Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, kafasına sabitlenmiş farelerin beyin sapından in vivo, yüksek yoğunluklu tek nöron kayıtları elde etmek için bir yöntemi açıklar. Bu yaklaşım, genel anestezi öncesinde ve sırasında Hızlı Göz Hareketi (REM) uykusu sırasında aktif olmayan bir beyin sapı bölgesi olan ventrolateral periakuaduktal grideki nöronların aksiyon potansiyel ateşlemesini ölçmek için kullanılır.
Silikon multielektrot tabanlı kayıtlar, birçok beyin bölgesindeki aksiyon potansiyellerinin zamansal çözünürlüğünde nöronal aktiviteyi incelemek için giderek daha popüler hale gelmektedir. Bununla birlikte, çok kanallı problar kullanılarak beyin sapı gibi derin kaudal yapılardan nöronal aktivitenin kaydedilmesi zor olmaya devam etmektedir. Önemli bir endişe, superior sagital venöz sinüs ve transvers venöz sinüs gibi büyük kan damarlarından kaçınan prob yerleştirme için bir yörünge bulmaktır. Bu büyük damarların yaralanması, geniş kanamaya, altta yatan beyin dokusunda hasara ve potansiyel olarak ölüme neden olabilir. Bu yaklaşım, ön koordinatları açılı bir yaklaşımla birleştirerek beyin sapı yapılarını hedeflemeyi açıklar ve kayıt probunun yüksek riskli vasküler yapıların altındaki beyne nüfuz etmesine izin verir. Kesinlikle dikey bir yaklaşımla karşılaştırıldığında, açılı yaklaşım, hedeflenebilecek beyin bölgelerinin sayısını en üst düzeye çıkarır. Bu stratejiyi kullanarak, REM uykusu ile ilişkili bir beyin sapı bölgesi olan ventrolateral periakuaduktal gri (vlPAG), sevofluran anestezisi öncesinde ve sırasında başa sabitlenmiş farelerde tek üniteli, çok elektrotlu kayıtlar elde etmek için tekrarlanabilir ve güvenilir bir şekilde erişilebilir. vlPAG ve çevresindeki çekirdeklerdeki nöronal aktiviteyi yüksek zamansal çözünürlükle kaydetme yeteneği, REM uykusu ve anestezi arasındaki ilişkinin anlaşılmasında ileriye doğru atılmış bir adımdır.
Silikon çoklu elektrot tabanlı kayıtlar, tek eylem potansiyeli çözünürlüğü 1,2,3,4 ile birçok beyin bölgesindeki nöronal aktiviteyi ölçmek için giderek daha popüler hale geliyor. Son on yılda, yüksek yoğunluklu kayıt teknolojisi önemli ölçüde büyüdü. Mevcut silikon bazlı kayıt elektrotları, yüksek kanal sayılarını, optik fiberleri ve elektrokortikografi (ECoG) kayıt cihazlarını barındırabilir 5,6. Ayrıca, bu elektrotların kronik implantasyonu, uzun s....
Tüm çalışmalar, Virginia Üniversitesi'ndeki (Charlottesville, Virginia) Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı. 3-7 aylık, 25-30 g ağırlığında beş erkek C57BL / 6J faresi kullanıldı. Burada kullanılan reaktiflerin ve ekipmanın ayrıntıları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Başlık plakası ve kulaklık implantasyonu
Beş erkek C57BL/6J'ye bir ECoG kulaklık ve kafa plakası implante edildi (Şekil 4A). İyileşmeden sonra, fareler ayrı günlerde iki 1.5 saatlik seans boyunca kafa fiksasyonuna ve elektrofizyoloji kayıt teçhizatına alıştırıldı (Şekil 4B). Daha sonra, 2 mm x 2 mm'lik bir kraniyotomi penceresi oluşturuldu (Şekil 4C) ve fare uyanık ve başı sabit olacak şekilde bir silikon prob yerle?.......
Beyin sapı çekirdekleri nefes alma, bilinç ve uyku gibi temel işlevlere aracılık eder 26,27,28. Beyin sapının konumu (derin ve arka), standart teknikler kullanılarak in vivo olarak nöronal aktivitesini incelemede bir zorluk teşkil eder. Burada, kafasına sabitlenmiş farelerde tekrarlanabilir tek ünite kaydına izin vermek için açılı bir anterior yaklaşım sunulmaktadı.......
Yazarların bu çalışma uyarınca rekabet eden finansal çıkarları veya diğer çıkar çatışmaları yoktur.
Şekil 1, Şekil 3, Şekil 4, Şekil 8 ve Şekil 9 BioRender.com ile oluşturulmuştur. Scott Kilianski'ye MATLAB kodu konusundaki yardımı ve senaryolarını paylaşması için teşekkür ederiz. Anna Grace Carns'a sonda yörüngesinin yeniden yapılandırılmasına yardımcı olduğu için teşekkür ederiz.
....Name | Company | Catalog Number | Comments | |
1024 channel RHD Recording Controller | Intan Technologies, Los Angeles, California, USA | C3008 | Silicon probe recording; recording hardware and software | |
24 mm x 50 mm No. 1.5 VWR coverslip | VWR, Radnor, Pennsylvania, USA | 48393-081 | Histology | |
4% PFA in PBS | ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA | J61899.AK | Histology; perfusion solution | |
C&B metabond | Patterson Dental, Richmond, Virginia, USA | powder: 5533559, quick base: 5533492, catalyst: 55335007 | Headplate &Headset Implantation | |
C57/6J mice 4-6 weeks, males | The Jackson Laboratory, Bar Harbor, Maine, USA | 000664 | ||
Capnomac Ultima | Datex, Helsinki, Finland | ULT-SVi-27-07 | Gas Analyzer; discontinued; alternative gas analyzer can be purchased from Bionet America | |
CM-DiI | ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA | V22888 | Red fluorescent dye for coating of the silicon probe | |
Connector Header | DigiKey, Thief River Falls, Minnesota, USA | 1212-1788-ND | ECoG Headset | |
DAPI Fluoromount-G | SouthernBiotech, Birmingham, Alabama, USA | 0100-20 | Histology | |
iBOND Universal | Patterson Dental, Richmond, Virginia, USA | 044-1113 | Headplate &Headset Implantation; for securing stainless steel wires to the skull | |
Low toxicity silicon adhesive | World Precision Instruments, Sarasota, Florida, USA | KWIK-SIL | Headplate | |
Micro-Manipulator System | New Scale Technologies, Victor, New York, USA | Multi-Probe Manipulator: XYZ Stage Assembly: 06464-0000, MPM System Kit: 06267-3-0001, MPM-Platform-360, MPM ring for MPM Manual Arms, MPM_Ring-72 DEG: 06262-3-0000 | Silicon probe recording; inserting the probe into the brain | |
Microprobes | UCLA, Los Angeles, California, USA | 256 ANS, 64M | Discontinued; alternative silicon probes can be purchased from Neuropixels | |
Mineral Oil | Sigma Aldrich, Saint Luis, Missouri, USA | M8410-100ML | Silicon probe recording; preventing the tissue from drying during the recording | |
Normal saline | ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA | Z1376 | Headplate &Headset Implantation; preventing the brain from drying during the surgery | |
PFA-Coated Stainless Steel Wire-Diameter 0.008 in. coated with striped ends | A-M systems, Sequim, Washington, USA | 791400 | ECoG Headset & reference electrode for ECoG | |
Platinum wire 24AWG | World Precision Instruments, Sarasota, Florida, USA | PTP201 | Reference electrode for the silicon probe recording | |
Shandon Colorfrost Plus microscope slides | ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA | 99-910-01 | Histology | |
Stainless steel Headplate | Star Rapid, China | custom made part | Headplate &Headset Implantation; design available upon request | |
Stereotaxic apparatus | KOPF, Tujunga, California, USA | Model 940 Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console | Headplate &Headset Implantation |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır
Sitemizdeki deneyiminizi iyileştirmek için çerezleri kullanıyoruz
Sitemizi kullanmaya devam ederek ya da "Devam et" butonuna tıklayarak, çerezleri kabul edebilirsiniz.