubing/multipurpose-304-stainless-steel-6/id~0-055/
SuperglueLoctiteSuperGlue Gel Controlhttps://www.loctiteproducts.com/en/products/fix/super-glue/loctite_super_gluegelcontrol.html

References

  1. Mansfield, K. Marmoset models commonly used in biomedical research. Comparative Medicine. 53 (4), 383-392 (2003).
  2. Solomon, S. G., Rosa, M. G. P. A simpler primate brain: the visual system of the marmoset monkey.

Explore More Articles

198CSD

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved