Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

Özet

Protokol, serbestçe hareket eden bilinçli farelerde hücre dışı elektrofizyolojik özellikleri ortaya çıkarmak için motor kortekste (MC) hücre dışı kayıt metodolojisini ve ayrıca yerel alan potansiyellerinin (LFP'ler) ve sivri uçların veri analizini açıklar.

Özet

Protokol, elektrofizyolojik sinyalleri spontan ve/veya spesifik davranışla ilişkilendirerek belirli görevleri yerine getiren farelerde nöronal ateşleme ve ağ yerel alan potansiyellerinin (LFP'ler) özelliklerini ortaya çıkarmayı amaçlamaktadır. Bu teknik, bu davranışların altında yatan nöronal ağ aktivitesini incelemede değerli bir araçtır. Makale, serbest hareket eden bilinçli farelerde elektrot implantasyonu ve bunun sonucunda hücre dışı kayıt için ayrıntılı ve eksiksiz bir prosedür sunmaktadır. Çalışma, mikroelektrot dizilerinin implante edilmesi, çok kanallı bir sistem kullanılarak motor kortekste (MC) LFP ve nöronal spiking sinyallerinin yakalanması ve ardından çevrimdışı veri analizi için ayrıntılı bir yöntem içermektedir. Bilinçli hayvanlarda çok kanallı kaydın avantajı, daha fazla sayıda sivri nöron ve nöronal alt tipin elde edilebilmesi ve karşılaştırılabilmesidir, bu da belirli bir davranış ile ilişkili elektrofizyolojik sinyaller arasındaki ilişkinin değerlendirilmesine olanak tanır. Özellikle, çok kanallı hücre dışı kayıt tekniği ve bu çalışmada açıklanan veri analizi prosedürü, farelerde deneyler yapılırken diğer beyin bölgelerine uygulanabilir.

Giriş

Hücre dışı sinyallerin önemli bir bileşeni olan yerel alan potansiyeli (LFP), çoklu davranışlar için nöral kodu oluşturan büyük nöron popülasyonlarının sinaptik aktivitesini yansıtır¹. Nöronal aktivite tarafından üretilen sivri uçların LFP'ye katkıda bulunduğu düşünülmektedir ve nöral kodlama² için önemlidir. Ani artışlar ve LFP'lerdeki değişikliklerin Alzheimer hastalığı gibi çeşitli beyin hastalıklarının yanı sıra korku gibi duygulara aracılık ettiği ^{kanıtlanmıştır.3,4}. Birçok çalışmanın, hayvanlarda uyanık ve anestezi altındaki durumlar arasında spike aktivite....

Protokol

Tüm fareler ticari olarak elde edildi ve 22-25 °C oda sıcaklığında ve% 50 -% 60 bağıl nemde 12 saat aydınlık/12 saat karanlık döngüsünde (yerel saatle 08:00'de ışık yanıyor) tutuldu. Farelerin sürekli yiyecek ve su kaynağına erişimi vardı. Tüm deneyler, Güney Çin Normal Üniversitesi Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzuna uygun olarak gerçekleştirildi ve Kurumsal Hayvan Etik Komitesi tarafından onaylandı. Deneyler için 3-5 aylık erkek C57BL / 6J fareleri kullanıldı.

1. Mikro sürücü sistemi montajı

1. İki tül ve hareketli mikro sürücüyü tutan bir vida kullanarak bilgisayar tarafından tasarlanmış iki k....

Tartışmalar

Serbest hareket eden farelerde çok kanallı kayıt, sinirbilim çalışmalarında yararlı bir teknoloji olarak kabul edilmiştir, ancak yeni başlayanlar için sinyalleri kaydetmek ve analiz etmek hala oldukça zordur. Bu çalışmada, mikro-sürücü sistemleri yapmak ve elektrot implantasyonu gerçekleştirmek için basitleştirilmiş kılavuzların yanı sıra, nörofizyolojik veri analizi için spike sıralama yazılımı ve yazılımı aracılığıyla elektrik sinyallerini yakalamak ve analiz etmek için.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
2.54 mm pin header	YOUXIN Electronic Co., Ltd.	1 x 5	Applying for the movable micro-drive which can slide on its stulls.
Adobe Illustrator CC 2017	Adobe	N/A	To optimize images from GraphPad.
BlackRock Microsystems	Blackrock Neurotech	Cerebus	This systems includes headsatge, DA convert, amplifier and computer.
Brass nut	Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd.	M0.8 brass nut	The nut fixes the position of screw.
Brass screw	Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd.	M0.8 x 11 mm brass screw	A screw that hold the movable micro-drive.
C57BL/6J	Guangdong Zhiyuan Biomedical Technology Co., LTD.	N/A	12 weeks of age.
Centrifuge tube	Biosharp	15 mL; BS-150-M	To store mice brain with sucrose sulutions.
Conducting paint	Structure Probe, Inc.	7440-22-4	To improve the lead-connecting quality between connector pins and Ni-wires.
Conductive copper foil tape	3M	1181	To reduce interferenc.
Connector	YOUXIN Electronic Co., Ltd.	2 x 10P	To connect the headtage to micro-drive system.
DC Power supply	Maisheng	MS-305D	A power device for  electrolytic lesion.
Dental cement	Shanghai New Century Dental Materials Co., Ltd.	N/A	To fix the electrode arrays on mouse's skull after finishing the implantation.
Digital analog converter	Blackrock	128-Channel	A device that converts digital data into analog signals.
Epoxy resin	Alteco	N/A	To cover pins.
Excel	Microsoft	N/A	To summarize data after analysis.
Eye scissors	JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.	N/A	For surgery or cutting the Ni-chrome wire.
Fine forceps	JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.	N/A	For surgery.
Forceps	JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.	N/A	For surgery or assembling the mirco-drive system.
Freezing microtome	Leica	CM3050 S	Cut the mouse’s brain into slices
Fused silica capillary tubing	Zhengzhou INNOSEP Scientific Co., Ltd.	TSP050125	To  serve as the guide tubes for Ni-chrome wires.
Glass microelectrode	Sutter Instrument Company	BF100-50-10	To mark the desired locations for implantation using the filled ink.
GraphPad Prism 7	GraphPad Software	N/A	To analyze and visualize the results.
Guide-tube	Polymicro technologies	1068150020	To load Ni-chrome wires.
Headstage	Blackrock	N/A	A tool of transmitting signals.
Helium balloon	Yili Festive products Co., Ltd.	24 inch	To offset the weight of headstage and micro-drive system.
Ink	Sailor Pen Co.,LTD.	13-2001	To mark the desired locations for implantation.
Iodine tincture	Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.	N/A	To disinfect mouse's scalp.
Lincomycin in Hydrochloride and Lidocaine  hydrochloride gel	Hubei kangzheng pharmaceutical co., ltd.	10g	A drug used to reduce inflammation.
Meloxicam	Vicki Biotechnology Co., Ltd.	71125-38-7	To reduce postoperative pain in mice.
Micromanipulators	Scientifica	Scientifica IVM Triple	For electrode arrays implantation.
Microscope	Nikon	ECLIPSE Ni-E	Capture the images of brain sections
nanoZ impedance tester	Plexon	nanoZ	To measure impedance or performing electrode impedance spectroscopy (EIS) for multichannel microelectrode arrays.
NeuroExplorer	Plexon	NeuroExplorer	A tool for analyzing the electrophysiological data.
NeuroExplorer	Plexon, USA	N/A	A software.
Ni-chrome wire	California Fine Wire Co.	M472490	35 μm Ni-chrome wire.
Offline Sorter	Plexon	Offline Sorter	A tool for sorting the recorded multi-units.
PCB board	Hangzhou Jiepei Information Technology Co., Ltd.	N/A	Computer designed board.
Pentobarbital	Sigma	P3761	To anesthetize mice.
Pentobarbital sodium	Sigma	57-33-0	To anesthetize the mouse.
Peristaltic pump	Longer	BT100-1F	A device used for perfusion
Polyformaldehyde	Sangon Biotech	A500684-0500	The main component of fixative solution for fixation of mouse brains
PtCl4	Tianjin Jinbolan Fine Chemical Co., Ltd.	13454-96-1	Preparation for gold plating liquid.
Saline	Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.	N/A	To clean the mouse's skull.
Silver wire	Suzhou Xinye Electronics Co., Ltd.	2 mm diameter	Applying for ground and reference electrodes.
Skull drill	RWD Life Science	78001	To drill carefully two small holes on mouse's skull.
Stainless steel screws	YOUXIN Electronic Co., Ltd.	M0.8 x 2	To protect the micro-drive system and link the ground and reference electrodes.
Stereotaxic apparatus	RWD Life Science	68513	To perform the stereotaxic coordinates of bilateral motor cortex.
Sucrose	Damao	57-50-1	To dehydrate the mouse brains  after perfusion.
Super glue	Henkel AG & Co.	PSK5C	To fix the guide tube and Ni-chrome wire.
Temperature controller	Harvard Apparatus	TCAT-2	To maintain mouse's rectal temperature at 37°C
Tetracycline eye ointment	Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.	N/A	To protect the mouse's eyes during surgery.
Thread	Rapala	N/A	To link ballon and headstage.
Vaseline	Unilever plc	N/A	To cover the gap between electrode arrays and mouse's skull.