Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31871170, 32170950 ve 31970915), Guangdong Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı (2021A1515010804 ve 2023A1515010899), Guangdong Doğa Bilimleri Vakfı Büyük Yetiştirme Projesi (2018B030336001) ve Guangdong Hibesi: Beyin Bozukluklarının Tedavisi için Temel Teknolojiler (2018B030332001).

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
<ol><li>İki tül ve hareketli mikro sürücüyü tutan bir vida kullanarak bilgisayar tarafından tasarlanmış iki kartı bağlayın ve konektörü bir karta takın (Şekil 1A, Bi-iii). Bir vidayı (0,5 mm/daire) çevirerek mikro sürücüyü sürün.</li>
	<li>Mikro sürücünün, MC bölgesinin her iki tarafı için iki set sekiz kılavuz tüp (~3 cm uzunluğunda, ~50 μm iç çap, ~125 μm dış çap) taşıyabildiğinden emin olun ve ardından aynı uzunlukta (en az 15 mm; Şekil 1Biv, v).</li>
	<li>35 μm çapında 16 Ni-krom tel (~5 cm uzunluğunda) kesin ve ardından bunları art arda kılavuz tüplere yükleyin, ardından sabitlemek için yapıştırıcı uygulayın (Şekil 1Bi, vi, vii).</li>
	<li>Kablo yalıtımını soyun, açıkta kalan her bir kabloyu, kanal haritasının yanı sıra referans ve toprak elektrotlarını takip eden konektörden her bir pime art arda sin ve ardından iletken boyayı her bir pimin üzerine yavaşça kaplayın (Şekil 1Bviii-x).</li>
	<li>Pimleri epoksi reçine kullanarak kapatın (Şekil 1Axi, xii) ve ardından elektrot uçlarının empedansını ~350 kOhm'a düşürmek için bir empedans test cihazı aracılığıyla altın kaplama yapın (Şekil 1Bxiii, xiv). Empedans test cihazının parametrelerini aşağıdaki gibi ayarlayın: 5 mM PtCl4 dahil olmak üzere altın kaplama çözeltisi ile 1 s boyunca −10,08 μA doğru akım.</li>
	<li>Son olarak, bir vidayı çevirerek mikro sürücüyü yukarı doğru hareket ettirin. Şekil 1A'da gösterildiği gibi değiştirilen mikro sürücü sisteminin genel boyutunu kontrol edin (yaklaşık 15 mm uzunluk, 10 mm genişlik, 20 mm yükseklik, ~1 g ağırlık). Şekil 1Ai, ii'de bilgisayar tarafından tasarlanmış kartın ve hareketli bileşenin ayrıntılı özelliklerini kontrol edin.</li>
</ol>2. Elektrot dizisi implantasyonu
<ol><li>Ameliyat başlamadan önce ameliyat kitlerini sterilize edin, steril eldiven giyin ve doktorun steril beyaz önlüğünü giyin.</li>
	<li>Ağrıyı yönetmek için, bir indüksiyon odasında fare için enjekte edilebilir (5 mg / kg) meloksikam enjeksiyonunun deri altı (sc) enjeksiyonunu kullanın. Daha sonra fareyi bir indüksiyon odasında (80 mg / kg) intraperitoneal (i.p.) pentobarbital(18,19) enjeksiyonu ile uyuşturun. Ayak parmağı kıstırma refleksi hala mevcutsa, ek bir pentobarbital dozu (20 mg / kg / saat) uygulayın.</li>
	<li>Fareyi stereotaksik bir aparata sabitleyin ve bir sıcaklık kontrol cihazı kullanarak rektal sıcaklığını 37 °C'de tutun.</li>
	<li>Farenin her iki gözüne tetrasiklin göz merhemi sürün ve ameliyattan önce steril eldivenleri tekrar değiştirin.</li>
	<li>Farenin kürkünü tıraş edin ve merkezden başlayıp dışa doğru hareket eden eşmerkezli daireler halinde steril bir pamuk uçlu aplikatör kullanarak cerrahi bölgeyi üç alternatif betadin ovma ve alkol ile dezenfekte edin (Şekil 2i, ii). Kafatasını ortaya çıkarmak için küçük bir orta hat kesisi (~ 15 mm) yapın. Hemen, ağrıyı hafifletmek için% 1 lidokaini lokal olarak boyun kaslarına uygulayın. Ardından, makas kullanarak kalan dokuyu çıkarın ve tuzlu su kaplı pamuklu çubuklar kullanarak kafatasını temizleyin (Şekil 2iii).</li>
	<li>Mürekkeple doldurulmuş bir cam mikroelektrot kullanarak, implantasyon için bilateral MC'nin istenen yerlerini işaretleyin (Şekil 2iv, v). Daha önceki bir çalışmaya 20 dayanarak, bilateral MK'nin yerleri aşağıdaki gibidir: bregmanın 0.74 mm önünde ve orta hatta1.25 mm lateral.</li>
	<li>Mikro tahrik sistemini korumak için dört paslanmaz çelik vidayı (0,8 mm çapında) implante edin ve ardından tüm vidaları referans ve toprak elektrotlarıyla birbirine bağlayın, ardından duvarlar oluşturmak için karışık diş çimentosu ile kaplayın (Şekil 2vi-xi).</li>
	<li>MC bölgelerinde koordineli kafatasının hem sol hem de sağ tarafında bir kafatası matkabı ile iki küçük delik (~1.5 mm2) dikkatlice delin (Şekil 2xii). Bilateral MC'nin stereotaksik koordinatlarını kullanın: bregmanın 0.74 mm önünde, orta hatta 1.25 mm lateral ve duraya 0.5 mm ventral.</li>
	<li>Dura mater'i ince forseps ile dikkatlice deliklerden çıkarın (Şekil 2xiii).</li>
	<li>Mikro sürücü sistemini 10 μm/s'de bir mikromanipülatör kullanarak deliklerin ortasına yerleştirin (Şekil 2xiv-xvii).</li>
	<li>Mikro tahrik sisteminin yerleştirilmesini bitirdikten sonra vazelini diş çimentosu duvarlarına doldurun (Şekil 2xviii).</li>
	<li>Mikro tahrik sisteminin alt plakasını ve diş çimentosu duvarlarını karışık diş çimentosu ile birleştirin (Şekil 2xix)</li>
	<li>Ameliyat sonrası ağrıyı hafifletmek için insizyonu tuzlu su ile yıkayın, ardından lincomycin hidroklorür ve lidokain hidroklorür içeren bir jel ile lokal tedavi uygulayın.</li>
	<li>İletken bakır folyo bandı implante edilmiş mikro sürücü sisteminin etrafına sarın (Şekil 2xx).</li>
	<li>Fareyi 31-33 °C'de tutulan bir kafese taşıyın ve fareyi anesteziden kurtulmak için izleyin.</li>
	<li>Farelerin ayrı beslenmeyle 1 hafta iyileşmesine izin verin. Lincomycin hidroklorür ve lidokain hidroklorür içeren bir jelin 3 gün boyunca sürekli uygulanmasıyla insizyonu kontrol edin ve tedavi edin.</li>
</ol>3. Serbest hareket eden farelerde bilateral MC'de çok kanallı kayıt
<ol><li>Uyanık bir farenin başını hafifçe ve dikkatlice tutun. Mikro sürücü sisteminin hareketli kısmındaki vidayı (Şekil 0.1Aii) en az 1 gün önceden çevirerek elektrot dizilerini (~1 mm derinlik) aşağı doğru hareket ettirin.</li>
	<li>Uyanık farenin başını hafifçe ve dikkatlice tutun. Headstage'in merkezini ve bir helyum balonunu (yaklaşık 0.02 L helyumla doldurulmuş) bir iplikle bağlayın.tage ve mikro tahrik sisteminin ağırlığını dengelemek için (Şekil 3A, B).</li>
	<li>Kayıt yazılımında 30 kHz'de örnekleme yaparak kayıt elektrotlarını ve çok kanallı sistemleri kullanarak ham sinyalleri yakalayın ve ardından çok kanallı sistemlerden bir dijital-analog (DA) dönüştürücü kullanarak dijitalleştirin.</li>
	<li>Kayıt yazılımında 10 kHz'de yeniden örnekleme yaparak ham verilerden LFP sinyallerini çıkarın ve ardından 50 Hz hat gürültüsünü gidermek için kayıt yazılımından bir çentik filtresi kullanın.</li>
	<li>Ham verileri en az 60 saniye boyunca serbest hareket eden bir fareden kararlı bir durumda kaydedin. Kaydı bitirdikten sonra, ana tabla ile mikro sürücü sistemi arasındaki bağlantıyı yavaşça kaldırın ve fareyi ana kafesine geri koyun.</li>
	<li>Kaydedilen verileri bilgisayarda saklayın ve çevrimdışı olarak analiz edin (Şekil 4 ve Şekil 5).</li>
	<li>Deneyi bitirdikten sonra, enstitünün yönergelerine göre ötenazi yapın ve ardından 1 dakikalık bir elektrolitik lezyon gerçekleştirmek için 3 V çıkıştaki güç kaynağını kullanarak elektrotların yerlerini onaylayın ve ardından histolojik analiz yapın. Dondurucu bir mikrotom kullanarak farenin beynini 30 μm'lik dilimler halinde kesin, MC bölümlerini toplayın ve ardından görüntüleri mikroskopla yakalayın (Şekil 3C, D).</li>
</ol>4. Spike sıralama ve analizi
<ol><li>30 kHz'de örneklenen ani artış verilerini açmak için Spike sıralama yazılımında Dosya >> Nev dosyalarını aç'a tıklayın (Şekil 4Ai).</li>
	<li>Sıralanmamış kanalı seçmek için Bilgi'ye tıklayın ve ardından Sırala > Sıralama Yöntemini Değiştir'i > K-Ortalamalarını Kullan'ı seçin. Sıralanan birimleri elde etmek için Valley-Seeking Sort > K-Means Sorting düğmesine basın (Şekil 4Aii, iii).</li>
	<li>Dosya > Farklı kaydet'e tıklayın, sıralanan ani artış verilerini .nev dosya adı uzantısıyla kaydedin ve PCA sonuçlarını .txt bir dosya adı uzantısıyla dışa aktarmak için Dosya > Dalga Biçimi Başına Verileri Dışa Aktar'ı seçin (Şekil 4Aiv).</li>
	<li>Nörofizyolojik veri analizi için yazılımda Dosya > Verileri Blackrock Dosyasına İçe >Aktar'a tıklayın ve sıralanmış spike dosyasını açın (Şekil 4Bi).</li>
	<li>Seçilen birim için otokorrelogramı elde etmek için Analiz > Otokorelogramlar'a tıklayın ve ardından parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: −0.05 s'de X Minimum değeri, 0.05 s'de X Maksimum değeri ve 0.001'de Bin değeri (Şekil 4Bii, iii).</li>
	<li>Sıralanmış ani artış verilerini yükleyin, ani artışlar arası aralık histogramını elde etmek için Analiz > Ani Artışlar Arası Aralık Histogramları'na tıklayın ve ardından parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Min. 0 s'de aralık değeri, 0,1 s'de Maks. aralık değeri ve 0,001'de Bin değeri (Şekil 4Biv, v).</li>
	<li>Sıralanmış iki birim olay arasındaki çapraz korelogramı elde etmek için Analiz > Çapraz Korelogramlar'a tıklayın ve ardından referans olayları ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: −0,1 s'de X Minimum değeri, 0,1 s'de X Maksimum değeri ve 0,001'de Bin değeri (Şekil 4Bvi, vii).</li>
	<li>Otokorrelogram, sivri uçlar arası aralık histogramı ve çapraz korelogramın sonuçlarını .xls dosya adı uzantılarıyla kaydetmek için Sonuçlar > Sayısal Sonuçlar'a tıklayın (Şekil 4Bviii, ix). Verileri analiz edin ve grafiği çizin.</li>
</ol>5. LFP analizi
<ol><li>10 kHz'de örneklenen sürekli sinyal verilerini açmak için nörofizyolojik veri analizi için yazılımdaki Dosya İçe Aktarma Verileri > Blackrock Dosyası'na tıklayın (Şekil 5Ai).</li>
	<li>Seçilen kanaldan LFP'nin güç spektrumunu analiz etmek için Sürekli > Spektrum Analizi'ne tıklayın. Parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: 8,192'de Frekans Değerlerinin Sayısı, 3-5'te Çoklu Konik değeri, toplam güç spektral yoğunluğunun (PSD) yüzdesinin Normalleştirilmesi ve 1 Hz ila 100 Hz arasında Frekans aralığı (Şekil 5Aii, iii).</li>
	<li>MC'nin sol > sağ taraflarından iki LFP'nin tutarlılığını analiz etmek için Sürekli için Analiz ve Tutarlılık'a tıklayın. Referans kanalını ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Tutarlılık değerlerinde, 8,192'deki frekans değerlerinin sayısını, 3-5'te çoklu konik değeri ve 1 Hz ila 100 Hz arasındaki frekans aralığını hesaplayın (Şekil 5Aiv, v).</li>
	<li>MC'nin sol ve sağ taraflarından iki LFP arasındaki korelasyonu analiz etmek için Analiz > Devam Eden Değişkenler ile Korelasyon'a tıklayın. Referans kanalını (LFP verileri) ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: −0.1 s'de X Minimum değeri, 0.1 s'de X Maksimum değeri ve 0.001'de Bin değeri (Şekil 5Avi, vii).</li>
	<li>PSD, tutarlılık ve korelasyon sonuçlarını .xls bir dosya adı uzantısıyla kaydetmek için Sonuçlar > Sayısal Sonuçlar'a tıklayın (Şekil 5Aviii, ix).</li>
	<li>Her frekans bandı için temsili izlerin çıkarılması gereken kanalı seçin, her bir frekans bandını elde etmek için Sürekli Değişkenlerin Dijital Filtrelemesini Düzenle > tıklayın ve ardından parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Bant Geçişi olarak Filtre Frekansı, sonsuz dürtü yanıtı (IIR) Butterworth'ta Filtre Uygulaması ve 2'de Filtre Sırası değeri. Son olarak, ilgilenilen frekans aralığını ayarlayın (Şekil 5Bi-iv). NOT: Burada kullanılan frekans aralıkları şu şekildedir: delta (δ, 1-4 Hz), teta (θ, 5-12 Hz), beta (β, 13-30 Hz), düşük gama (düşük γ, 30-70 Hz) ve yüksek gama (yüksek γ, 70-100 Hz) salınımları.</li>
	<li>Verileri analiz edin ve grafiği çizin.</li>
</ol>6. Ani artış ve LFP arasındaki korelasyonlar
<ol><li>Nörofizyolojik veri analizi için yazılımda Dosya > Verileri İçe Aktar > Blackrock Dosyası'na tıklayınsürekli sinyal verilerini ve ani artış verilerini açmak için.</li>
	<li>Seçilen kanaldan ani artışlar > LFP arasındaki tutarlılığı analiz etmek için Analiz ve Tutarlılık Analizi'ne tıklayın. Referans değişkenini (ani yükselme zamanlaması) ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Tutarlılık Değerlerinde, 512'de Frekans Değerlerinin Sayısında, 3-5'te Çoklu Konik değerde ve 1 Hz ila 100 Hz arasında frekans aralığında hesaplayın (Şekil 5Ci, ii).</li>
	<li>Spike alanı tutarlılığının sonucunu .xls bir dosya adı uzantısıyla kaydetmek için Sonuçlar > Sayısal Sonuçlar'a tıklayın (Şekil 5Ciii, iv).</li>
	<li>Verileri analiz edin ve grafiği çizin.</li>
</ol>

Farelerin Motor Korteksinde Hücre Dışı Elektrofizyolojik Kayıt

<ol>
	<li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents--EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).</li><li>Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronization+of+cortical+activity+and+its+putative+role+in+information+processing+and+learning.">Synchronization of cortical activity and its putative role in information processing and learning.</a> Annual Review of Physiology. 55, 349-374 (1993).</li><li>Arroyo-Garc&#237;a, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+spike-gamma+coupling+of+area+CA3+fast-spiking+interneurons+as+the+earliest+functional+impairment+in+the+App(NL-G-F)+mouse+model+of+Alzheimer's+disease.">Impaired spike-gamma coupling of area CA3 fast-spiking interneurons as the earliest functional impairment in the App(NL-G-F) mouse model of Alzheimer's disease.</a> Molecular Psychiatry. 26 (10), 5557-5567 (2021).</li><li>Ozawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experience-dependent+resonance+in+amygdalo-cortical+circuits+supports+fear+memory+retrieval+following+extinction.">Experience-dependent resonance in amygdalo-cortical circuits supports fear memory retrieval following extinction.</a> Nature Communications. 11 (1), 4358 (2020).</li><li>Vinck, M., Batista-Brito, R., Knoblich, U., Cardin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arousal+and+locomotion+make+distinct+contributions+to+cortical+activity+patterns+and+visual+encoding.">Arousal and locomotion make distinct contributions to cortical activity patterns and visual encoding.</a> Neuron. 86 (3), 740-754 (2015).</li><li>Beck, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=long-term+dopamine+depletion+causes+enhanced+beta+oscillations+in+the+cortico-basal+ganglia+loop+of+parkinsonian+rats.">long-term dopamine depletion causes enhanced beta oscillations in the cortico-basal ganglia loop of parkinsonian rats.</a> Experimental Neurology. 286, 124-136 (2016).</li><li>Magill, P. J., Bolam, J. P., Bevan, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+of+activity+in+the+subthalamic+nucleus-globus+pallidus+network+to+cortical+electroencephalogram.">Relationship of activity in the subthalamic nucleus-globus pallidus network to cortical electroencephalogram.</a> Journal of Neuroscience. 20 (2), 820-833 (2000).</li><li>Magill, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+functional+connectivity+within+the+rat+striatopallidal+axis+during+global+brain+activation+in+vivo.">Changes in functional connectivity within the rat striatopallidal axis during global brain activation in vivo.</a> Journal of Neuroscience. 26 (23), 6318-6329 (2006).</li><li>Rapeaux, A. B., Constandinou, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implantable+brain+machine+interfaces:+First-in-human+studies,+technology+challenges+and+trends.">Implantable brain machine interfaces: First-in-human studies, technology challenges and trends.</a> Current Opinion in Biotechnology. 72, 102-111 (2021).</li><li>Tort, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+cross-frequency+couplings+of+local+field+potential+oscillations+in+rat+striatum+and+hippocampus+during+performance+of+a+T-maze+task.">Dynamic cross-frequency couplings of local field potential oscillations in rat striatum and hippocampus during performance of a T-maze task.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (51), 20517-20522 (2008).</li><li>Yamamoto, J., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+chronically+implantable+precision+motorized+microdrive+array+for+freely+behaving+animals.">Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals.</a> Journal of Neurophysiology. 100 (4), 2430-2440 (2008).</li><li>Chang, E. H., Frattini, S. A., Robbiati, S., Huerta, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+microdrive+arrays+for+chronic+neural+recordings+in+awake+behaving+mice.">Construction of microdrive arrays for chronic neural recordings in awake behaving mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (77), e50470 (2013).</li><li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents.">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. (61), e3568 (2012).</li><li>Lansink, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+split+microdrive+for+simultaneous+multi-electrode+recordings+from+two+brain+areas+in+awake+small+animals.">A split microdrive for simultaneous multi-electrode recordings from two brain areas in awake small animals.</a> Journal of Neuroscience Methods. 162 (1-2), 129-138 (2007).</li><li>Sato, T., Suzuki, T., Mabuchi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+multi-electrode+array+design+for+chronic+neural+recording,+with+independent+and+automatic+hydraulic+positioning.">A new multi-electrode array design for chronic neural recording, with independent and automatic hydraulic positioning.</a> Journal of Neuroscience Methods. 160 (1), 45-51 (2007).</li><li>van Daal, R. J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implantation+of+Neuropixels+probes+for+chronic+recording+of+neuronal+activity+in+freely+behaving+mice+and+rats.">Implantation of Neuropixels probes for chronic recording of neuronal activity in freely behaving mice and rats.</a> Nature Protocols. 16 (7), 3322-3347 (2021).</li><li>Unakafova, V. A., Gail, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+open-source+toolboxes+for+processing+and+analysis+of+spike+and+local+field+potentials+data.">Comparing open-source toolboxes for processing and analysis of spike and local field potentials data.</a> Frontiers in Neuroinformatics. 13, 57 (2019).</li><li>Mao, L., Wang, H., Qiao, L., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruption+of+Nrf2+enhances+the+upregulation+of+nuclear+factor-kappaB+activity,+tumor+necrosis+factor-alpha,+and+matrix+metalloproteinase-9+after+spinal+cord+injury+in+mice.">Disruption of Nrf2 enhances the upregulation of nuclear factor-kappaB activity, tumor necrosis factor-alpha, and matrix metalloproteinase-9 after spinal cord injury in mice.</a> Mediators of Inflammation. 2010, 238321 (2010).</li><li>Jin, Z., Zhang, Z., Ke, J., Wang, Y., Wu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise-linked+irisin+prevents+mortality+and+enhances+cognition+in+a+mice+model+of+cerebral+ischemia+by+regulating+Klotho+expression.">Exercise-linked irisin prevents mortality and enhances cognition in a mice model of cerebral ischemia by regulating Klotho expression.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 1697070 (2021).</li><li>Ding, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spreading+of+TDP-43+pathology+via+pyramidal+tract+induces+ALS-like+phenotypes+in+TDP-43+transgenic+mice.">Spreading of TDP-43 pathology via pyramidal tract induces ALS-like phenotypes in TDP-43 transgenic mice.</a> Acta Neuropathologica Communications. 9 (1), 15 (2021).</li><li>Cao, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gamma+oscillation+dysfunction+in+mPFC+leads+to+social+deficits+in+neuroligin+3+R451C+knockin+mice.">Gamma oscillation dysfunction in mPFC leads to social deficits in neuroligin 3 R451C knockin mice.</a> Neuron. 97 (6), 1253-1260 (2018).</li></ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

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...

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 aktivitesinin önemli ölçüde farklılık gösterdiğini vurguladığını belirtmekte fayda var5. Anestezi uygulanmış hayvanlardaki kayıtlar, yüksek oranda tanımlanmış kortikal senkronizasyon durumlarında minimal artefaktlarla LFP'leri değerlendirmek için bir fırsat sunsa da, sonuçlar uyanık deneklerdebulunabilenlerden bir dereceye kadar farklıdır 6,7,8. Bu nedenle, beyne implante edilen elektrotlar kullanılarak uyanık bir beyin durumunda çeşitli hastalıklarda uzun zaman ölçeklerinde ve büyük uzamsal ölçeklerde nöral aktiviteyi tespit etmek daha anlamlıdır. Bu el yazması, yeni başlayanlar için mikro sürücü sisteminin nasıl yapılacağı ve kayıt ve analizin başlatılması için ani ve LFP sinyallerini hızlı ve basit bir şekilde hesaplamak için ortak yazılım kullanarak parametrelerin nasıl ayarlanacağı hakkında bilgi sağlar.
Elektroensefalogramlar (EEG'ler) ve kafa derisinden kaydedilen olayla ilgili potansiyeller (ERP'ler) gibi beyin fonksiyonlarının invaziv olmayan kaydı, insan ve kemirgen çalışmalarında yaygın olarak kullanılmasına rağmen, EEG ve ERP verileri düşük uzamsal ve zamansal özelliklere sahiptir ve bu nedenle, belirli bir beyin alanı içinde yakındaki dendritik sinaptik aktivite tarafından üretilen kesin sinyalleri tespit edemez1. Şu anda, bilinçli hayvanlarda çok kanallı kayıttan yararlanarak, beynin daha derin katmanlarındaki sinirsel aktivite, çoklu davranış testleri sırasında primatların veya kemirgenlerin beyinlerine bir mikro sürücü sistemi implante edilerek kronik ve aşamalı olarak kaydedilebilir 1,2,3,4,5,6,7,8,9 . Kısaca, araştırmacılar, beynin farklı kısımlarını hedeflemek için elektrotların veya tetrodların bağımsız olarak konumlandırılması için kullanılabilecek bir mikro sürücü sistemi inşa edebilirler10,11. Örneğin, Chang ve ark. hafif ve kompakt bir mikro sürücü12 monte ederek farelerde ani yükselmeleri ve LFP'leri kaydetme tekniklerini açıkladı. Ek olarak, davranışsal görevler sırasında kemirgenlerde birden fazla tek nöron ve LFP'yi kaydetmek için özel yapım aksesuar bileşenlerine sahip mikro işlenmiş silikon problar ticari olarak temin edilebilir13. Mikro sürücü sistemlerini monte etmek için çeşitli tasarımlar kullanılmış olsa da, bunlar tüm mikro sürücü sisteminin karmaşıklığı ve ağırlığı açısından hala sınırlı bir başarıya sahiptir. Örneğin, Lansink ve ark. tek bir beyin bölgesinden kayıt için karmaşık bir yapıya sahip çok kanallı bir mikro sürücü sistemi gösterdi14. Sato ve ark. otomatik hidrolik konumlandırma işlevi15 gösteren çok kanallı bir mikro sürücü sistemi bildirdi. Bu mikro sürücü sistemlerinin ana dezavantajları, farelerin serbestçe hareket edemeyeceği kadar ağır olmaları ve yeni başlayanlar için montajının zor olmasıdır. Çok kanallı hücre dışı kaydın davranışsal testler sırasında nöral aktiviteyi ölçmek için uygun ve verimli bir teknoloji olduğu gösterilmiş olsa da, yeni başlayanlar için karmaşık mikro sürücü sistemi tarafından elde edilen sinyalleri kaydetmek ve analiz etmek kolay değildir. Serbest hareket eden farelerde16,17 başlatılan çok kanallı hücre dışı kayıt ve veri analizinin tüm çalışma sürecini elde etmenin zor olduğu göz önüne alındığında, bu makale, yaygın olarak bulunan bileşenleri ve ayarları kullanarak mikro sürücü sistemini yapmanın ayrıntılı sürecini tanıtmak için basitleştirilmiş yönergeler sunmaktadır; Spike ve LFP sinyallerini hızlı ve basit bir şekilde hesaplamak için ortak yazılımdaki parametreler de sağlanır. Ek olarak, bu protokolde, kafa ve mikro sürücü sisteminin ağırlığının dengelenmesine katkıda bulunan bir helyum balonu kullanımı nedeniyle fare serbestçe hareket edebilir. Genel olarak, bu çalışmada, bir mikro sürücü sisteminin nasıl kolayca kurulacağını ve kayıt ve veri analizi süreçlerinin nasıl optimize edileceğini açıklıyoruz.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2.54 mm pin header</td>
			<td>YOUXIN Electronic Co., Ltd.</td>
			<td>1 x 5</td>
			<td>Applying for the movable micro-drive which can slide on its stulls.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adobe Illustrator CC 2017</td>
			<td>Adobe</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To optimize images from GraphPad.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BlackRock Microsystems</td>
			<td>Blackrock Neurotech</td>
			<td>Cerebus</td>
			<td>This systems includes headsatge, DA convert, amplifier and computer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brass nut</td>
			<td>Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd.</td>
			<td>M0.8 brass nut</td>
			<td>The nut fixes the position of screw.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brass screw</td>
			<td>Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd.</td>
			<td>M0.8 x 11 mm brass screw</td>
			<td>A screw that hold the movable micro-drive.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J</td>
			<td>Guangdong Zhiyuan Biomedical Technology Co., LTD.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>12 weeks of age.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tube</td>
			<td>Biosharp</td>
			<td>15 mL; BS-150-M</td>
			<td>To store mice brain with sucrose sulutions.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conducting paint</td>
			<td>Structure Probe, Inc.</td>
			<td>7440-22-4</td>
			<td>To improve the lead-connecting quality between connector pins and Ni-wires.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conductive copper foil tape</td>
			<td>3M</td>
			<td>1181</td>
			<td>To reduce interferenc.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connector</td>
			<td>YOUXIN Electronic Co., Ltd.</td>
			<td>2 x 10P</td>
			<td>To connect the headtage to micro-drive system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC Power supply</td>
			<td>Maisheng</td>
			<td>MS-305D</td>
			<td>A power device for&#160; electrolytic lesion.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement</td>
			<td>Shanghai New Century Dental Materials Co., Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To fix the electrode arrays on mouse&#39;s skull after finishing the implantation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital analog converter</td>
			<td>Blackrock</td>
			<td>128-Channel</td>
			<td>A device that converts digital data into analog signals.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy resin</td>
			<td>Alteco</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To cover pins.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To summarize data after analysis.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye scissors</td>
			<td>JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For surgery or cutting the Ni-chrome wire.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps</td>
			<td>JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For surgery or assembling the mirco-drive system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freezing microtome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>CM3050 S</td>
			<td>&#160;Cut the mouse&#8217;s brain into slices</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fused silica capillary tubing</td>
			<td>Zhengzhou INNOSEP Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>TSP050125</td>
			<td>To&#160; serve as the guide tubes for Ni-chrome wires.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass microelectrode</td>
			<td>Sutter Instrument Company</td>
			<td>BF100-50-10</td>
			<td>To mark the desired locations for implantation using the filled ink.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism 7</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To analyze and visualize the results.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide-tube</td>
			<td>Polymicro technologies</td>
			<td>1068150020</td>
			<td>To load Ni-chrome wires.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headstage</td>
			<td>Blackrock</td>
			<td>N/A</td>
			<td>A tool of transmitting signals.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Helium balloon</td>
			<td>Yili Festive products Co., Ltd.</td>
			<td>24 inch</td>
			<td>To offset the weight of headstage and micro-drive system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ink</td>
			<td>Sailor Pen Co.,LTD.</td>
			<td>13-2001</td>
			<td>To mark the desired locations for implantation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodine tincture</td>
			<td>Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To disinfect mouse&#39;s scalp.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lincomycin in Hydrochloride and Lidocaine&#160; hydrochloride gel</td>
			<td>Hubei kangzheng pharmaceutical co., ltd.</td>
			<td>10g</td>
			<td>A drug used to reduce inflammation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam</td>
			<td>Vicki Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>71125-38-7</td>
			<td>To reduce postoperative pain in mice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulators</td>
			<td>Scientifica</td>
			<td>Scientifica IVM Triple</td>
			<td>For electrode arrays implantation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope&#160;</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>ECLIPSE Ni-E</td>
			<td>&#160;Capture the images of brain sections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nanoZ impedance tester</td>
			<td>Plexon</td>
			<td>nanoZ</td>
			<td>To measure impedance or performing electrode impedance spectroscopy (EIS) for multichannel microelectrode arrays.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NeuroExplorer</td>
			<td>Plexon</td>
			<td>NeuroExplorer</td>
			<td>A tool for analyzing the electrophysiological data.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NeuroExplorer&#160;</td>
			<td>Plexon, USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>A software.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ni-chrome wire</td>
			<td>California Fine Wire Co.</td>
			<td>M472490</td>
			<td>35 &#956;m Ni-chrome wire.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Offline Sorter</td>
			<td>Plexon</td>
			<td>Offline Sorter</td>
			<td>A tool for sorting the recorded multi-units.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCB board</td>
			<td>Hangzhou Jiepei Information Technology Co., Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Computer designed board.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3761</td>
			<td>To anesthetize mice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital sodium</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>57-33-0</td>
			<td>To anesthetize the mouse.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump</td>
			<td>Longer</td>
			<td>BT100-1F</td>
			<td>A device used for perfusion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyformaldehyde&#160;</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A500684-0500</td>
			<td>The main component of fixative solution for fixation of mouse brains&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PtCl4</td>
			<td>Tianjin Jinbolan Fine Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>13454-96-1</td>
			<td>Preparation for gold plating liquid.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To clean the mouse&#39;s skull.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver wire</td>
			<td>Suzhou Xinye Electronics Co., Ltd.</td>
			<td>2 mm diameter</td>
			<td>Applying for ground and reference electrodes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skull drill</td>
			<td>RWD Life Science</td>
			<td>78001</td>
			<td>To drill carefully two small holes on mouse&#39;s skull.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel screws</td>
			<td>YOUXIN Electronic Co., Ltd.</td>
			<td>M0.8 x 2</td>
			<td>To protect the micro-drive system and link the ground and reference electrodes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic apparatus</td>
			<td>RWD Life Science</td>
			<td>68513</td>
			<td>To perform the stereotaxic coordinates of bilateral motor cortex.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Damao</td>
			<td>57-50-1</td>
			<td>To dehydrate the mouse brains&#160; after perfusion.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super glue</td>
			<td>Henkel AG &#38; Co.</td>
			<td>PSK5C</td>
			<td>To fix the guide tube and Ni-chrome wire.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controller</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>TCAT-2</td>
			<td>To maintain mouse&#39;s rectal temperature at 37&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetracycline eye ointment</td>
			<td>Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To protect the mouse&#39;s eyes during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thread</td>
			<td>Rapala</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To link ballon and headstage.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaseline</td>
			<td>Unilever plc</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To cover the gap between electrode arrays and mouse&#39;s skull.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

multichannel extracellular recording in freely moving mice

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.

The local field potential (LFP), an important component of extracellular signals, reflects the synaptic activity of large populations of neurons, which form the neural code for multiple behaviors1. Spikes generated by neuronal activity are considered to contribute to the LFP and are important for neural coding2. Alterations in spikes and LFPs have been proven to mediate several brain diseases, such as Alzheimer&#39;s disease, as well as emotions such as fear, etc.3,4. It is worth noting that many studies have highlighted that spike activity significantly differs between awake and anesthetized states in animals5. Although recordings in anesthetized animals offer an opportunity to assess LFPs with minimal artifacts in highly defined cortical synchronization states, the results differ to some extent from what can be found in awake subjects6,7,8. Thus, it is more meaningful to detect neural activity over long time scales and large spatial scales in various diseases in an awake brain state using electrodes implanted in the brain. This manuscript provides information for beginners on how to make the micro-drive system and set the parameters using common software for computing the spike and LFP signals in a fast and straightforward way in order to get the recording and analysis started.
Although the non-invasive recording of brain functions, such as by using electroencephalograms (EEGs) and event-related potentials (ERPs) recorded from the scalp, has been used extensively in human and rodent studies, EEG and ERP data have low spatial and temporal properties and, thus, cannot detect the precise signals produced by nearby dendritic synaptic activity within a specific brain area1. Currently, by taking advantage of multichannel recording in conscious animals, neural activity in the deeper layers of the brain can be recorded chronically and progressively by implanting a micro-drive system into the brains of primates or rodents during multiple behavioral tests1,2,3,4,5,6,7,8,9. Briefly, researchers can construct a micro-drive system that can be used for the independent positioning of the electrodes or tetrodes to target different parts of the brain10,11. For example, Chang et al. described techniques to record spikes and LFPs in mice by assembling a light and compact micro-drive12. In addition, micro-machined silicon probes with custom-made accessory components are commercially available for recording multiple single neurons and LFPs in rodents during behavioral tasks13. Although various designs have been used for assembling micro-drive systems, these still have limited success in terms of the complexity and weight of the whole micro-drive system. For example, Lansink et al. showed a multichannel micro-drive system with a complex structure for recording from a single brain region14. Sato et al. reported a multichannel micro-drive system displaying an automatic hydraulic positioning function15. The main disadvantages of these micro-drive systems are that they are too heavy for mice to move freely and are difficult to assemble for beginners. Although multichannel extracellular recording has been shown to be a suitable and efficient technology for measuring neural activity during behavioral tests, it is not easy for beginners to record and analyze the signals acquired by the complex micro-drive system. Given that it is difficult to get the entire operation process of the multichannel extracellular recording and data analysis started in freely moving mice16,17, this present article presents simplified guidelines to introduce the detailed process of making the micro-drive system using commonly available components and settings; the parameters in the common software for computing the spike and LFP signals in a fast and straightforward way are also provided. Additionally, in this protocol, the mouse can move freely due to the use of a helium balloon, which contributes to offsetting the weight of headstage and micro-drive system. Generally, in the present study, we describe how to easily build a micro-drive system and optimize the processes of recording and data analysis.

Yazar Spotlight: Serbestçe Hareket Eden Farelerde Nöronal Aktiviteyi İncelemek için Çok Kanallı Hücre Dışı Kayıttaki Gelişmeler 

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

We aim to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials in behaving mice carrying out specific tasks by correlating the electrophysiological signal with behaviors. Multichannel extracellular recording by the micro-drive system has been shown to be a suitable and a efficient technology for neural activity during behavioral tests. Multichannel recording in free-moving mice has been deemed to be a useful technology in neuroscience studies, but it's still quite challenging for beginners to acquire and analyze the signals.We introduced how to perform the multichannel extracellular recording in freely-moving mice with a more steady and lightweight micro-drive system, and optimize the processes of recording and data analysis for the beginners. We are going to increase the number of channels and reduce the volume of micro-driver system in a new version.

Ham sinyallerden çok birimli ani artışları çıkarmak için yüksek geçişli (250 Hz) bir filtre uygulandı (Şekil 6A). Ayrıca, PCA ile sıralanan normal bir farenin MC'sinden kaydedilen birimler doğrulandı (Şekil 7A-D) ve farenin MC'sindeki birimlerin vadi genişliği ve dalga formu süresi kaydedildi. Sonuçlar, farelerde MC varsayılan piramidal nöronların (Pyn) hem vadi genişliğinin hem de dalga biçimi süresi...

Watch this Scientific Journal Video about Advancements in Multichannel Extracellular Recording for Studying Neuronal Activity in Freely Moving Mice at JoVE.com

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.

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by ...

Elektrofizyolojik sinyali davranışlarla ilişkilendirerek belirli görevleri yerine getiren farelerde nöronal ateşleme ve ağ yerel alan potansiyellerinin özelliklerini ortaya çıkarmayı amaçlıyoruz. Mikro sürücü sistemi tarafından çok kanallı hücre dışı kaydın, davranışsal testler sırasında nöral aktivite için uygun ve verimli bir teknoloji olduğu gösterilmiştir. Serbest hareket eden farelerde çok kanallı kayıt, sinirbilim çalışmalarında yararlı bir teknoloji olarak kabul edilmiştir, ancak yeni başlayanlar için sinyalleri elde etmek ve analiz etmek hala oldukça zordur.Daha sabit ve hafif bir mikro sürücü sistemi ile serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kaydın nasıl gerçekleştirileceğini ve yeni başlayanlar için kayıt ve veri analizi süreçlerinin nasıl optimize edileceğini tanıttık. Yeni bir sürümde kanal sayısını artıracağız ve mikro sürücü sisteminin sesini azaltacağız.

multichannel-extracellular-recording-in-freely-moving-mice

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Multichannel Extracellular Recording in Freely Moving Mice

1.9K Görüntüleme.  South China Normal University. Elektrofizyolojik sinyali davranışlarla ilişkilendirerek belirli görevleri yerine getiren farelerde nöronal ateşleme ve ağ yerel alan potansiyellerinin özelliklerini ortaya çıkarmayı amaçlıyoruz. Mikro sürücü sistemi tarafından çok kanallı hücre dışı kaydın, davranışsal testler sırasında nöral aktivite için uygun ve verimli bir teknoloji olduğu gösterilmiştir. Serbest hareket eden farelerde çok kanallı kayıt, sinirbilim çalışmalarında yararlı bir tekno...

Video: Yazar Spotlight: Serbestçe Hareket Eden Farelerde Nöronal Aktiviteyi İncelemek için Çok Kanallı Hücre Dışı Kayıttaki Gelişmeler 

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by correlating the electrophysiological signals with spontaneous and/or specific behavior. This technique represents a valuable tool in studying the neuronal network activity underlying these behaviors. The article provides a detailed and complete procedure for electrode implantation and consequent extracellular recording in free-moving conscious mice. The study includes a detailed method for implanting the microelectrode arrays, capturing the LFP and neuronal spiking signals in the motor cortex (MC) using a multichannel system, and the subsequent offline data analysis. The advantage of multichannel recording in conscious animals is that a greater number of spiking neurons and neuronal subtypes can be obtained and compared, which allows the evaluation of the relationship between a specific behavior and the associated electrophysiological signals. Notably, the multichannel extracellular recording technique and the data analysis procedure described in the present study can be applied to other brain areas when conducting experiments in behaving mice.

The protocol describes the methodology of extracellular recording in the motor cortex (MC) to reveal extracellular electrophysiological properties in freely moving conscious mice, as well as the data analysis of local field potentials (LFPs) and spikes, which is useful for evaluating the network neural activity underlying behaviors of interest.

Nörobilim

Micro-Drive System Assembly and Electrode Array Implantation for Multichannel Recording in Mice

Begin by assembling the Microdrive system. Connect two computer-designed boards using two stulls and a screw that holds the movable Microdrive, and attach the connector to one board. Ensure the Microdrive can carry two sets of eight guide tubes for each side of the motor cortex or MC region.Cut the guide tubes to the same length. Cut 16 nichrome wires, each measuring approximately five centimeters long and 35 micrometers in diameter. Load the wires into the guide tubes and apply glue to fix them.Strip the wire insulation and twine each exposed wire to each pin from the connector following the channel map and the reference and ground electrodes, then slowly coat conducting paint onto each pin. Cover the pins using epoxy resin, then perform gold plating via an impedance tester to reduce the impedance of the electrode tips to approximately 350 kiloohms. For electrode array implantation, fix the anesthetized mouse in a stereotaxic apparatus and use a temperature controller to maintain its rectal temperature at 37 degrees Celsius.Then make a small midline incision to expose the skull. Remove the residual tissue using scissors and clean the skull with sterile saline-soaked cotton buds. Using a glass microelectrode filled with ink, mark the desired locations of the bilateral MC for implantation.Next, using a skull drill, carefully drill two small holes on both the left and right sides of the coordinated skull in the MC regions. Gently remove the dura mater from the holes with fine forceps. Then insert the Microdrive system into the center of the holes, using a micromanipulator at 10 micrometers per second.After finishing the insertion, fill the petroleum jelly into the dental cement walls and join the bottom plate of the Microdrive system and the dental cement walls with the mixed dental cement.

Farelerde Çok Kanallı Kayıt için Mikro Sürücü Sistemi Montajı ve Elektrot Dizisi İmplantasyonu

Multichannel Recording in the Bilateral MC in Free-Moving Mice and Neurophysiological Data Analysis

For the multi-channel recording, move down the electrode arrays by twisting the screw on the movable part of the micro-drive system one day in advance. Hold the head of an awake mouse lightly and carefully. Then, link the center of the head stage and a helium balloon with a thread to offset the weight of the head stage and the micro-drive system.Capture raw signals using the recording electrodes and multi-channel systems by sampling at 30 kilohertz in the recording software. Then digitize using a digital analog converter from the multi-channel systems. Extract the local field potential, or LFP signals, from the raw data by re-sampling at 10 kilohertz.Then, using a notch filter, remove the 50-hertz line noise. For spike sorting and analysis, in the spike sorting software, click on File, then Open, and nev files to open the spike data sampled at 30 kilohertz. Click on Info to select the unsorted channel.Then choose Sort, Change Sort Method, and Use K-Means. Press the button Valley Seeking Sort, then K-Means Sorting to obtain the sorted units. Next, in the neurophysiological data analysis software, open the sorted spike file by clicking on File, Import Data, and BlackRock File.To obtain the autocorrelogram for the selected unit, click on Analysis, then Autocorrelograms, and set the parameters. Load the sorted spike data. Then, click on Analysis, and Interspike Interval Histograms to obtain the interspike interval histogram, and then set the desired parameters.Click on Analysis, then Crosscorrelograms to obtain the crosscorrelogram between two sorted unit events. And then set the reference events and parameters. For LFP analysis, click on File, Import Data, and BlackRock File, to open the continuous signal data sampled at 10 kilohertz.Then, by clicking Analysis and Spectrum for Continuous, analyze the power spectrum for the LFP from the selected channel. Next, click on Analysis, then Coherence for Continuous to analyze the coherence for two LFPs from the left and right sides of the MC.Then, click on Analysis, followed by Correlation with Continuous Variables to analyze the correlation between two LFPs from the left and right sides of the MC.Once done, click on Results, then Numerical Results to save the Power Spectrum Density, Coherence, and Correlation with a xls file name extension. To analyze correlations between the spike and LFP, click on File, then Import Data and BlackRock File to open the continuous signal data and spike data.Then, click on Analysis and Coherence Analysis to analyze the coherence between the spikes and LFP from the selected channel. Finally, click on Results, then Numerical Results to save the results of the spike field coherence with a xls file name extension. The valley width and waveform duration of the units in the MC of the mouse showed that both the valley width and waveform duration of the MC putative pyramidal neurons in mice are higher than those of the putative interneurons.The crosscorrelogram between putative pyramidal neurons and interneurons indicated that the putative pyramidal neurons spiking occurs before the putative interneurons with a window of 18 milliseconds. In the LFP analysis, the LFPs of the left and right MC in normal mice were similar in the power spectrum, suggesting synchronized activities between the left and right MC.Further, the coherence and correlation between the left and right MC were calculated. The curve of spike field coherence in the MC of a normal mouse showed a stronger low gamma coherence for the putative interneurons compared to the pyramidal neurons.