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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Questo studio è stato finanziato dalla Divisione del programma di ricerca intramurale (DIRP) del National Institute of Mental Health, 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. 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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. 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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>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

1. Questioni tecniche: <ol><li> Tecnica sterile. La preparazione del MEA e preparazione culturale sono tutti eseguiti all&#39;interno di una cappa a flusso laminare in condizioni sterili. Gli antibiotici, che influenzano l&#39;attività neuronale, non vengono utilizzati in qualsiasi momento durante il processo di preparazione e cultura. </li><li> Plasma / trombina coagulazione e l&#39;aderenza del tessuto sul MEA. Tissue sopravvivenza sulla MEA richiede un attento equilibrio tra il tempo richiesto per il plasma / trombina coagulazione e il tempo di esposizione dei tessuti per l&#39;atmosfera. Un tempo di coagulazione breve rischi prematuro distacco di sezioni dalla MEA, mentre l&#39;esposizione prolungata in atmosfera provoca una degenerazione dei tessuti. Perché la forza della soluzione di trombina determina la velocità del processo di coagulazione, è un parametro molto importante per attaccare con successo, le culture sane in superficie MEA. Si ottengono risultati migliori con 1000 unità (1KU; 1 unità NIH = 0,324 ± 0,073 mg). Importante, incompleta miscelazione del plasma / soluzione di trombina risultati nella coagulazione spazialmente eterogeneo promozione plasma rotture durante la coltura. &#39;Buchi&#39; queste plasma gravemente nuocere alla salute della cultura e staccare la cultura dal microelettrodi, compromettendo così la qualità della registrazione elettrofisiologica. Lavorare con piastre di raffreddamento durante la MEA / tessuto assemblaggio rallenta la coagulazione e consente la miscelazione omogenea del plasma / soluzione di trombina e il posizionamento corretto delle sezioni di tessuto. Allo stesso modo, con l&#39;aggiunta di medie gocce solo alla camera di cultura di sommergere la cultura dopo soli 5 minuti di coagulazione, riduce notevolmente il rischio di distacchi del tessuto a causa di tensioni superficiali. Una cultura di successo si appiattisce sulla MEA e leggermente ampliare mostrando una crescita sana per settimane, senza alcun segno importante di incompleta tessuto-MEA contatto o degenerazione dei tessuti (es. fig. 1D). </li><li> Dissezione dei tessuti. Coltelli Micro hanno notevolmente migliorato il nostro processo di dissezione. Noi usiamo due lame di rasoio bordo (Strumenti Belle Scienza - fragili lame di bisturi - 100050-00), da cui abbiamo diviso ~ 2 mm di larghezza &#39;lame&#39; con una pinza, e tenerli con un supporto bisturi. Campioni di tessuto sezionato dalla fetta coronale con una superficie liscia, movimento verticale fermo della lama quindi riducendo notevolmente lo stress meccanico a causa della trazione del tessuto complessivo miglioramento della salute della cultura. </li><li> Tessuto di raffreddamento. Il corretto raffreddamento delle fette e sezioni di tessuto durante la preparazione è essenziale per il successo della cultura. Noi usiamo piatti freddi su misura costruito su elementi Peltier attaccato sotto ad un disco di metallo. Il calore prodotto dall&#39;elemento Peltier viene rimosso attraverso la perfusione acqua fredda. Questo riduce notevolmente i tempi di preparazione e standardizza il raffreddamento durante ogni fase della preparazione (Labs Dold &amp; Engineering 131 Plantation Dr. Seguin, TX 78155;. (830) 560-1471)). </li><li> Condizione incubatrice. Una misura incubatore con precise condizioni a dondolo interno è stato fondamentale per il nostro successo nel coltivare le fette su MEA. Sulla base di un originale in-house di progettazione Multichannelsystems (attualmente non disponibile in commercio), il dispositivo a dondolo interno è costituito da vassoi che sono collegati a due ruote laterali di grandi dimensioni. Motori passo-passo e controlli computerizzati consentono una precisa traiettoria a dondolo (angolo a dondolo, dondolo velocità e intermittenti pause). In ultima analisi, culture fetta devono essere esposti a medio ambiente e la cultura in alternanza lento. L&#39;approccio tradizionale è quello di posizionare le culture fetta in tubi stretti che ruotano lentamente lungo ci asse più lungo. Qui, lenta rotazione non produce sollecitazioni meccaniche dovute alla stessa rotazione e la velocità di rotazione è abbastanza alta da ottenere un ottimale &#39;alimentazione / respirare&#39; ciclo di circa 5 - durata 10 min. L&#39;interno, più compatto della camera di MEA, il suo volume totale di circa 2 cc, e il piccolo volume di terreno di coltura richiesta per il condizionamento di media dal tessuto stesso, pone una sfida significativa. Facendo scorrere l&#39;MEA tra ± ~ 70 ° angolo (tempo di ciclo: ~ 200 s), rallentando la velocità a dondolo come le transizioni cultura tra la fase liquida e l&#39;atmosfera, e ad arrestare la dondolo agli angoli estremi per la prolungata esposizione all&#39;atmosfera è stato essenziale per la sopravvivenza della cultura. </li></ol> 2. Età evolutiva di culture corteccia per studiare valanghe neuronale Fette acuta da corteccia di ratto sono comunemente prese a PND 0-1 e colto per molte settimane sulla MEA. I primi studi hanno chiaramente dimostrato che singole culture fetta corteccia, dopo diverse settimane in vitro, mantenere una struttura a strati con tipi di cellule identificabili che possono essere facilmente rispetto alle classi di cellule in vivo 18,18-21. L&#39;organizzazione a strati in questo sistema in vitro è stato convenientemente utilizzata per lo studio del talamoinnervazione della corteccia durante lo sviluppo 22-24, così come per la guida delle strutture sottocorticali, come lo striato 25,26. In effetti, la specificità nella formazione di connessioni neuronali all&#39;interno e tra regioni del cervello permette per la costruzione di complessi sistemi in vitro che riprendono numerosi sistemi di proiezione dettagliate, ad esempio quello della corteccia, dei gangli basali circuiti 27-30. Dopo 4 - 6 settimane in vitro, solo fette corteccia 31 e fettine di corteccia co-coltura con striato 26 o 32 talamo manifestazione spontanea e GIÙ stati tipicamente presenti in vivo sul ratto anestetizzato uretano 33. L&#39;organizzazione bel temporale di questi Stati-up porta il marchio di garanzia di annidati θ e γ-oscillazioni indicativo di una rete elettrofisiologico maturo di neuroni piramidali e interneuroni GABAergici fast-spiking 31. È importante sottolineare che, in assenza di recettori della dopamina D2-stimolazione, la maturazione degli interneuroni corticali parvalbumina-positivi è ritardata di circa 2 settimane nelle culture fetta corteccia 34. In linea con questi risultati, la durata dello sviluppo di annidati θ-, β-e γ-oscillazioni corrisponde a quella in vivo, quando fette corteccia sono co-coltura con l&#39;area tegmentale ventrale (VTA), che contiene i neuroni dopaminergici che proiettano la corteccia 6. Questi studi indicano che quando si studia valanghe neuronale, che dipendono essenzialmente dal maturo inibizione veloce GABAergici e si trovano negli strati superficiali della corteccia 2,4, grande cura deve essere presa per assicurare corretta maturazione del tessuto corticale. Mentre valanghe neuronale sorgono nelle culture corteccia singolo nel corso di tempo di 2 - 5 settimane 4, quando si richiede un corso evolutivo tempo che è abbinato al vivo nello sviluppo, fette corteccia bisogno di un appropriato stimolazione del recettore della dopamina, ad esempio di co-coltura fette corteccia con la VTA 6.

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome del reagente </th><th> Azienda </th><th> Numero di catalogo </th><th> Commenti (opzionale) </th></tr><tr><td> Array integrato multielectrode planare </td><td> I sistemi multicanale ( <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> Nitrato di titanio (TiN) elettrodi (30 mm di diametro) hanno grande superficie con conseguente bassa impedenza (~ 1,5 kΩ a 1 kHz) ed eccellenti registrazioni a larga banda (w / o - senza anello) </td></tr><tr><td> Camera di vetro </td><td> www.aceglass.com </td><td> 7620-32 </td><td> Cilindro di vetro filettato </td></tr><tr><td> Camera di tappo </td><td> www.aceglass.com </td><td> 7622-114 </td><td> Cappuccio di plastica con inserto in teflon </td></tr><tr><td> Sylgard 184 </td><td> www.wpiinc.com </td><td> SYLG184 </td><td> Due parti in silicone elastomero </td></tr><tr><td> Poli-D-lisina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P6407-5mg </td><td> γ-irradiati, polvere liofilizzata, cellule in coltura testato. Ricostituito con 5 ml di acqua deionizzata prima dell&#39;uso. </td></tr><tr><td> Sale Gey La soluzione bilanciata </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G9779-500mL </td><td> sterile filtrata e colta testato </td></tr><tr><td> pollo al plasma </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P3266-5ml </td><td> Liofilizzato, ricostituire con 5 ml di acqua deionizzata prima dell&#39;uso. </td></tr><tr><td> trombina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T6634-1KU </td><td> dal plasma bovino, sotto forma di polvere liofilizzata. </td></tr><tr><td> siero di cavallo </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H1138-100 ml </td><td> mandria donatore, inattivato con il calore, la cultura cellulari testate </td></tr><tr><td> Basale medio Aquila </td><td> Invitrogen </td><td> 21010-046 </td><td> 1x, 500 ml - (+) Earle Sali, (-) L-glutamina), </td></tr><tr><td> Soluzione salina tamponata di Hank </td><td> Invitrogen </td><td> 24020-117 </td><td> 500 ml - (+) Magnesio, (+) di calcio, w / rosso fenolo) </td></tr><tr><td> Camera di diapositive </td><td> Lab-Tek-Camera scorrere w / cover (Nunc), sterile </td><td> 177429 </td><td></td></tr><tr><td> Uridina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> U3003 </td><td></td></tr><tr><td> ARA-C citosina-β-D-arabinofuranoside </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C6645 </td><td></td></tr><tr><td> 5-fluoro-2&#39;-deossiuridina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F0503 </td><td></td></tr></tbody></table>

multi-electrode array recordings of neuronal avalanches in organotypic cultures

La corteccia è attiva spontaneamente, anche in assenza dei fattori di produzione o di uscita del motore. Durante lo sviluppo, questa attività è importante per la migrazione e la differenziazione dei tipi di cellule della corteccia e la formazione di connessioni neuronali 1. Nel animale adulto, l&#39;attività in corso riflette il passato e il presente stato di un animale in cui gli stimoli sensoriali sono perfettamente integrati per calcolare le azioni future. Così, una chiara comprensione dell&#39;organizzazione del corso dell&#39;attività ovvero spontanea è un prerequisito per capire la funzione della corteccia. Tecniche di registrazione ha rivelato che numerose attività in corso nella corteccia si compone di molti neuroni le cui singole attività transitoriamente somma ai grandi eventi che possono essere rilevati nel potenziale di campo locale (LFP) con microelettrodi extracellulari, o nel elettroencefalogramma (EEG), il magnetoencephalogram (MEG ), e il segnale BOLD dalla risonanza magnetica funzionale (fMRI). La LFP è attualmente il metodo di scelta quando si studia l&#39;attività neuronale popolazione con alta risoluzione temporale e spaziale alla scala mesoscopica (diverse migliaia di neuroni). Al microelettrodo extracellulare, localmente attività sincronizzata del spazialmente neighbored risultato neuroni deviazioni rapido l&#39;LFP fino a diverse centinaia di microvolt. Quando si utilizza una serie di microelettrodi, le organizzazioni di tali deviazioni possono essere comodamente controllati nello spazio e nel tempo. Valanghe neuronale descrivere la scala-invariante organizzazione spazio-temporale in corso di attività neuronale del cervello 2,3. Essi sono specifici per gli strati superficiali della corteccia, come stabilito in 4,5 vitro, in vivo nel ratto anestetizzato 6, e nella scimmia sveglio 7. È importante sottolineare che gli studi teorici ed empirici suggeriscono che le valanghe 2,8-10 neuronale indicano una dinamica squisitamente equilibrato stato critico della corteccia che ottimizza il trasferimento di informazioni e di elaborazione delle informazioni. Al fine di studiare i meccanismi di sviluppo valanga neuronale, la manutenzione e la regolamentazione, in preparati in vitro sono di grande beneficio, in quanto consentono di registrazioni stabile di attività valanghiva a condizioni ben controllate. L&#39;attuale protocollo descrive come studiare valanghe neuronali in vitro, sfruttando lo sviluppo strato superficiale in organotipica corteccia culture, culture fetta cioè, coltivate su planare, array di microelettrodi integrati (MEA, vedi anche 11-14).

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Multi-electrode Array Recordings of Neuronal Avalanches in Organotypic Cultures

Un metodo efficace per studiare valanghe neuronale, cioè scala-invarianti spazio-temporale scoppia attività, indicativa delle dinamiche condizioni critiche nella corteccia. Valanghe emergere spontaneamente nello sviluppo di strati superficiali della corteccia cerebrale in coltura che permette di misure a lungo termine delle attività con gli array planare integrata multi-elettrodi (MEA), a condizioni ben controllate.

Multi-array di elettrodi Recordings Valanghe neuronali in Culture organotipica

The cortex is spontaneously active, even in the absence of any particular input or motor output.  During development, this activity is important for the ...

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