Name: fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue
Uploaded: 2012-10-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fiber-optic Implantation for Chronic Optogenetic Stimulation of Brain Tissue at JoVE.com

Biz bu tekniği aslında Sparta ve ark., 2012 tarafından tanımlanmış ve kolayca laboratuar kullanım için adapte edildiğini kabul etmek istiyorum.

Ilgili üretici ve / veya satıcıları ile birlikte * Bütün malzemeler protokolü aşağıda listelenmiştir. 1. İmplant Meclisi <ol><li> 1 g reçine ile sertleştirici 100 mg eklenmesi ile ısı ile sertleşen fiber optik epoksi oluşan bir karışım hazırlayın. </li><li> Ölçün ve bir kama uçlu karbür kâtip ile puanlama ile 100 mikron çekirdek ile optik 125 mikron fiber yaklaşık 35 mm kesti. Tek, tek yönlü hareket fiber optik ve skoru katip dik yerleştirin. Fiber Kesme ...

<ol>
	<li>Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Millisecond-timescale,+genetically+targeted+optical+control+of+neuronal+activity.">Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neuronal activity.</a> Nat Neurosci. 8, 1263-1268 (2005).</li><li>Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vivo+Light-Induced+Activation+of+Neural+Circuitry+in+Trangenic+Mice+Expressing+Channelrhodopsin-2.">In Vivo Light-Induced Activation of Neural Circuitry in Trangenic Mice Expressing Channelrhodopsin-2.</a> Neuron. 54, 205-218 (2007).</li><li>Gradinaru, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+and+cellular+approaches+for+diversifying+and+extending+optogenetics.">Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics.</a> Cell. 141, 165-16 (2010).</li><li>Luo, L., Callaway, E. M., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+neural+circuits.">Genetic dissection of neural circuits.</a> Neuron. 57, 634-660 (2008).</li><li>Arenkiel, B. R., Ehlers, 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=Molecular+genetic+and+imaging+technologies+for+circuit+based+neuroanatomy.">Molecular genetic and imaging technologies for circuit based neuroanatomy.</a> Nature. 461, 900-907 (2009).</li><li>Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+interrogation+of+neural+circuits:+technology+for+probing+mammalian+brain+structures.">Optogenetic interrogation of neural circuits: technology for probing mammalian brain structures.</a> Nat. Protoc. 5, 439-456 (2010).</li><li>Adamantidis, A. R., Zhang, F., Aravanis, A. M., Deisseroth, K., de Lecea, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+substrates+of+awakening+probed+with+optogenetic+control+of+hypocretin+neurons.">Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons.</a> Nature. 450, 420-424 (2007).</li><li>Sparta, D. R. <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+implantable+optical+fibers+for+long-term+optogenetic+manipulation+of+neural+circuits.">Construction of implantable optical fibers for long-term optogenetic manipulation of neural circuits.</a> Nature Protocols. 7, 12-23 (2012).</li><li>Stuber, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitatory+transmission+from+the+amygdala+to+nucleus+accumbens+facilitates+reward+seeking.">Excitatory transmission from the amygdala to nucleus accumbens facilitates reward seeking.</a> Nature. 475, 377-380 (2011).</li><li>Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+stimulation+of+a+hippocampal+engram+activates+fear+memory+recall.">Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall.</a> Nature. 484, 381-385 (2012).</li></ol>

Optogenetics spesifik nöronal alt üzerinde benzersiz kontrol sağlayan yeni ve güçlü bir tekniktir. Bir elektrot aracılığıyla hücre tipi gelişigüzel ve elektriksel stimülasyon invaziv etkilerden kaçınarak Bu, anatomik ve zamansal hassas sinir devreleri modüle istismar edilebilir. Fiber optik İmplantasyonu dokuya en az zarar ile farelerin davranmak, uyanık birden fazla seans nöral devrelerin tutarlı, kronik stimülasyon sağlar. Bu sistem, aslında Sparta ark tarafından öncülük etmiştir....

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif veya Ekipman Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog # </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> LC Yüksük Kol </td><td> Hassas Fiber Ürünler (PFP) </td><td> SM-CS125S </td><td> 1.25 mm ID </td></tr><tr><td> FC, MM ön montajlı Konnektör </td><td> PFP </td><td> MM-CON2004-2300 </td><td> 230 mikron Yüksük </td></tr><tr><td> Miller FOPD-LC Disk </td><td> PFP </td><td> M1-80754 </td><td> LC yüksükler için </td></tr><tr><td> Furkasyon boru </td><td> PFP </td><td> FF9-250 </td><td> 900 mikron od, 250 mikron id </td></tr><tr><td> MM LC Stik 1,25 mm Yüksük </td><td> PFP </td><td> MM-FER2007C-1270 </td><td> 127 mikron ID Çap </td></tr><tr><td> MM LC Stik 1,25 mm Yüksük </td><td> PFP </td><td> MM-FER2007C-2300 </td><td> 230 mikronKimliği Çap </td></tr><tr><td> Isı ile sertleşen epoksi, sertleştirici ve reçine </td><td> PFP </td><td> ET-353ND-16oz </td><td></td></tr><tr><td> FC / PC ve SC / PC Bağlayıcı Parlatma Diski </td><td> ThorLabs </td><td> D50-YP </td><td> FC yüksükler için </td></tr><tr><td> Dijital optik güç ve Enerji Ölçer </td><td> ThorLabs </td><td> PM100D </td><td> Spektrofotometre </td></tr><tr><td> Parlatma Pad </td><td> ThorLabs </td><td> NRS913 </td><td> 9 &quot;x 13&quot; 50 Durometre </td></tr><tr><td> 0.3, 1, 3, 5 mikron irmik: (Parlatma) Levhalar Lepleme Alüminyum oksit </td><td> ThorLabs </td><td> LFG03P, LFG1P, LFG3P, LFG5P </td><td></td></tr><tr><td> Standart Sert Kaplama Multimode Fiber </td><td> ThorLabs </td><td> BFL37-200 </td><td> Düşük OH, 200 mikron Çekirdek, 0.37 NA </td></tr><tr><td> Fiber kablo sıyırma aleti </td><td> ThorLabs </td><td> T10S13 </td><td> Kaplı / Coat: 200 mikron / 300 mikron </td></tr><tr><td> SİLİKA / SİLİKA Fiber Optik </td><td> Polymicro Teknolojileri </td><td> FVP100110125 </td><td> Yüksek-OH, UV Geliştirilmiş, 0.22 NA </td></tr><tr><td> 1x1 Fiberoptik Rotary Ortak </td><td> Dorik lensler </td><td> FRJ_FC-YP </td><td></td></tr><tr><td> Mono Fiberoptik Patchcord </td><td> Dorik lensler </td><td> MFP_200/230/900-0.37_2m_FC-FC </td><td></td></tr><tr><td> Tüp, 1/8 inç küçültmek Isı </td><td> Müttefik Elektronik </td><td> 689-0267 </td><td></td></tr><tr><td> Isı tabancası </td><td> Müttefik Elektronik </td><td> 972-6966 </td><td> 250 W; 750-800 ° F </td></tr><tr><td> Pamuk aplikatörler uçlu </td><td> Püriten Tıbbi Ürünler Şirketi </td><td> 806-WC </td><td></td></tr><tr><td> VetBond doku yapıştırıcısı </td><td> Fischer Scientific </td><td> 19-027136 </td><td></td></tr><tr><td> Flaş protez kaide akrilik </td><td> Yates Motloid </td><td> ColdPourPowder + Liq </td><td></td></tr><tr><td> BONN Minyatür Iris Makas </td><td> Integra Miltex </td><td> 18-1392 </td><td> 3-1/2 &quot;(8.9cm), düz, 15 mm bıçaklar </td></tr><tr><td> Johns Hopkins Bulldog Kelepçe </td><td> Integra Miltex </td><td> 7-290 </td><td> Kavisli 1-1/2 &quot;(3,8 cm), </td></tr><tr><td> MEGA-Tork Elektrik Lab Motoru </td><td> Vektör </td><td> EL-S </td><td></td></tr><tr><td> Panther Frezleri-Ball # 1 </td><td> Clarkson Laboratuvarı </td><td> 77.1006 </td><td></td></tr><tr><td> Mor Mavi Lazer Sistemi </td><td> CrystaLaser </td><td> CK473-050-O </td><td> Dalga boyu: 473 nm </td></tr><tr><td> Lazer Güç Kaynağı </td><td> CrystaLaser </td><td> CL-2005 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 2 Laminektomi Forseps </td><td> Fine Bilim Araçları </td><td> 11223-20 </td><td></td></tr><tr><td> Sonda </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 10140-02 </td><td></td></tr><tr><td> 5 &quot;Düz Hemostat </td><td> EXCELTA </td><td> 35-PH </td><td></td></tr><tr><td> Ağırlıklı taban ile Mengene </td><td> Altex Elektronik </td><td> PAN381 </td><td></td></tr></tbody></table>

fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue

Sinirsel bağlantıda durulaştırmada desenleri klinik ve temel hem nörobilim için bir meydan okuma olmuştur. Elektrofizyoloji sinaptik bağlantı desenleri analiz etmek için altın standart olmuştur, ama eşleştirilmiş elektrofizyolojik kayıtlar hantal ve deneysel sınırlayıcı hem de olabilir. Optogenetics gelişimi in vitro ve in vivo 1 2,3 hem de nöronlar ve devreler uyarmak için zarif bir yöntem tanıttı. Ayrık nöronal popülasyonlarda opsin ifade sürücü hücre tipi spesifik promotor aktivitesi istismar ederek, tek bir doğrusu farklı devreleri 4-6 tanımlı genetik nöronal alt uyarabilir. Elektrik stimülasyonu ve / veya farmakolojik manipülasyonlar dahil nöronlar, teşvik etmek de anlatılan yöntemlerin sık sık invaziv hücre tipi ayrım vardır ve çevre dokulara zarar verebilir. Bu sınırlamalar, normal sinaptik fonksiyon ve / veya devrenin davranışını değiştirebilir. Bunlara ilave olarak,manipülasyon doğası, mevcut yöntemleri sıklıkla akut ve terminal vardır. Optogenetics nispeten zararsız bir şekilde nöronları uyarır, ve genetik olarak hedeflenen nöronlarda olanağı tanıyor. In vivo olarak optogenetics içeren çalışmaların çoğu şu anda bir kanül implant 6,7 yönlendirilirler bir optik fiber kullanmak, ancak bu yöntem sınırlamalar bir optik fiber tekrarlanan ekleme ile hasarlı beyin dokusu, ve kanül içinde fiberin kırılma potansiyeli vardır. Optogenetics arasında gelişen alanda göz önüne alındığında, kronik stimülasyon daha güvenilir bir yöntemle daha az teminat doku hasarı ile uzun vadeli çalışmalar kolaylaştırmak için gereklidir. Burada, etkili ve şık bir Sparta ve ark anlatılan yönteme tamamlamak için bir video madde olarak modifiye protokol sağlar. 8 anestetize farelerin kafatası üzerine bir fiber optik implant ve kalıcı tespit üretiminde, hem de in tertibatı için lifoptik bağlantı elemanı bir ışık kaynağına implant bağlayan. Bir katı hal lazer fiber optik ile bağlı implant, kronik az doku hasarı 9 küçük, çıkarılabilir, iplerini kullanarak işlevsel nöronal devreler photostimulate için etkili bir yöntem sağlar. Fiber optik implantlar Daimi fiksasyon sağlar tutarlı, minimal doku hasarı olan 10 uyanık, davranmasıyla farelerde nöronal devrelerin vivo optogenetic çalışmalarda uzun vadeli.

Watch this Scientific Journal Video about Fiber-optic Implantation for Chronic Optogenetic Stimulation of Brain Tissue at JoVE.com

Fiber-optic Implantation for Chronic Optogenetic Stimulation of Brain Tissue

Optogenetics gelişimi artık kesin tanımlı genetik nöronlar ve devreler uyarmak için araç, hem de sağlar<em&gt; In vitro</em&gt; Ve<em&gt; In vivo</em&gt;. Burada beyin dokusunun kronik photostimulation için optik fiber montaj ve implantasyon açıklar.

Beyin Dokusu Kronik Optogenetic uyarılması için Fiber-optik İmplantasyon

Elucidating patterns of neuronal connectivity has been a challenge for both clinical and basic neuroscience. Electrophysiology has been the gold standard ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Varsayılan Modu Ağ inceleyin Transkraniyal Manyetik Uyarım ve fMRI birleştiren

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS: Fragile X Sendromu ve Otizm Bireylerde Plastisite, Mechasnism keşfedin Theta-Burst Protokolü kullanma

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

TMS Devlet Bağımlılık Etkileri: Motive Phosphene Davranış Bir Bakış

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

NeuroStar TMS Aygıt: FDA yürütülmesi Depresyon Tedavisinde Protokolü Onaylandı

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Kronik Yetişkin doğmuş Koku Nöronlar Seçici Viral İletimi In vivo Optogenetic Uyarım

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

Yılında Escape Davranış Optogenetic Uyarım<em&gt; Drosophila melanogaster</em

A  growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive  manipulation of the neural activity of specific neurons in ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

Kemirgen Santral Sinir Sistemi vivo optogenetic Stimülasyon içinde

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Optogenetic Stimulation of the Auditory Nerve

İşitsel Sinir optogenetic uyarılması

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted ...

Microelectrode Guided Implantation of Electrodes into the Subthalamic Nucleus of Rats for Long-term Deep Brain Stimulation

Mikroelektrod Uzun vadeli Derin Beyin Stimülasyonu için Sıçan Subtalamik Nucleus içine elektrotlar implantasyonu Rehberli

Deep brain stimulation (DBS) is a widely used and effective therapy for several neurologic disorders, such as idiopathic Parkinson&#8217;s disease, ...

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Beyin Dilimleri Korku Devre Ex Vivo optogenetic Diseksiyon

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...