Name: multi-electrode array recordings of neuronal avalanches in organotypic cultures
Uploaded: 2011-08-01T13:00:00
Duration: 16 min 1 s
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Cette étude a été financée par la Division du programme de recherche intra-muros (PRID) de l&#39;Institut national de santé mentale, National Institutes of Health.

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	<li>Spitzer, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+activity+in+early+neuronal+development.">Electrical activity in early neuronal development.</a> Nature. 444, 707-712 (2006).</li><li>Beggs, J. M., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+avalanches+in+neocortical+circuits.">Neuronal avalanches in neocortical circuits.</a> J. Neurosci. 23, 11167-11177 (2003).</li><li>Beggs, J. M., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+avalanches+are+diverse+and+precise+activity+patterns+that+are+stable+for+many+hours+in+cortical+slice+cultures.">Neuronal avalanches are diverse and precise activity patterns that are stable for many hours in cortical slice cultures.</a> J Neurosci. 24, 5216-5229 (2004).</li><li>Stewart, C. V., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverted-U+profile+of+dopamine-NMDA-mediated+spontaneous+avalanche+recurrence+in+superficial+layers+of+rat+prefrontal+cortex.">Inverted-U profile of dopamine-NMDA-mediated spontaneous avalanche recurrence in superficial layers of rat prefrontal cortex.</a> J. Neurosci. 26, 8148-8159 (2006).</li><li>Stewart, C. V., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homeostasis+of+neuronal+avalanches+during+postnatal+cortex+development+in+vitro.">Homeostasis of neuronal avalanches during postnatal cortex development in vitro.</a> J. Neurosci. Meth. 169, 405-416 (2007).</li><li>Gireesh, E. D., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+avalanches+organize+as+nested+theta-+and+beta/gamma-oscillations+during+development+of+cortical+layer+2/3.">Neuronal avalanches organize as nested theta- and beta/gamma-oscillations during development of cortical layer 2/3.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 105, 7576-7581 (2008).</li><li>Petermann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+cortical+activity+in+awake+monkeys+composed+of+neuronal+avalanches.">Spontaneous cortical activity in awake monkeys composed of neuronal avalanches.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106, 15921-15926 (2009).</li><li>Kinouchi, O., Copelli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+dynamical+range+of+excitable+networks+at+criticality.">Optimal dynamical range of excitable networks at criticality.</a> Nature Physics. 2, 348-351 (2006).</li><li>Shew, W. L., Yang, H., Petermann, T., Roy, R., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+avalanches+imply+maximum+dynamic+range+in+cortical+networks+at+criticality.">Neuronal avalanches imply maximum dynamic range in cortical networks at criticality.</a> J. Neurosci. 29, 15595-15600 (2009).</li><li>Shew, W. L., Yang, H., Yu, S., Roy, R., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Information+capacity+is+maximized+in+balanced+cortical+networks+with+neuronal+avalanches.">Information capacity is maximized in balanced cortical networks with neuronal avalanches.</a> J Neurosci. 5, 55-63 (2011).</li><li>Karpiak, V., Plenz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+maintenance+of+organotypic+cultures+for+multi-electrode+array+recordings.">Preparation and maintenance of organotypic cultures for multi-electrode array recordings.</a> Current Protocols in Neuroscience. 1, 6-6 (2002).</li><li>Hammerle, H., Egert, U., Mohr, A., Nisch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+recording+in+neuronal+networks+with+substrate+integrated+microelectrode+arrays.">Extracellular recording in neuronal networks with substrate integrated microelectrode arrays.</a> Biosens. Bioelectron. 9, 691-696 (1994).</li><li>Nisch, W., Bock, J., Egert, U., Hammerle, H., Mohr, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thin+film+microelectrode+array+for+monitoring+extracellular+neuronal+activity+in+vitro.">A thin film microelectrode array for monitoring extracellular neuronal activity in vitro.</a> Biosens. Bioelectron. 9, 737-741 (1994).</li><li>Egert, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+organotypic+long-term+culture+of+the+rat+hippocampus+on+substrate-integrated+multielectrode+arrays.">A novel organotypic long-term culture of the rat hippocampus on substrate-integrated multielectrode arrays.</a> Brain Res. Protoc. 2, 229-242 (1998).</li><li>Altman, J., Bayer, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atlas of Prenatal Rat Brain Development. , (1995).</li><li>Clauset, A., Shalizi, C. R., Newman, M. E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power-law+distributions+in+empirical+data.">Power-law distributions in empirical data.</a> arXiv. , (2009).</li><li>Plenz, D., Thiagarajan, T. 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+organizing+principles+of+neuronal+avalanches:+cell+assemblies+in+the+cortex?.">The organizing principles of neuronal avalanches: cell assemblies in the cortex?.</a> Trends Neurosci. 30, 101-110 (2007).</li><li>C&#228;ser, M., Bonhoeffer, T., Bolz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+organization+and+development+of+slice+cultures+from+rat+visual+cortex.">Cellular organization and development of slice cultures from rat visual cortex.</a> Exp. Brain Res. 477, 234-244 (1989).</li><li>C&#228;ser, M., Sch&#252;z, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maturation+of+neurons+in+neocortical+slice+cultures.+A+light+and+electron+microscopic+study+on+in+situ+and+in+vitro+material.">Maturation of neurons in neocortical slice cultures. A light and electron microscopic study on in situ and in vitro material.</a> J. Hirnforsch. 33, 429-443 (1992).</li><li>G&#246;tz, M., Bolz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+vasoactive+intestinal+polypeptide+(VIP)-containing+neurons+in+organotypic+slice+cultures+from+rat+visual+cortex.">Development of vasoactive intestinal polypeptide (VIP)-containing neurons in organotypic slice cultures from rat visual cortex.</a> Neurosci. Lett. 107, 6-11 (1989).</li><li>G&#246;tz, M., Bolz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+and+Preservation+of+cortical+layers+in+slice+cultures.">Formation and Preservation of cortical layers in slice cultures.</a> J. Neurobiol. 23, 783-802 (1992).</li><li>Bolz, J., Novak, N., G&#246;tz, M., Bonhoeffer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+target-specific+neuronal+projections+in+organotypic+slice+cultures+from+rat+visual+cortex.">Formation of target-specific neuronal projections in organotypic slice cultures from rat visual cortex.</a> Nature. 346, 359-362 (1990).</li><li>Bolz, J., Novak, N., Staiger, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+specific+afferent+connections+in+organotypic+slice+cultures+from+rat+visual+cortex+cocultured+with+lateral+geniculate+nucleus.">Formation of specific afferent connections in organotypic slice cultures from rat visual cortex cocultured with lateral geniculate nucleus.</a> J. Neurosci. 12, 3054-3070 (1992).</li><li>Novak, N., Bolz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+specific+efferent+connections+in+organotypic+slice+cultures+from+rat+visual+cortex+cocultured+with+lateral+geniculate+nucleus+and+superior+colliculus.">Formation of specific efferent connections in organotypic slice cultures from rat visual cortex cocultured with lateral geniculate nucleus and superior colliculus.</a> Eur. J. Neurosci. 5, 15-24 (1993).</li><li>Plenz, D., Aertsen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+dynamics+in+cortex-striatum+co-cultures.+I.+Anatomy+and+electrophysiology+of+neuronal+cell+types.">Neural dynamics in cortex-striatum co-cultures. I. Anatomy and electrophysiology of neuronal cell types.</a> Neurosci. 70, 861-891 (1996).</li><li>Plenz, D., Aertsen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+dynamics+in+cortex-striatum+co-cultures.+II.+Spatio-temporal+characteristics+of+neuronal+activity.">Neuronal dynamics in cortex-striatum co-cultures. II. Spatio-temporal characteristics of neuronal activity.</a> Neurosci. 70, 893-924 (1996).</li><li>Plenz, D., Kitai, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+cortex-striatum-mesencephalon+cultures:+the+nigro-striatal+pathway.">Organotypic cortex-striatum-mesencephalon cultures: the nigro-striatal pathway.</a> Neurosci. Lett. 209, 177-180 (1996).</li><li>Plenz, D., Kitai, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Up'+and+'down'+states+in+striatal+medium+spiny+neurons+simultaneously+recorded+with+spontaneous+activity+in+fast-spiking+interneurons+studied+in+cortex-striatum-substantia+nigra+organotypic+cultures.">Up' and 'down' states in striatal medium spiny neurons simultaneously recorded with spontaneous activity in fast-spiking interneurons studied in cortex-striatum-substantia nigra organotypic cultures.</a> J. Neurosci. 18, 266-283 (1998).</li><li>Plenz, D., Herrera-Marschitz, M., Kitai, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+organization+of+the+globus+pallidus-subthalamic+nucleus+system+studied+in+organotypic+cultures.">Morphological organization of the globus pallidus-subthalamic nucleus system studied in organotypic cultures.</a> J. Comp. Neurol. 397, 437-457 (1998).</li><li>Plenz, D., Kitai, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+basal+ganglia+pacemaker+formed+by+the+subthalamic+nucleus+and+external+globus+pallidus+[see+comments].">A basal ganglia pacemaker formed by the subthalamic nucleus and external globus pallidus [see comments].</a> Nature. 400, 677-682 (1999).</li><li>Plenz, D., Kitai, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+high-frequency+oscillations+in+local+circuits+of+rat+somatosensory+cortex+cultures.">Generation of high-frequency oscillations in local circuits of rat somatosensory cortex cultures.</a> J Neurophysiol. 76, 4180-4184 (1996).</li><li>Klostermann, O., Wahle, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+spontaneous+activity+and+morphology+of+interneuron+types+in+organotypic+cortex+and+thalamus-cortex+cultures.">Patterns of spontaneous activity and morphology of interneuron types in organotypic cortex and thalamus-cortex cultures.</a> Neurosci. 92, 1243-1259 (1999).</li><li>Cowan, R. L., Wilson, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+firing+patterns+and+axonal+projections+of+single+cortico-striatal+neurons+in+the+rat+medial+agranular+cortex.">Spontaneous firing patterns and axonal projections of single cortico-striatal neurons in the rat medial agranular cortex.</a> J. Neurophysiol. 71, 17-32 (1994).</li><li>Porter, L. L., Rizzo, E., Hornung, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+affects+parvalbumin+expression+during+cortical+development+in+vitro.">Dopamine affects parvalbumin expression during cortical development in vitro.</a> J Neurosci. 19, 8990-9003 (1999).</li></ol>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

1. Problèmes techniques: <ol><li> Technique stérile. La préparation de l&#39;AME et la préparation de la culture sont toutes effectuées dans une hotte à flux laminaire dans des conditions stériles. Les antibiotiques, qui affectent l&#39;activité neuronale, ne sont pas utilisées à tout moment pendant le processus de préparation et de la culture. </li><li> Plasma / thrombine coagulation et l&#39;adhérence des tissus sur la survie des AEM. Tissu sur la MEA exige un équilibre délicat entre le temps requis pour le plasma / thrombine coagulation et le temps d&#39;exposition des tissus à l&#39;atmosphère. Un temps de coagulation courte risques décollement prématuré des sections de la MEA, tandis que l&#39;exposition prolongée à l&#39;atmosphère provoque la dégénérescence des tissus. Parce que la force de la solution de thrombine détermine la vitesse du processus de la coagulation, il est un paramètre très important pour réussir à fixer, des cultures saines à la surface de la MEA. Nous obtenons de meilleurs résultats à l&#39;aide de 1000 unités (1KU; 1 unité = 0,324 ± NIH 0,073 mg). Surtout, mélange incomplet des résultats solution de plasma / thrombine dans la coagulation du plasma spatialement hétérogènes promotion-ruptures en cours de culture. «Trous» Ces plasmatique gravement affecter la santé de la culture et de détacher la culture de microélectrodes, compromettant ainsi la qualité de l&#39;enregistrement électrophysiologiques. Travailler avec des plaques de refroidissement lors de la MEA / tissu montage ralentit la coagulation et permet un mélange homogène de la solution de plasma / thrombine et le bon positionnement des sections de tissus. De même, en ajoutant le milieu dans des gouttelettes unique pour la chambre de culture de submerger la culture, après seulement 5 min de la coagulation, réduit considérablement le risque de détachements de tissu due à des tensions de surface. Une culture réussie va aplatir sur la MEA et légèrement expansion montrant une croissance saine pendant des semaines, sans aucun des signes importants de tissus incomplète-MEA contact ou la dégénérescence des tissus (par exemple, Fig. 1D). </li><li> Dissection des tissus. Couteaux Micro ont grandement amélioré notre processus de dissection. Nous utilisons des lames de rasoir à double pointe (Outils Fine Science - cassables les lames de bistouri - 100050-00), à partir de laquelle nous avons divisé ~ 2 mm de large &quot;lames&quot; en utilisant une pince, et les maintenir avec un support de scalpel. Des échantillons de tissus disséqués de la tranche coronale en utilisant une surface lisse, mouvement ferme verticale de la lame ce qui réduit considérablement les contraintes mécaniques dues à la traction du tissu améliorer la santé globale de la culture. </li><li> Refroidissement des tissus. Refroidissement correct des tranches et des coupes de tissus lors de la préparation est essentielle pour la réussite de la culture. Nous utilisons des faits sur des assiettes froides construites d&#39;éléments Peltier attaché en dessous pour un disque de métal. La chaleur produite par l&#39;élément Peltier est enlevé par une perfusion d&#39;eau froide. Ceci réduit considérablement le temps de préparation et standardise le refroidissement pendant chaque étape de la préparation (Labs Dold &amp; Engineering 131 Plantation Dr Seguin, TX 78155;. (830) 560-1471)). </li><li> Incubateur état. Un incubateur sur mesure avec précision les conditions de bascule interne a été essentielle à notre succès à cultiver les tranches sur les AEM. Basé sur un original en interne la conception par Multichannelsystems (actuellement non disponible dans le commerce), l&#39;appareil bascule interne est composé de plateaux qui sont attachés aux deux roues grand côté. Les moteurs pas à pas et des contrôles informatisés permettant une trajectoire précise à bascule (rocking angle, bascule la vitesse, et pauses intermittentes). Finalement, les cultures tranche besoin d&#39;être exposés à moyenne atmosphère et la culture en alternance lente. L&#39;approche traditionnelle est de placer les cultures tranche dans des tubes étroits qui tournent lentement le long il axe le plus long. Ici, la rotation lente ne produit pas de contraintes mécaniques dues à la rotation elle-même, et la vitesse de rotation est suffisamment élevée pour obtenir un optimal »d&#39;alimentation / respiration» du cycle d&#39;environ 5 à 10 min durée. L&#39;intérieur plus compact de la chambre de la MEA, son volume total d&#39;environ 2 cc, et le volume de culture petit moyen nécessaire pour le conditionnement de support par le tissu lui-même, représente un défi important. En basculant la MEA entre ± ~ 70 ° d&#39;angle (temps de cycle: ~ 200 s), ce qui ralentit la vitesse de balancement que les transitions de la culture entre la phase liquide et l&#39;atmosphère, et l&#39;arrêt de la bascule au niveau des angles extrêmes d&#39;une exposition prolongée à l&#39;atmosphère a été essentielle pour la survie de la culture. </li></ol> 2. Le stade de développement des cultures à l&#39;étude du cortex avalanches neuronale Tranches de cortex de rats aiguë sont souvent prises au PND 0-1 et cultivées pendant plusieurs semaines sur la MEA. Les premières études ont clairement démontré que seule tranche de cultures cortex, après plusieurs semaines in vitro, de maintenir une structure en couches avec différents types cellulaires identifiables qui peuvent être facilement comparées aux classes de cellules in vivo 18,18-21. L&#39;organisation en couches dans ce système in vitro a été utilisée pour étudier commodément thalamiqueinnervation du cortex pendant le développement 22-24, ainsi que pour la conduite des structures sous-corticales comme le striatum 25,26. En fait, la spécificité de la formation des connexions neuronales au sein et entre les régions du cerveau permet la construction de complexes systèmes in vitro que la récupération de nombreux systèmes de projection détaillée, par exemple, que des ganglions de la base du cortex-circuits 27-30. Après 4 - 6 semaines in vitro, seule tranches et des tranches de cortex 31 cortex co-cultivées avec striatum 26 ou 32 montrent thalamus spontanée haut et le bas on trouve habituellement dans les États vivo chez le rat anesthésié uréthane 33. L&#39;organisation temporelle fine de ces états-place porte le poinçon de imbriquées θ et γ-oscillations indicative d&#39;un réseau électrophysiologique des neurones pyramidaux matures et fast-dopage interneurones GABAergiques 31. Surtout, en l&#39;absence de dopamine récepteur D2 de stimulation, la maturation de la parvalbumine-positif interneurones corticaux est retardée d&#39;environ deux semaines dans les cultures tranche de cortex 34. En ligne avec ces résultats, le cours du temps de développement de imbriquées θ-, β-et γ-oscillations est adaptée à celle in vivo lorsque tranches cortex sont co-cultivées avec l&#39;aire tegmentale ventrale (VTA), qui contient les neurones dopaminergiques se projetant vers l&#39; corticale 6. Ces études indiquent que lorsque l&#39;on étudie les avalanches neuronale, qui dépendent essentiellement matures inhibition GABAergique rapide et sont situés dans les couches superficielles du cortex 2,4, le plus grand soin doit être pris pour assurer la maturation adéquate du tissu cortical. Alors que les avalanches surviennent dans les cultures neuronales du cortex seule au cours du temps de 2 - 5 semaines 4, en exigeant un cours à temps de développement qui est adaptée à la développement in vivo, des tranches de cortex ont besoin de stimulation d&#39;un récepteur approprié de la dopamine, par exemple, par tranches de cortex co-culture avec le VTA 6.

<table border="1"><tbody><tr><th> Nom du réactif </th><th> Société </th><th> Numéro de catalogue </th><th> Commentaires (optionnel) </th></tr><tr><td> Intégré array multiélectrodes planaire </td><td> Systèmes multicanaux ( <a href="www.multichannelsystems.com">www.multichannelsystems.com</a> ) ALA Scientific Instruments (Www.alascience.com) </td><td> <a href="http://www.multichannelsystems.com/products-mea/product-details/products/158/20030ir-ito-wo.html">200/30iR-ITO-w/o</a> </td><td> Titane nitrates (TiN) électrodes (30 mm de diamètre) ont une surface importante résultant en une faible impédance (~ 1,5 kQ à 1 kHz) et une excellente bande large enregistrements (w / o - sans anneau) </td></tr><tr><td> Chambre en verre </td><td> www.aceglass.com </td><td> 7620-32 </td><td> Cylindre de verre fileté </td></tr><tr><td> Chambre bouchon </td><td> www.aceglass.com </td><td> 7622-114 </td><td> Bouchon en plastique avec garniture en Teflon </td></tr><tr><td> Sylgard 184 </td><td> www.wpiinc.com </td><td> SYLG184 </td><td> Élastomère de silicone en deux parties </td></tr><tr><td> Poly-D-lysine </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P6407-5mg </td><td> γ-irradiés, poudre lyophilisée, cellule cultivée testés. Reconstitué avec 5 ml d&#39;eau désionisée avant usage. </td></tr><tr><td> Gey solution saline équilibrée </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G9779-500ml </td><td> filtré stérile et cultivé testé </td></tr><tr><td> de poulet de plasma </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P3266-5mL </td><td> Lyophilisée, reconstituer avec 5 ml d&#39;eau déminéralisée avant utilisation. </td></tr><tr><td> thrombine </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T6634-1KU </td><td> à partir de plasma bovin, sous forme de poudre lyophilisée. </td></tr><tr><td> sérum de cheval </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H1138-100mL </td><td> troupeau donneur, inactivé par la chaleur, la culture de cellules testées </td></tr><tr><td> Medium base de Eagle </td><td> Invitrogen </td><td> 21010-046 </td><td> 1x, 500 ml - (+) des sels de Earle, (-) L-glutamine), </td></tr><tr><td> Hank solution saline tamponnée </td><td> Invitrogen </td><td> 24020-117 </td><td> 500 ml - (+) Magnésium, (+) de calcium, w / rouge de phénol) </td></tr><tr><td> Diapositives Chambre </td><td> Lab-Tek Chamber-Glissez w / couvercle (Nunc), stérile </td><td> 177429 </td><td></td></tr><tr><td> Uridine </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> U3003 </td><td></td></tr><tr><td> ARA-C-β-cytosine D-arabinofuranoside </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C6645 </td><td></td></tr><tr><td> 5-fluoro-2&#39;-désoxyuridine </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F0503 </td><td></td></tr></tbody></table>

multi-electrode array recordings of neuronal avalanches in organotypic cultures

Le cortex est spontanément actif, même en l&#39;absence de toute entrée ou sortie particulière du moteur. Lors du développement, cette activité est importante pour la migration et la différenciation des types de cellules du cortex et de la formation des connexions neuronales 1. Dans l&#39;animal adulte, l&#39;activité continue reflète le passé et l&#39;état actuel d&#39;un animal dans lequel les stimuli sensoriels sont parfaitement intégrés pour calculer les actions futures. Ainsi, une compréhension claire de l&#39;organisation de cours de l&#39;activité spontanée savoir est une condition préalable pour comprendre la fonction du cortex. De nombreuses techniques d&#39;enregistrement a révélé que l&#39;activité continue dans le cortex est constitué de nombreux neurones dont les activités individuelles transitoirement somme à des événements plus importants qui peuvent être détectés dans le potentiel de champ local (LFP) avec des microélectrodes extracellulaires, ou de l&#39;électroencéphalogramme (EEG), le magnétoencéphalogramme (MEG ), et le signal BOLD de l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). La LFP est actuellement la méthode de choix lorsque l&#39;on étudie l&#39;activité de la population neuronale avec une résolution temporelle et spatiale à l&#39;échelle mésoscopique (plusieurs milliers de neurones). Lors de la microélectrode extracellulaire, localement synchronisées activités de résultat neurones spatialement neighbored de déflexions rapides dans la LFP jusqu&#39;à plusieurs centaines de microvolts. Lorsque vous utilisez un tableau de microélectrodes, les organisations de tels détournements peuvent être facilement surveillés dans l&#39;espace et du temps. Avalanches neuronale décrire l&#39;organisation invariante d&#39;échelle spatio-temporelle de l&#39;activité neuronale dans le cerveau continue 2,3. Elles sont spécifiques à des couches superficielles du cortex comme établi in vitro, 4,5, in vivo chez le rat anesthésié 6, et chez le singe éveillé 7. Surtout, les études théoriques et empiriques suggèrent que les avalanches 2,8-10 neuronale montrent une dynamique bien équilibré état ​​critique du cortex qui optimise le transfert de l&#39;information et de traitement de l&#39;information. Afin d&#39;étudier les mécanismes du développement neuronal avalanches, l&#39;entretien et la réglementation, dans des préparations in vitro sont très bénéfiques, car ils permettent des enregistrements d&#39;activité stable avalanches dans des conditions contrôlées avec précision. L&#39;actuel protocole décrit comment étudier les avalanches neuronales in vitro, en profitant du développement de la couche superficielle du cortex dans les cultures organotypiques, les cultures tranche-dire, cultivé sur planaires, les tableaux de microélectrodes intégré (AME; voir aussi 11-14).

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Multi-electrode Array Recordings of Neuronal Avalanches in Organotypic Cultures

Une manière robuste à l&#39;étude des avalanches neuronale, c&#39;est à dire invariante d&#39;échelle éclate l&#39;activité spatio-temporelle, indicative de la dynamique de l&#39;état critique dans le cortex. Avalanches émergent spontanément dans le développement de couches superficielles du cortex culture qui permet de mesures à long terme de l&#39;activité avec des tableaux intégrés planaires multi-électrodes (MEA) dans des conditions contrôlées avec précision.

Enregistrements tableau multi-électrodes des Avalanches neuronale dans des cultures organotypiques

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