Ortak Marmoset'te Laminer Kortikal Aktivitenin Elektrofizyolojisi

Özet

Özel olarak üretilen mikro sürücüler, doğrusal silikon dizileri ile kortikal kayıt alanlarının milimetre altı hedeflenmesini sağlar.

Özet

Marmoset maymunu, doğrusal dizilerle kayıtları kolaylaştıran pürüzsüz kortikal yüzeyi nedeniyle laminer kortikal devreleri incelemek için ideal bir model sağlar. Marmoset, diğer primatlara benzer sinirsel fonksiyonel organizasyonu ve kayıt ve görüntüleme için teknik avantajları nedeniyle son zamanlarda popülaritesini artırmıştır. Bununla birlikte, bu modeldeki nörofizyoloji, anatomik işaretler olarak küçük boyut ve gyri eksikliği nedeniyle bazı benzersiz zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Araştırmacılar, özel olarak oluşturulmuş mikro sürücüleri kullanarak, doğrusal dizi yerleşimini milimetrenin altında hassasiyetle değiştirebilir ve kayıt günleri boyunca retinotopik olarak hedeflenen aynı konumda güvenilir bir şekilde kayıt yapabilir. Bu protokol, mikro sürücü konumlandırma sisteminin adım adım yapısını ve silikon lineer elektrot dizileri ile nörofizyolojik kayıt tekniğini açıklar. Kayıt seansları boyunca elektrot yerleşiminin hassas kontrolü ile araştırmacılar, retinotopik organizasyonlarına ve kaydedilen nöronların ayar özelliklerine dayalı olarak ilgi alanlarını belirlemek için korteksi kolayca geçebilirler. Ayrıca, bu laminer dizi elektrot sistemini kullanarak, tek tek nöronların kayıt derinliğini belirlemek için bir akım kaynağı yoğunluk analizi (CSD) uygulamak mümkündür. Bu protokol ayrıca, diziler üzerinde birden çok kanalı kapsayan Kilosort'ta izole edilen spike dalga biçimleri de dahil olmak üzere laminer kayıt örneklerini gösterir.

Giriş

Yaygın marmoset (Callithrix jacchus), son yıllarda beyin fonksiyonlarını incelemek için bir model olarak hızla popülerlik kazanmıştır. Bu artan popülerlik, marmosetin pürüzsüz korteksinin erişilebilirliğinden, insanlarla ve diğer primatlarla sinirsel fonksiyonel organizasyondaki benzerliklerden ve küçük boyut ve hızlı üreme oranından^{kaynaklanmaktadır 1}. Bu model organizmanın popülaritesi arttıkça, marmoset beyninde kullanıma uygun nörofizyolojik tekniklerde hızlı bir gelişme olmuştur. Elektrofizyoloji yöntemleri, sinirbilimde hem kemirgenlerin hem de primatların korteksindeki tek nöronların aktivitesini incelemek için yaygın olarak kul....

Protokol

Deneysel prosedürler, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüleri Kılavuzunu takip etti. Deneysel ve davranışsal prosedürler için protokoller, Rochester Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı.

1. Kayıt için elektrodu içeren mikro sürücünün yapısı (Şekil 1)

NOT: Çok kanallı doğrusal silikon dizileri tutan özel yapım XY aşamaları, kayıt alanlarının milimetre altı hedeflenmesine olanak tanır.

1. Şekil 1'de özetlenen tüm mikro sürücü parçalarını toplayın. Özel pa....

Tartışmalar

İnsan olmayan primatlarda nörofizyoloji deneyleri yapmak için şu anda çeşitli yöntemler (örneğin, kronik, yarı kronik, akut) mevcuttur. Yaygın marmoset, küçük boyutu ve anatomik işaretler olarak gyri eksikliği nedeniyle nörofizyoloji deneyleri için benzersiz zorluklar ortaya koymaktadır. Bu, araştırmacıların kayıt hedeflerini belirlemek için ilgi alanlarının retinotopisi ve ayar özellikleri gibi nörofizyolojik işaretleri kullanmasını gerektirir. Bu nedenle, başlangıçta bir kortikal alan.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
1/4 Hp burr drill bit	McMaster & Carr	Cat# 43035A32	Carbide 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 Grid	Crist Instruments	1 mm x 1 mm Grid	https://www.cristinstrument.com/products/implant-intro/grids
91% isopropyl alcohol	Medline	N/A	https://www.medline.com/product/Medline-Isopropyl-Rubbing-Alcohol/Bulk-Alcohol/Z05-PF03807?question=91%25%20isopropyl%20alcohol
Acquisition Board	Open-Ephys	N/A	https://open-ephys.org/acquisition-system/eux9baf6a5s8tid06hk1mw5aafjdz1
Bacitracin Ointment	Medline: Cosette Pharmaceuticals Inc	N/A	https://www.medline.com/product/Bacitracin-Ointment/Antibiotics/Z05-PF86957?question=bacitr
Blunt straight Forceps	Medline	N/A	https://www.medline.com/category/Central-Sterile/Surgical-Instruments/Forceps/Z05-CA16_02_20/products
Bone wax	Medline	ETHW31G	https://www.medline.com/product/Ethicon-Bone-Wax/Bone-Wax/Z05-PF61528?question=bonewax
C&B Metabond Quick Adhesive Cement System	Parkell, Inc.	SKU: S380	https://www.parkell.com/C-B-Metabond-Quick-Adhesive-Cement-System
Clavamox	MWI Animal Health	N/A
Contact lens solution	Bausch and lomb		Various sources available
Custom Printed 3D printed parts	ProtoLab		https://marmolab.bcs.rochester.edu/resources.html
DB25-G2 25 Pin Male Plug Port Signal Connector	Various Sources	DB25-G2 25	DB25-G2 25 Pin Male Plug Port Signal 2 Row Terminal Breakout Board Screw Nut Connector
diamond saw attachement for dremmel	Dremmel	545 Diamond Wheel	https://www.dremel.com/us/en/p/545-26150545ab
Digitizing Head-stages	Intan	RHD 32channel (Part #C3314)	https://intantech.com/RHD_headstages.html?tabSelect=RHD32ch&yPos=120.80 000305175781
EDOT	Sigma Aldrich	Product # 483028	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/483028
Helping Hands	Harbor Freight	N/A	https://www.harborfreight.com/helping-hands-60501.html
Hook Electrical Clips	Various Sources	N/A	Hook test Cable wires
Interface Cables (RHD 3-ft (0.9 m) ultra thin SPI cable)	Intan	Part #C3213	https://intantech.com/RHD_SPI_cables.html
Lab jack	Various Sources	N/A	https://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
Meloxicam	MWI Animal Health	N/A
Micro-drive	Crist Instrument	3-NRMD	https://www.cristinstrument.com/products/microdrives/miniature-microdrive-3-nrmd
Multi-channel linear silicon arrays with 64 channel connector	NeuroNexus	A1x32-5mm-25-177	https://www.neuronexus.com/products/electrode-arrays/up-to-10-mm-depth/
NanoZ Omentics Adapter- 32 Channel	NeuraLynx	ADPT-NZ-N2T-32	https://neuralynx.com/hardware/adpt-nz-n2t-32
NanoZ System	Plexon	NanoZ Impedence Tester	https://plexon.com/products/nanoz-impedance-tester/
Narishige Micromanipulator	Narishige	Stereotaxic Micromanipulator	https://usa.narishige-group.com/
Open-Ephys GUI	Open-Ephys		https://open-ephys.org/
Polyimide Tubing (OD(in): 0.021 / ID(in) 0.018 )	Various Sources (Chamfr)	Chamfr Cat#HPC01895	https://chamfr.com/sellers/teleflex-medical-oem-llc/
Primate Chair	Custom made by University of Rochester Machine Shop	Designs online	https://marmolab.bcs.rochester.edu/resources.html
Poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS)	Sigma Aldrich	Product # 243051	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/243051
RHD USB Interface board	Intan	RHD2000 Evaluation Board Version 1.0	https://intantech.com/RHD_USB_interface_board.html
Silastic gel	World Precision Instuments	# KWIK-SIL	Low Toxicity Silicone Adhesive ((https://www.wpiinc.com/kwik-sil-low-toxicity-silicone-adhesive)
Slow release buprenorphine	Compounding Pharmacy
Stainless steel wire 36 gauge	McMaster & Carr	Cat# 6517K11	Round Bend-and-Stay Multipurpose 304 Stainless Steel Wire, Matte Finish, 1-Foot Long, 0.008" Diameter
Stanley 6-Piece Precision Screwdriver Set	Stanley	1.4mm flathead screwdriver	https://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 Screws	McMaster & Carr	type 00 stainless steel hex screws and 1/8” in length	https://www.mcmaster.com/
Steel Tube	McMaster & Carr	28 gauge stainless steel tubing	https://www.mcmaster.com/tubing/multipurpose-304-stainless-steel-6/id~0-055/
Superglue	Loctite	SuperGlue Gel Control	https://www.loctiteproducts.com/en/products/fix/super-glue/loctite_super_gluegelcontrol.html