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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この研究は、国立精神衛生研究所、国立衛生研究所の学内研究プログラムの部門（DIRP）によって賄われていた。

<ol>
	<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>

利害の衝突は宣言されません。

1。技術的な問題： <ol><li> 無菌テクニック。多国間環境協定と文化の準備の準備はすべて無菌条件下で層流フード内で実行されます。神経活動に影響を与える抗生物質は、準備および文化プロセス中にいつでも使用されていません。 </li><li> MEA上のMEA。組織の生存上のプラズマ/トロンビン凝固や組織の付着は、プラズマ/トロンビン凝固及び大気への組織暴露の時に必要な時間の間で注意深くバランスを取る必要。大気中に長時間暴露は、組織の変性をトリガしながら短い凝固時間は、MEAからセクションの早期の剥離をリスク。トロンビン溶液の強さは、凝固プロセスの速度を決定するので、それは成功したMEAの表面に、健全な文化を取り付けるための非常に重要なパラメータです。我々は、1000単位（; 1 NIHのユニット= 0.324 ± 0.073 mgの1,000個ロット）を使用して最良の結果を得る。重要なことは、培養中にプラズマ破裂を促進する空間的に不均質凝固におけるプラズマ/トロンビン溶液の結果の不完全混合。これらのプラズマ&quot;の穴は&quot;深刻な文化の健康に影響を与えると微小電極から文化を切り離し、それによって電気生理学的記録の品質を損なう。 MEA /組織の組み立て時の冷却板での作業凝固を遅らせ、プラズマ/トロンビンソリューションおよび組織切片の適切な配置の均質な混合が可能になります。 同様に、凝固のわずか5分後に水没文化に培養チャンバーに、単一液滴の培地を添加することにより、大幅に表面張力に起因する組織の剥離の危険性を低減します。成功する文化がMEAに平らにし、わずかに不完全な組織- MEAの接触または組織の変性（例えば、図1D）のいずれかの主要な徴候なしに、数週間のための健全な成長を示す展開されます。 </li><li> 組織の解剖。マイクロナイフは非常に私たちの解剖のプロセスを改善している。我々は約2 mm幅の&quot;ブレード&quot;を使用してペンチを分割し、メスホルダーでそれらを保持しているから、我々は、ダブルエッジのカミソリの刃（100050〜00 - - 壊れやすいメス刃ファイン科学のツール）を使用してください。それによって大幅に起因する文化の健康を改善する総合的な組織を引っ張るために機械的ストレスを低減するブレードの滑らかな、縦の企業の動きを使用して冠状スライスから解剖組織サンプル。 </li><li>組織の冷却。準備中にスライスし、組織切片の適切な冷却は、文化の成功に不可欠です。我々は、金属板の下側取り付けられたペルチェ素子で構成されたカスタムメイドのコールドプレートを使用してください。ペルチェ素子によって発生する熱は、冷水の血流を介して削除されます。これは、大幅に準備時間を短縮し、準備の各段階で冷却を標準化する（DOLD研究所エンジニアリング131プランテーション博士セガン、TX 78155;（830）560〜1471））。 </li><li> インキュベーターの条件。カスタムメイドのインキュベーター高精度の内部揺動条件では、MEAの上のスライスを育成における当社の成功のための最も重要な鍵だった。 （現在ではない市販）Multichannelsystemsの社内デザインのオリジナルに基づいて、内部のロッキングデバイスには二つの大きな側面の車輪に接続されているトレイで構成されています。ステッピングモータとコンピュータのコントロールは、（速度の揺動角度を揺らし、、と断続的に一時停止します）正確なロッキングの軌跡を可能にする。最終的に、スライス培養は遅い交替の雰囲気と文化メディアに公開する必要があります。伝統的なアプローチは、徐々にそこに長い軸に沿って回転する細いチューブにスライス培養を配置することです。ここで、ゆっくりと回転は回転自体に起因する機械的ストレスを生成しませんし、回転速度が約5の最適な&quot;摂食/呼吸&quot;サイクルを得るために十分に高いです - 10分の時間を。 MEA室、〜2 ccのその合計量、そして組織自体が培地空調に必要な小規模な培養培地の容積のよりコンパクトなインテリアは、重要な課題となっています。 ±〜70 °の角度（サイクルタイム：〜200秒）の間にMEAを揺らすことによって、している液相と大気との間の文化の遷移に応じ揺動速度を減速し、大気への長時間曝露のために極端な角度で揺動を停止文化の生存に必須であった。 </li></ol> 2。神経雪崩を研究するために皮質の文化の発達年齢ラットの大脳皮質からの急性スライスは一般的にPND 0で取られる - 1とMEA上で多くの週間培養する。初期の研究は明らかに単一の皮質の切片培養は、in vitroで数週間後、容易にin vivoでの細胞のクラス18,18-21 のに比較することができる識別可能な細胞の種類と階層構造を維持することを明らかにした。 in vitroの系でこの中の層状組織が ​​便利に視床を研究するために使用されています開発22〜24時の大脳皮質の神経支配、だけでなく、線条体25,26のような皮質下構造を駆動するための。実際には、脳の領域内および組織間の神経接続の形成の特異性は、例えば皮質-大脳基底核回路27から30までのもの、多数の詳細な投影システムを奪還in vitro系における複合体の構築が可能になります。 4の後に- in vitroでの6週間、単一の皮質スライス31および皮質スライスが線条体26または視床32と共培養自発的には、上下を示す典型的にはウレタン麻酔ラット33に生体内で使用されるステート 。これらのアップ状態の微細な時間的な組織では、錐体ニューロンと速いスパイクGABA作動性介在ニューロン31の電気生理学的に成熟したネットワークのネストされたθ-とγ-振動を示すの特徴を負いません。重要なのは、ドーパミンD2受容体刺激の非存在下で、パルブアルブミン陽性皮質介在ニューロンの成熟は、大脳皮質のスライス培養34に約2週間遅れで表示しています。皮質スライスをする投射ドーパミン作動性ニューロンを含む腹側被蓋野（VTA）、共培養しているときにこれらの知見に沿って、ネストされたθ-、β-およびγ-振動の発達時間のコースが生体内でそれに一致さ皮質6。 これらの研究は極めて成熟した高速なGABA作動性抑制に依存すると皮質2,4の浅層に配置されている神経雪崩を、勉強するときに、細心の注意が皮質組織の適切な成熟を ​​確保するために取られる必要があることを示している。神経雪崩が2の時の経過とともに、単一の皮質培養で発生しながら- 5週間4、in vivoでの開発のためにマッチした開発時間の経過を必要とするときに、皮質スライスは、共培養皮質スライスによって、例えば適切なドーパミン受容体の刺激を、必要VTA 6と。

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th><th>コメント（省略可能） </th></tr><tr><td>統合された平面多電極アレイ</td><td>マルチチャンネルシステム（ <a href="http://www.multichannelsystems.com">www.multichannelsystems.com</a> ） ALAサイエンティフィックインスツルメンツ （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>チタンの硝酸塩（TiN）の電極（直径30mm）は、低インピーダンス（1 kHzで〜1.5kΩの）と優れたワイドバンドレコーディング（ - リングなしW / O）で、その結果大規模な表面を持っている</td></tr><tr><td>チャンバーガラス</td><td> www.aceglass.com </td><td> 7620〜32 </td><td>スレッドのガラスシリンダー</td></tr><tr><td>チャンバーキャップ</td><td> www.aceglass.com </td><td> 7622-114 </td><td>テフロンインサート付きプラスチック製キャップ</td></tr><tr><td> Sylgard 184 </td><td> www.wpiinc.com </td><td> SYLG184 </td><td> 2つの部分から成るシリコーンエラストマー</td></tr><tr><td>ポリ- D -リジン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> P6407 - 5mgの</td><td> γ線照射、凍結乾燥粉末、テストされ培養された細胞。使用前に5ミリリットルの脱イオン水で再構成。 </td></tr><tr><td> Geyの平衡塩類溶液</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> G9779 - 500mLに</td><td>滅菌濾過し、培養試験</td></tr><tr><td>鶏血漿</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> P3266 - 5mLの</td><td>使用する前に、5 mLの脱イオン水で凍結乾燥、再構成する。 </td></tr><tr><td>トロンビン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> T6634 - 1,000個</td><td>ウシ血漿、凍結乾燥粉末の形から。 </td></tr><tr><td>馬血清</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> H1138 - 100mLの</td><td>ドナーの群れ、熱不活性化、細胞培養テスト済み</td></tr><tr><td>基礎培地イーグル</td><td>インビトロジェン</td><td> 21010-046 </td><td> 1 ×、500ミリリットル - （+）アールの塩、（ - ）L -グルタミン）、 </td></tr><tr><td>ハンクス緩衝生理食塩溶液</td><td>インビトロジェン</td><td> 24020-117 </td><td> 500ミリリットル - （+）マグネシウム、（+）、カルシウム、W /フェノールレッド） </td></tr><tr><td>チャンバースライド</td><td>無菌ラボテックチャンバースライドW /カバー（Nunc社）、 </td><td> 177429 </td><td></td></tr><tr><td>ウリジン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> U3003 </td><td></td></tr><tr><td> ARA - Cシトシン-β- D -アラビノフラノシド</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> C6645 </td><td></td></tr><tr><td> 5 - フルオロ-2&#39; - デオキシウリジン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> F0503 </td><td></td></tr></tbody></table>

multi-electrode array recordings of neuronal avalanches in organotypic cultures

皮質はさらに、特定の入力またはモーターの出力がない状態で、自発的にアクティブになります。開発中は、この活動は、皮質の細胞型と神経の接続1の形成の遊走と分化に重要である。成熟した動物では、継続的な活動は、過去と感覚刺激がシームレスに将来の行動を計算するために統合された動物の現状を反映している。このように、継続的な、すなわち自発活動の組織を明確に理解することは、皮質の機能を理解することが前提条件です。 数々の記録技術は、皮質における継続的な活動が、その個々の活動一過性に細胞外微小電極で局所電場電位（LFP）で検出することができる大規模なイベントに合計、または脳波（EEG）、脳磁気図（MEGの多くのニューロンから構成されていることを明らかに）、そして機能的磁気共鳴画像（fMRI）からBOLD信号。メゾスコピックスケール（ニューロン数千）での高時間および空間分解能で神経集団の活動を研究するときにLFPは、現在の選択の方法です。細胞外微小電極では、局所的にマイクロボルトから数百までのLFPの急激なたわみの空間的neighboredニューロンの結果の活動を同期化。微小電極のアレイを使用する場合は、このような偏向の団体は、便利な空間と時間で監視することができます。 神経雪崩は脳2,3の継続的なニューロン活動のスケール不変時空間構成について説明します。 in vitroで 4,5 で 、麻酔ラット6のin vivoで 、と目を覚ましサル7に設立されたとして、それらは皮質の浅層に固有のものです。重要なことは、理論的実証的研究2,8-10両方の神経雪崩の情報伝達と情報の処理を最適化する皮質の絶妙バランスの臨界状態のダイナミクスを示すことを示唆している。 彼らは正確に制御された条件下で雪崩の活動の安定的な録音を可能と神経雪崩の開発、保守、および規制のメカニズムを研究するためには、in vitroでの製剤で 、非常に有益です。現在のプロトコルは、平面、統合された微小電極アレイ（;も11-14を参照してMEA）上に成長した器官皮質の培養、すなわちスライス培養で浅層の開発を活用することによって、in vitroで神経雪崩を勉強する方法について説明します。

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Multi-electrode Array Recordings of Neuronal Avalanches in Organotypic Cultures

皮質における臨界​​状態のダイナミクスを示す神経雪崩、すなわちスケール不変時空間アクティビティのバーストを、勉強するための確実な方法。雪崩は、正確に制御された条件下で平面統合マルチ電極アレイ（MEA）との活動の長期的な測定を可能にする培養皮質の浅層の開発に自発的に出現する。

器官培養における神経雪崩のマルチ電極アレイの録音

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Multielectrode Array Recordings of the Vomeronasal Epithelium

鋤鼻上皮の多電極アレイ録音

Understanding neural circuits requires methods to record from many neurons simultaneously. For in vitro studies, one currently available technology is ...

Organotypic Hippocampal Slice Cultures

器官型海馬切片培養

The hippocampus, a component of the limbic system, plays important roles in long-term memory and spatial navigation 1. Hippocampal neurons can modify the ...

Organotypic Slice Cultures of Embryonic Ventral Midbrain: A System to Study Dopaminergic Neuronal Development in vitro

Organotypic Slice Cultures of Embryonic Ventral Midbrain: A System to Study Dopaminergic Neuronal Development in vitro

胚腹側中脳の器官型スライス培養：ドーパミン作動性ニューロンの発達を研究するための体制 in vitroで</em

The  mouse is an excellent model organism to study mammalian brain development due  to the abundance of molecular and genetic data. However, the ...

The Analysis of Purkinje Cell Dendritic Morphology in Organotypic Slice Cultures

器官切片培養におけるプルキンエ細胞の樹状突起の形態分析

Purkinje cells are an attractive model system for studying dendritic development, because they have an impressive dendritic tree which is strictly ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

急性海馬スライスにおけるシナプス誘発アストログリアとニューロン活動の二重の電気生理学的記録

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

A Computer-assisted Multi-electrode Patch-clamp System

コンピュータ支援多電極パッチクランプシステム

The patch-clamp technique is today the most  well-established method for recording electrical activity from individual  neurons or their subcellular ...

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

動物を振る舞う、覚醒中のシングルユニット記録のためにマイクロワイヤの組織化された配列を移植するための手順

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

Design and Fabrication of Ultralight Weight, Adjustable Multi-electrode Probes for Electrophysiological Recordings in Mice

マウスの電気生理学的記録のための設計と超軽量重量の作製、調整可能なマルチ電極プローブ

The number of physiological investigations in the mouse, mus musculus, has experienced a recent surge, paralleling the growth in methods of genetic ...

Paired Whole Cell Recordings in Organotypic Hippocampal Slices

器官型海馬スライスにおけるペア全細胞記録

Pair recordings involve simultaneous whole cell patch clamp recordings from two synaptically connected neurons, enabling not only direct ...

Investigating Functional Regeneration in Organotypic Spinal Cord Co-cultures Grown on Multi-electrode Arrays

マルチ電極アレイ上に成長させた器官脊髄共培養における機能的再生の調査

Adult higher vertebrates have a limited potential to recover from spinal cord injury. Recently, evidence emerged that propriospinal connections are a ...