Name: acute in vivo electrophysiological recordings of local field potentials and multi-unit activity from the hyperdirect pathway in anesthetized rats
Uploaded: 2017-06-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats at JoVE.com

Vi takker Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), KFO 247, for å finansiere vår studie.

Eksperimentelle prosedyrer ble utført i samsvar med tysk lov om dyrevelferd (sist revidert i 2014) og europeiske forskrifter (2010/63 / EU). Eksperimenter ble godkjent av den lokale dyrevelferdsmyndigheten (LaGeSo, Berlin), og i samsvar med lokale avdelinger og internasjonale retningslinjer. MERK: I den presenterte metoden brukes to elektrodemodeller til å registreres fra den hyperdirektiske cortico-basale ganglia-banen som forbinder primærmotorcortexen (M1) med subthalamuskjernen (STN) o...

<ol>
	<li>Lozano, A. M., Lipsman, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+and+regulating+dysfunctional+circuits+using+deep+brain+stimulation.">Probing and regulating dysfunctional circuits using deep brain stimulation.</a> Neuron. 77 (3), 406-424 (2013).</li><li>Mathalon, D. H., Sohal, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Oscillations+and+Synchrony+in+Brain+Dysfunction+and+Neuropsychiatric+Disorders:+It's+About+Time.">Neural Oscillations and Synchrony in Brain Dysfunction and Neuropsychiatric Disorders: It's About Time.</a> JAMA Psychiatry. 72 (8), 840-844 (2015).</li><li>Uhlhaas, P. J., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+dynamics+and+neuropsychiatric+disorders:+toward+a+translational+paradigm+for+dysfunctional+large-scale+networks.">Neuronal dynamics and neuropsychiatric disorders: toward a translational paradigm for dysfunctional large-scale networks.</a> Neuron. 75 (6), 963-980 (2012).</li><li>Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neuronal+ensembles.">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).</li><li>Buzsaki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents--EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nat Rev Neurosci. 13 (6), 407-420 (2012).</li><li>Brazhnik, E., Novikov, N., McCoy, A. J., Cruz, A. V., Walters, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+correlates+of+exaggerated+oscillatory+activity+in+basal+ganglia+output+in+hemiparkinsonian+rats.">Functional correlates of exaggerated oscillatory activity in basal ganglia output in hemiparkinsonian rats.</a> Exp Neurol. 261, 563-577 (2014).</li><li>Avila, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta+frequency+synchronization+in+basal+ganglia+output+during+rest+and+walk+in+a+hemiparkinsonian+rat.">Beta frequency synchronization in basal ganglia output during rest and walk in a hemiparkinsonian rat.</a> Exp Neurol. 221 (2), 307-319 (2010).</li><li>Javor-Duray, B. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early-onset+cortico-cortical+synchronization+in+the+hemiparkinsonian+rat+model.">Early-onset cortico-cortical synchronization in the hemiparkinsonian rat model.</a> J Neurophysiol. 113 (3), 925-936 (2015).</li><li>Beck, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-+and+long-term+dopamine+depletion+causes+enhanced+beta+oscillations+in+the+cortico-basal+ganglia+loop+of+parkinsonian+rats.">Short- and long-term dopamine depletion causes enhanced beta oscillations in the cortico-basal ganglia loop of parkinsonian rats.</a> Exp Neurol. 286, 124-136 (2016).</li><li>Magill, P. J., Bolam, J. P., Bevan, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+of+activity+in+the+subthalamic+nucleus-globus+pallidus+network+to+cortical+electroencephalogram.">Relationship of activity in the subthalamic nucleus-globus pallidus network to cortical electroencephalogram.</a> J Neurosci. 20 (2), 820-833 (2000).</li><li>Magill, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+functional+connectivity+within+the+rat+striatopallidal+axis+during+global+brain+activation+in+vivo.">Changes in functional connectivity within the rat striatopallidal axis during global brain activation in vivo.</a> J Neurosci. 26 (23), 6318-6329 (2006).</li><li>Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormal+oscillatory+synchronisation+in+the+motor+system+leads+to+impaired+movement.">Abnormal oscillatory synchronisation in the motor system leads to impaired movement.</a> Curr Opin Neurobiol. 17 (6), 656-664 (2007).</li><li>Stein, E., Bar-Gad, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=beta+oscillations+in+the+cortico-basal+ganglia+loop+during+parkinsonism.">beta oscillations in the cortico-basal ganglia loop during parkinsonism.</a> Exp Neurol. 245, 52-59 (2013).</li><li>Little, S., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+brain+signals+are+suitable+for+feedback+control+of+deep+brain+stimulation+in+Parkinson's+disease?.">What brain signals are suitable for feedback control of deep brain stimulation in Parkinson's disease?.</a> Ann N Y Acad Sci. 1265, 9-24 (2012).</li><li>Priori, A., Foffani, G., Rossi, L., Marceglia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+deep+brain+stimulation+(aDBS)+controlled+by+local+field+potential+oscillations.">Adaptive deep brain stimulation (aDBS) controlled by local field potential oscillations.</a> Exp Neurol. , 77-86 (2013).</li><li>Brozoski, T. J., Caspary, D. M., Bauer, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marking+multi-channel+silicon-substrate+electrode+recording+sites+using+radiofrequency+lesions.">Marking multi-channel silicon-substrate electrode recording sites using radiofrequency lesions.</a> J Neurosci Methods. 150 (2), 185-191 (2006).</li><li>Schjetnan, A. G., Luczak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+large-scale+neuronal+ensembles+with+silicon+probes+in+the+anesthetized+rat.">Recording large-scale neuronal ensembles with silicon probes in the anesthetized rat.</a> J Vis Exp. (56), (2011).</li><li>Mallet, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disrupted+dopamine+transmission+and+the+emergence+of+exaggerated+beta+oscillations+in+subthalamic+nucleus+and+cerebral+cortex.">Disrupted dopamine transmission and the emergence of exaggerated beta oscillations in subthalamic nucleus and cerebral cortex.</a> J Neurosci. 28 (18), 4795-4806 (2008).</li><li>Steriade, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticothalamic+resonance,+states+of+vigilance+and+mentation.">Corticothalamic resonance, states of vigilance and mentation.</a> Neuroscience. 101 (2), 243-276 (2000).</li><li>Maesawa, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+stimulation+of+the+subthalamic+nucleus+in+hemiparkinsonian+rats:+neuroprotection+of+dopaminergic+neurons.">Long-term stimulation of the subthalamic nucleus in hemiparkinsonian rats: neuroprotection of dopaminergic neurons.</a> J Neurosurg. 100 (4), 679-687 (2004).</li><li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , (1998).</li><li>Oliveira, L. M. O., Dimitrov, D., Nicolelis, M. A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods for Neural Ensemble Recordings Frontiers in Neuroscience. , (2008).</li><li>Torres, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+efficacy+of+the+6-hydroxydopamine+lesion+of+the+median+forebrain+bundle+in+small+rats,+by+modification+of+the+stereotaxic+coordinates.">Increased efficacy of the 6-hydroxydopamine lesion of the median forebrain bundle in small rats, by modification of the stereotaxic coordinates.</a> J Neurosci Methods. 200 (1), 29-35 (2011).</li><li>Hadar, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rats+overexpressing+the+dopamine+transporter+display+behavioral+and+neurobiological+abnormalities+with+relevance+to+repetitive+disorders.">Rats overexpressing the dopamine transporter display behavioral and neurobiological abnormalities with relevance to repetitive disorders.</a> Sci Rep. 6, 39145 (2016).</li><li>Parr-Brownlie, L. C., Poloskey, S. L., Bergstrom, D. A., Walters, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parafascicular+thalamic+nucleus+activity+in+a+rat+model+of+Parkinson's+disease.">Parafascicular thalamic nucleus activity in a rat model of Parkinson's disease.</a> Exp Neurol. 217 (2), 269-281 (2009).</li><li>Steriade, M., Nunez, A., Amzica, F. <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+slow+(&lt;+1+Hz)+oscillation+of+neocortical+neurons+in+vivo:+depolarizing+and+hyperpolarizing+components.">A novel slow (&lt; 1 Hz) oscillation of neocortical neurons in vivo: depolarizing and hyperpolarizing components.</a> J Neurosci. 13 (8), 3252-3265 (1993).</li><li>Maggi, C. A., Meli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suitability+of+urethane+anesthesia+for+physiopharmacological+investigations+in+various+systems.+Part+1:+General+considerations.">Suitability of urethane anesthesia for physiopharmacological investigations in various systems. Part 1: General considerations.</a> Experientia. 42 (2), 109-114 (1986).</li><li>Goldberg, J. A., Kats, S. S., Jaeger, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Globus+pallidus+discharge+is+coincident+with+striatal+activity+during+global+slow+wave+activity+in+the+rat.">Globus pallidus discharge is coincident with striatal activity during global slow wave activity in the rat.</a> J Neurosci. 23 (31), 10058-10063 (2003).</li><li>Karain, B., Xu, D., Bellone, J. A., Hartman, R. E., Shi, W. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+globus+pallidus+neurons:+functional+classification+and+effects+of+dopamine+depletion.">Rat globus pallidus neurons: functional classification and effects of dopamine depletion.</a> Synapse. 69 (1), 41-51 (2015).</li><li>Paasonen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+seven+different+anesthesia+protocols+for+nicotine+pharmacologic+magnetic+resonance+imaging+in+rat.">Comparison of seven different anesthesia protocols for nicotine pharmacologic magnetic resonance imaging in rat.</a> Eur Neuropsychopharmacol. 26 (3), 518-531 (2016).</li><li>Mahmud, M., Vassanelli, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+and+Analysis+of+Multichannel+Extracellular+Neuronal+Signals:+State-of-the-Art+and+Challenges.">Processing and Analysis of Multichannel Extracellular Neuronal Signals: State-of-the-Art and Challenges.</a> Front Neurosci. 10, 248 (2016).</li><li>Hadar, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+neural+oscillations+and+elevated+dopamine+levels+in+the+reward+pathway+during+alcohol+relapse.">Altered neural oscillations and elevated dopamine levels in the reward pathway during alcohol relapse.</a> Behav Brain Res. 316, 131-135 (2017).</li><li>Voget, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+local+field+potential+activity+and+serotonergic+neurotransmission+are+further+characteristics+of+the+Flinders+sensitive+line+rat+model+of+depression.">Altered local field potential activity and serotonergic neurotransmission are further characteristics of the Flinders sensitive line rat model of depression.</a> Behav Brain Res. 291, 299-305 (2015).</li></ol>

I den foreliggende studien er metoden demonstrert hvordan man registrerer ekstracellulære elektrofysiologiske signaler samtidig fra flere steder i et gitt nettverk ved hjelp av eksemplet på hyperdirect cortico-basal ganglia-banen som forbinder M1 med STN og SNr i gnagere. Et kritisk trinn i opptak av små subkortiske strukturer som STN er den nøyaktig styrte innsetting av opptakselektroder inn i målet. I den presenterte metoden sørger det for å ta vare på to viktige skritt en høy nø...

Nylige kumulative bevis på ulike neuropsykiatriske forstyrrelser som Parkinsons sykdom (PD) og skizofreni tyder sterkt på at deres patofysiologi er basert på en kritisk dysfunksjon av utvidede nevronkretser som ofte involverer kortikale og subkortiske strukturer 1 , 2 , 3 . I følge denne teorien oppstår de kliniske manifestasjonene av sykdommene som en konsekvens av en svekket informasjonskapasitet for et nettverk av celler i stedet for enkeltceller eller spesifikke nevronelementer 1 , 2 , 3 . For å forbedre forståelsen av denne komplekse gruppen av nevropsykiatriske sykdommer og for å finne nye behandlingsalternativer, er det obligatorisk å karakterisere nevroniske dynamikken til de uordente nettverkene hos mennesker og i dyremodeller i detalj. Et utmerketEnt metode for å studere store nettverk i levende fag er multi-site elektrofysiologiske opptak av ekstracellulære potensialer 4 . Ved hjelp av denne metoden er det mulig å samtidig vurdere lokale feltpotensialer (LFPs), som primært representerer den tidsmessige summeringen av excitatoriske og inhibitoriske postsynaptiske strømmer og multi-unit aktivitet (MUA), som genereres av presynaptiske potensialer 5 . Opptaket av ekstracellulære potensialer har flere fordeler i forhold til alternative metoder for å studere nettverk, for eksempel funksjonell magnetisk resonansavbildning og kalsiumbilding, fordi det gir en høyere temporal og romlig oppløsning og fordi den ikke er avhengig av genetisk konstruerte organismer 5 . Imidlertid er bruken av ekstracellulære in vivo- opptak begrenset, da det er en invasiv teknikk som ikke kan brukes universelt. In vivo elektrofysiologisk rekOrdninger kan utføres i våken så vel som i bedøvede dyr 6 . Begge metodene er ledsaget av bestemte fordeler og ulemper. Studier i våte dyr tillater opptak av hjernesignaler under utførelsen av definerte atferdsoppgaver, men er utsatt for bevegelsesrelaterte og andre gjenstander 7 , 8 . Opptak i bedøvede dyr gir derimot muligheten til å vurdere LFP og MUA med et minimum av artefakter ved høydefinerte kortikale synkroniseringsstilstander, men resultatene avviger også til en viss grad til det som finnes i våken fag 9 , 10 , 11 . I de senere år har det vist seg at prøvetaking av LFP er spesielt nyttig for å avgrense patologiske endringer av nettverksaktivitet. Et fremtredende eksempel på dette er forskning på patofysiologi av PD i menneskelig pasientS og dyremodeller av sykdommen, hvor det kunne bli vist at forbedrede beta-oscillasjoner i cortico-basal ganglia-sløyfen er knyttet til parkinsoniske motoriske symptomer 12 , 13 . Som en følge av denne forskningen, er det for tiden undersøkt om beta-svingninger kan brukes som en online tilbakemelding biomarkør for lukket hjuls dyp hjerne stimulering 14 , 15 . I den foreliggende studien er det gitt en detaljert beskrivelse av akutte multi-site in vivo elektrofysiologiske opptak av LFP og MUA hos rotter bedøvet med uretan. Det er demonstrert hvordan et komplett nettverk, som den hyperdirektiske cortico-basale ganglia-banen, kan karakteriseres elektrofysiologisk ved hjelp av standard og tilpassede elektroder og hvordan disse elektrodene kan bygges. Det legges særlig vekt på hvordan en presis målretting av basale ganglia kjerner kan oppnås ved coMbining stereotaktisk kirurgi sammen med online registrering av MUAs.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ag/AgCl custom epidural electrodes</td>
			<td>Goodfellow GmbH 
			D-61213 Bad Nauheim, Germany 
			info@goodfellow.com</td>
			<td>Product-ID AG005127 for 99.99% silver wire</td>
			<td>Ag/AgCl electrodes will allow for better signal quality, but may only be used in acute experiments. Possible replacement: Stainless steel electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic holder with acrylic block</td>
			<td>David Kopf Instruments, 
			7324 Elmo Street, Tujunga, CA 91042, USA</td>
			<td>Product ID Model 1770 Standard Electrode Holder</td>
			<td>Make sure the acrylic block has recesses which suit the electrode setup for the desired target. Acrylic blocks can easily be modified with a file to obtain the desired configuration. Possible replacement: Self-constructed electrode holders</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten microwire electrodes 1.5 M&#937; impedance</td>
			<td>Microprobes.com 
			18247-D Flower Hill Way&#160; Gaithersburg, Maryland, 20879 USA</td>
			<td>Product-ID WE3ST31.5A5-250um</td>
			<td>The 1.5 M&#937; is necessary to record MUA and LFP at the same time. Possible replacement: Microelectrodes of different materials can be used. The electrodes have to be straight, robust and as thin as possible.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat alignment tool</td>
			<td>David Kopf Instruments, 
			7324 Elmo Street, Tujunga, CA 91042, USA</td>
			<td>Product ID Model 944 Rat Alignment Tool</td>
			<td>Allows the exact orientation of the brain to match stereotaxic atlases. Possible replacement: Stereotaxic holder with a cannula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-component dental acrylic</td>
			<td>Associated Dental Products Ltd. 
			Kemdent Works, Purton, Swindon 
			Wiltshire, SN5 4HT, United Kingdom</td>
			<td>Simplex Rapid Powder Clear 225g, Product code: ACR803; Simplex Rapid Liquid 150ml, Product code: ACR920</td>
			<td>Depending in the electrodes used, superglue might be an easy alternative, if the electrodes are small and lightweight. Possible replacement: Superglue (Cyanacrylate-based)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faraday cage</td>
			<td>Self-construction</td>
			<td></td>
			<td>A proper Faraday cage will be the best protection from electromagnetic artifacts, but everything which can be formed into a box shape or applied to a frame and is made of conductive material may help. Possible replacement: Aluminum foil or copper mesh</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrophysiological setup with recording software and online spike-sorting capabilities</td>
			<td>OmniPlex&#174; Neural Data Acquisition System 
			Plexon Inc 
			6500 Greenville Avenue, Suite 700 
			Dallas, Texas 75206 
			USA</td>
			<td></td>
			<td>Offline sorting software is a potential alternative, multiple scripts and softwares can be found for free in the open source community.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

acute in vivo electrophysiological recordings of local field potentials and multi-unit activity from the hyperdirect pathway in anesthetized rats

Konvergerende bevis viser at mange nevropsykiatriske sykdommer skal forstås som forstyrrelser i storskala nevrale nettverk. For bedre å forstå det patofysiologiske grunnlaget for disse sykdommene, er det nødvendig å nøyaktig karakterisere på hvilken måte foredlingen av informasjon er forstyrret mellom de forskjellige nevroniske deler av kretsen. Ved bruk av ekstracellulære in vivo elektrofysiologiske opptak, er det mulig å nøyaktig avgrense nevronaktivitet i et nevronalt nettverk. Anvendelsen av denne metoden har flere fordeler i forhold til alternative teknikker, for eksempel funksjonell magnetisk resonansbilder og kalsiumbilder, da det tillater en unik tidsmessig og romlig oppløsning og ikke stole på genmodifiserte organismer. Imidlertid er bruken av ekstracellulære in vivo- opptak begrenset, da det er en invasiv teknikk som ikke kan brukes universelt. I denne artikkelen presenteres en enkel og lett å bruke metode wDer det er mulig å samtidig registrere ekstracellulære potensialer som lokale feltpotensialer og multiunitaktivitet på flere steder i et nettverk. Det er detaljert hvordan en nøyaktig målretting av subkortiske kjerne kan oppnås ved hjelp av en kombinasjon av stereotaktisk kirurgi og online analyse av multi-unit-opptak. Det er således demonstrert hvordan et komplett nettverk, som den hyperdirektiske cortico-basale ganglia-sløyfen, kan studeres i bedøvede dyr in vivo .

Med de heri brukte opptakselektroder, er det mulig å prøve LFPer fra primærmotorisk cortex, subthalamuskjernen og substantia nigra pars reticulata og MUA fra STN og SNr. I utgangspunktet registreres LFPs og multi-unit aktivitet sammen i et bredbåndssignal. Deretter separeres LFP og MUAs med bandpassfiltre (0,05-250 Hz for LFP og 300-4000 Hz for MUA). For riktig målretting av subkortiske kjerner, spesielt av små strukture...

Watch this Scientific Journal Video about Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats at JoVE.com

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Akutt<em&gt; In vivo</em&gt; Elektrofysiologiske opptak av lokale feltpotensialer og multi-enhet aktivitet fra Hyperdirect-banen i bedøvede rotter

I denne studien presenteres metodikken for hvordan man utfører elektrofysiologiske innspillingssystemer i multi-site fra hyperdirektveien under uretanbedøvelse.

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Single-unit In vivo Recordings from the Optic Chiasm of Rat

Single-unit In vivo Recordings from the Optic Chiasm of Rat

Information about the visual world is transmitted to the brain in sequences of action potentials in retinal ganglion cell axons that make up the optic ...

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

When startled adult D. melanogaster react by jumping into the air and flying away. In many invertebrate species, including D. melanogaster, the "escape" ...

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings (GCMR) in the Insect Antennal Lobe

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings GCMR in the Insect Antennal Lobe

Identifisering av Olfactory Flyktige ved hjelp av gasskromatografi-Multi-unit Recordings (GCMR) i Insekt antennal Lobe

All  organisms inhabit a world full of sensory stimuli that determine their  behavioral and physiological response to their environment. Olfaction is ...

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

Dual Elektrofysiologiske Opptak av Synaptically-fremkalt Astroglial og Neuronal Responses i akutt hippocampus Slices

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

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

Multi-enheten opptaket Metoder for å karakterisere nevrale aktiviteten i Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfactory kretser

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Electrophysiological and Morphological Characterization of Neuronal Microcircuits in Acute Brain Slices Using Paired Patch-Clamp Recordings

Elektro og Morfologisk Karakterisering av Nevronale kretser i Akutt Brain Slices hjelp Grupperte patch-clamp Recordings

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with ...

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

Samtidig opptak av Elektroretinografi og visuelle fremkalt respons hos bedøvede rotter

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the ...

Electrophysiological Method for Whole-cell Voltage Clamp Recordings from Drosophila Photoreceptors

Electrophysiological Method for Whole-cell Voltage Clamp Recordings from Drosophila Photoreceptors

Elektrofysiologisk metode for helcelle spenningsklemmeopptak fra<em&gt; Drosophila</em&gt; Fotoreseptorer

Whole-cell voltage clamp recordings from Drosophila melanogaster photoreceptors have revolutionized the field of invertebrate visual transduction, ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Samtidig opptak av kortikale lokale feltet potensialene, elektrokardiogram, eletromyografi og puste rytmen fra en fritt flyttende rotte

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Quantifying Acute Changes in Renal Sympathetic Nerve Activity in Response to Central Nervous System Manipulations in Anesthetized Rats

Kvantifisere akutte endringer i nyre sympatiske Nerve aktivitet svar på sentralnervesystemet manipulasjoner i bedøvet rotter

Renal sympathetic nerve activity (RSNA) and mean arterial pressure are important parameters in cardiovascular and autonomic research; however, there are ...