Name: recording and modulation of epileptiform activity in rodent brain slices coupled to microelectrode arrays
Uploaded: 2018-05-15T15:00:00
Duration: 10 min 24 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Recording and Modulation of Epileptiform Activity in Rodent Brain Slices Coupled to Microelectrode Arrays at JoVE.com

سباق الجائزة الكبرى هو زميل كوري Skłodowska ماري يموله "الاتحاد الأوروبي" مسكاً-لو-2014 المشروع Re.B.Us، G.A. n.660689، ضمن إطار برنامج "أفق 2020". مابميا واجهة المستخدم الرسومية متاحة بحرية بناء على طلبها للكاتب ilaria.colombi@iit.it.

<ol>
	<li>Fisher, R. 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=Operational+classification+of+seizure+types+by+the+International+League+Against+Epilepsy:+Position+Paper+of+the+ILAE+Commission+for+Classification+and+Terminology.">Operational classification of seizure types by the International League Against Epilepsy: Position Paper of the ILAE Commission for Classification and Terminology.</a> Epilepsia. 58 (4), 522-530 (2017).</li><li>WHO. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Epilepsy Facts Sheet. , (2017).</li><li>Fiest, K. M., Birbeck, G. L., Jacoby, A., Jette, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stigma+in+epilepsy.">Stigma in epilepsy.</a> Curr Neurol Neurosci Rep. 14 (5), 444 (2014).</li><li>Brodie, M. J., Barry, S. J., Bamagous, G. A., Norrie, J. D., Kwan, 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+treatment+response+in+newly+diagnosed+epilepsy.">Patterns of treatment response in newly diagnosed epilepsy.</a> Neurology. 78 (20), 1548-1554 (2012).</li><li>Tanriverdi, T., Poulin, N., Olivier, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+12+years+after+temporal+lobe+epilepsy+surgery:+a+long-term,+prospective+clinical+study.">Life 12 years after temporal lobe epilepsy surgery: a long-term, prospective clinical study.</a> Seizure. 17 (4), 339-349 (2008).</li><li>Dingledine, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Brain slices. , (1984).</li><li>Avoli, 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=Network+and+pharmacological+mechanisms+leading+to+epileptiform+synchronization+in+the+limbic+system+in+vitro.">Network and pharmacological mechanisms leading to epileptiform synchronization in the limbic system in vitro.</a> Prog Neurobiol. 68 (3), 167-207 (2002).</li><li>Rutecki, P. A., Lebeda, F. J., Johnston, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epileptiform+activity+induced+by+changes+in+extracellular+potassium+in+hippocampus.">Epileptiform activity induced by changes in extracellular potassium in hippocampus.</a> J Neurophysiol. 54 (5), 1363-1374 (1985).</li><li>Mody, I., Lambert, J. D., Heinemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+extracellular+magnesium+induces+epileptiform+activity+and+spreading+depression+in+rat+hippocampal+slices.">Low extracellular magnesium induces epileptiform activity and spreading depression in rat hippocampal slices.</a> J Neurophysiol. 57 (3), 869-888 (1987).</li><li>Huberfeld, G., 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=Glutamatergic+pre-ictal+discharges+emerge+at+the+transition+to+seizure+in+human+epilepsy.">Glutamatergic pre-ictal discharges emerge at the transition to seizure in human epilepsy.</a> Nat Neurosci. 14 (5), 627-634 (2011).</li><li>Pitkanen, 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> Models of seizures and epilepsy. , (2017).</li><li>Rutecki, P. A., Lebeda, F. J., Johnston, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=4-Aminopyridine+produces+epileptiform+activity+in+hippocampus+and+enhances+synaptic+excitation+and+inhibition.">4-Aminopyridine produces epileptiform activity in hippocampus and enhances synaptic excitation and inhibition.</a> J Neurophysiol. 57 (6), 1911-1924 (1987).</li><li>Gross, G. W., Rieske, E., Kreutzberg, G. W., Meyer, 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+new+fixed-array+multi-microelectrode+system+designed+for+long-term+monitoring+of+extracellular+single+unit+neuronal+activity+in+vitro.">A new fixed-array multi-microelectrode system designed for long-term monitoring of extracellular single unit neuronal activity in vitro.</a> Neurosci Lett. 6 (2-3), 101-105 (1977).</li><li>Pine, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+action+potentials+from+cultured+neurons+with+extracellular+microcircuit+electrodes.">Recording action potentials from cultured neurons with extracellular microcircuit electrodes.</a> J Neurosci Methods. 2 (1), 19-31 (1980).</li><li>Reinartz, S., Biro, I., Gal, A., Giugliano, M., Marom, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+dynamics+contribute+to+long-term+single+neuron+response+fluctuations.">Synaptic dynamics contribute to long-term single neuron response fluctuations.</a> Front Neural Circuits. 8, 71 (2014).</li><li>Dossi, E., Blauwblomme, T., Nabbout, R., Huberfeld, G., Rouach, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-electrode+array+recordings+of+human+epileptic+postoperative+cortical+tissue.">Multi-electrode array recordings of human epileptic postoperative cortical tissue.</a> J Vis Exp. (92), (2014).</li><li>Boido, D., 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=Cortico-hippocampal+hyperexcitability+in+synapsin+I/II/III+knockout+mice:+age-dependency+and+response+to+the+antiepileptic+drug+levetiracetam.">Cortico-hippocampal hyperexcitability in synapsin I/II/III knockout mice: age-dependency and response to the antiepileptic drug levetiracetam.</a> Neuroscience. 171 (1), 268-283 (2010).</li><li>Gonzalez-Sulser, A., 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=The+4-aminopyridine+in+vitro+epilepsy+model+analyzed+with+a+perforated+multi-electrode+array.">The 4-aminopyridine in vitro epilepsy model analyzed with a perforated multi-electrode array.</a> Neuropharmacology. 60 (7-8), 1142-1153 (2011).</li><li>Hajos, 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=Maintaining+network+activity+in+submerged+hippocampal+slices:+importance+of+oxygen+supply.">Maintaining network activity in submerged hippocampal slices: importance of oxygen supply.</a> Eur J Neurosci. 29 (2), 319-327 (2009).</li><li>Ivanov, A., Zilberter, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+state+of+energy+metabolism+in+brain+slices:+the+principal+role+of+oxygen+delivery+and+energy+substrates+in+shaping+neuronal+activity.">Critical state of energy metabolism in brain slices: the principal role of oxygen delivery and energy substrates in shaping neuronal activity.</a> Front Neuroenergetics. 3, 9 (2011).</li><li>MultichannelSystems. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manual PH01. , (2018).</li><li>Zhang, 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=Propagation+of+epileptiform+activity+can+be+independent+of+synaptic+transmission,+gap+junctions,+or+diffusion+and+is+consistent+with+electrical+field+transmission.">Propagation of epileptiform activity can be independent of synaptic transmission, gap junctions, or diffusion and is consistent with electrical field transmission.</a> J Neurosci. 34 (4), 1409-1419 (2014).</li><li>Panuccio, G., 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=In+vitro+ictogenesis+and+parahippocampal+networks+in+a+rodent+model+of+temporal+lobe+epilepsy.">In vitro ictogenesis and parahippocampal networks in a rodent model of temporal lobe epilepsy.</a> Neurobiol Dis. 39 (3), 372-380 (2010).</li><li>Barbarosie, M., Avoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CA3-driven+hippocampal-entorhinal+loop+controls+rather+than+sustains+in+vitro+limbic+seizures.">CA3-driven hippocampal-entorhinal loop controls rather than sustains in vitro limbic seizures.</a> J Neurosci. 17 (23), 9308-9314 (1997).</li><li>Panuccio, G., Guez, A., Vincent, R., Avoli, M., Pineau, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+control+of+epileptiform+excitability+in+an+in+vitro+model+of+limbic+seizures.">Adaptive control of epileptiform excitability in an in vitro model of limbic seizures.</a> Exp Neurol. 241, 179-183 (2013).</li><li>Benini, R., Avoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+subicular+networks+gate+hippocampal+output+activity+in+an+in+vitro+model+of+limbic+seizures.">Rat subicular networks gate hippocampal output activity in an in vitro model of limbic seizures.</a> J Physiol. 566 (Pt 3), 885-900 (2005).</li><li>D'Arcangelo, G., Panuccio, G., Tancredi, V., Avoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+low-frequency+stimulation+reduces+epileptiform+synchronization+in+limbic+neuronal+networks.">Repetitive low-frequency stimulation reduces epileptiform synchronization in limbic neuronal networks.</a> Neurobiol Dis. 19 (1-2), 119-128 (2005).</li><li>Steidl, E. M., Neveu, E., Bertrand, D., Buisson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+adult+rat+hippocampal+slice+revisited+with+multi-electrode+arrays.">The adult rat hippocampal slice revisited with multi-electrode arrays.</a> Brain Res. 1096 (1), 70-84 (2006).</li><li>Pulizzi, 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=Brief+wide-field+photostimuli+evoke+and+modulate+oscillatory+reverberating+activity+in+cortical+networks.">Brief wide-field photostimuli evoke and modulate oscillatory reverberating activity in cortical networks.</a> Sci Rep. 6, 24701 (2016).</li><li>Liu, M. G., Chen, X. F., He, T., Li, Z., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+multi-electrode+array+recordings+in+studies+of+network+synaptic+plasticity+in+both+time+and+space.">Use of multi-electrode array recordings in studies of network synaptic plasticity in both time and space.</a> Neuroscience Bulletin. 28 (4), 409-422 (2012).</li><li>Maier, N., Morris, G., Johenning, F. W., Schmitz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+approach+for+reliably+investigating+hippocampal+sharp+wave-ripples+in+vitro.">An approach for reliably investigating hippocampal sharp wave-ripples in vitro.</a> PLoS One. 4 (9), e6925 (2009).</li><li>Aiba, I., Noebels, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spreading+depolarization+in+the+brainstem+mediates+sudden+cardiorespiratory+arrest+in+mouse+SUDEP+models.">Spreading depolarization in the brainstem mediates sudden cardiorespiratory arrest in mouse SUDEP models.</a> Sci Transl Med. 7 (282), 282ra246 (2015).</li><li>MA, R., Avoli, M., Noebels, J. L., Rogawski, M. 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> Jasper's Basic Mechanisms of the Epilepsies . , (2012).</li><li>Motamedi, G. K., 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=Termination+of+epileptiform+activity+by+cooling+in+rat+hippocampal+slice+epilepsy+models.">Termination of epileptiform activity by cooling in rat hippocampal slice epilepsy models.</a> Epilepsy Res. 70 (2-3), 200-210 (2006).</li><li>Yang, X. F., Duffy, D. W., Morley, R. E., Rothman, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neocortical+seizure+termination+by+focal+cooling:+temperature+dependence+and+automated+seizure+detection.">Neocortical seizure termination by focal cooling: temperature dependence and automated seizure detection.</a> Epilepsia. 43 (3), 240-245 (2002).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

الصرع اضطراب تقدمية مهددة للحياة تسبب النشاط غير المنضبط ل الدماغ1؛ وهو يحمل بين أعلى عبء المرض والوصمة الاجتماعية الهامة2،3. TLE هو متلازمة الأكثر شيوعاً (40 ٪) والأكثر في كثير من الأحيان (~ 30 ٪) مقاومة للأدوية المضادة للصرع4. بينما يمكن تحسين الاستئصال الجراحي للأنسجة ابيليبتوجينيك حالة المريض، ليس ممكناً في جميع المرضى وقد لا تضمن حياة خالية تماما من الاستيلاء على5. التحوير للصرع الشبكات الكهربائية DBS الحوفي نهج واعدة عند العلاج الدوائي أو جراحة الأعصاب ليست مناسبة.
شرائح الدماغ القوارض أداة قيمة لدراسة وظيفة الشبكات العصبية كيف في الصحة والمرض6 عن طريق تقنيات في المختبر الكهربية، كما أنهم الاحتفاظ، على الأقل في جزء الهندسة المعمارية والربط في الدماغ الأصلي region(s) للفائدة (العائد على الاستثمار). على وجه الخصوص، الحصين مجتمعة الأفقية-انتورهينال اللحاء (الحصين-EC) شرائح تشمل الشبكات العصبية الأساسية المشتركة في TLE ولذلك تستخدم بشكل روتيني في المختبر TLE البحث7.
قد يتسبب نشاط مثل الاستيلاء حادة في شرائح المخ بتغيير تكوين السائل الدماغي النخاعي الاصطناعية (قام)، مثل انخفاض المغنيسيوم مع زيادة البوتاسيوم8،،من910، الأيونية أو عن طريق التلاعب الدوائية، مثل حظر المثبطة جابايرجيك النشاط (انظر11 لإجراء استعراض شامل). ومع ذلك، هذه النماذج تستند إلى تحوير غير متوازن من الإثارة وتثبيط؛ وهكذا، لا تسمح دراسة تفاعل وتضافر مساهمة الشبكات عليه والمثبطة إيكتوجينيسيس. يحسن التروية المستمرة من شرائح المخ مع 4AP المخدرات الاختلاج كبيرة عليه والمثبطة على حد سواء، مما يسمح بدراسة إيكتوجينيسيس الحاد مع إبقاء نشاط متشابك عموما سليمة12.
الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف السماح لتسجيل النشاط الكهربائي إنشاؤها بواسطة الشبكات العصبية من عدد أكبر من نقاط المراقبة بالمقارنة مع تسجيل الحقل خارج الخلية التقليدية المحتملة، حيث تحد القيود المكانية عدد الأقطاب الكهربائية التي يمكن أن تكون إيواء على سطح شريحة الدماغ. وعلاوة على ذلك، رقائق طيران الشرق الأوسط توفر ميزة إضافية من المعروفة بين القطب المسافة، وهو أمر مفيد جداً لنشر تتبع وتقييم سرعة السفر من الإشارات المسجلة. على الرغم من أن تصور في البداية للتسجيل من الخلايا العصبية مثقف13،14، الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف الآن تستخدم أيضا لوصف الميزات الكهربية من شرائح المخ الحادة التي تم الحصول عليها من القوارض15 والبشر16. وهكذا، في سياق البحوث الصرع، الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف تمثل أداة قيمة لتحديد التفاعلات الشبكات العصبية في صميم إيكتوجينيسيس16،،من1718.
ومع ذلك، يحمل تسجيل شركة طيران الشرق الأوسط أصلاً التحديات التقنية في الحصول على أو المحافظة على نمط صرعية مستقرة في جميع أنحاء البروتوكولات التجريبية منذ فترة طويلة (عدة ساعات). أولاً، الأوكسجين الأنسجة قد لا تكون كافية داخل الكبيرة والجولة تسجيل نوع أغرقت الدائرة19،20 النموذجية المتاحة تجارياً الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف، في حين قد تؤثر على نسبة الإشارة إلى الضوضاء الفقراء وعدم استقرار درجة الحرارة جودة التسجيل عندما يتم استخدام معدل التروية عالية (6-10 مل/دقيقة) لتحسين إمدادات الأكسجين بشريحة الدماغ (انظر على سبيل المثال الملاحظات التقنية على معدات التدفئة ونضح21). التصريفات المتكررة، والثاني يضم المكونات ذات تردد عال، مثل التصريفات صرعية، لا يكاد يلاحظ عند استخدام تسجيل نوع المغمورة الدوائر19؛ هذا هو الحال بصفة خاصة عندما نمط صرعية الحادة هي التي يسببها كيميائيا وينطوي على آليات افابتيك، كما هو الحال بالنسبة لنموذج 4AP22 (انظر11 لنظره شاملة). للتغلب على هذه القيود، اقترحت عدة استراتيجيات للباحثين. على سبيل المثال، زيادة في معدل التروية19،20 مع تقليل سمك شريحة الدماغ (دي ثري زيرو زيرو ميكرومتر) ومنطقة،من1718 عوامل حاسمة في تحقيق إمدادات الأكسجين الكافي للأنسجة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضا تحقيق صلاحية شريحة الدماغ تحسين باستخدام مثقب الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف (بمياس)، التي تسمح بيرفوسينج أنسجة المخ من كلا الجانبين18.
بينما وصف النهج التي تحسنت كثيرا إمكانية تسجيل شركة طيران الشرق الأوسط من شرائح المخ، أنهم لم يتم اختبارها ضد لفترات طويلة (عدة ساعات) دورات تنشيط التسجيل والكهربائية، تمثل هذه الأخيرة كبيرة الإجهاد لانسجة المخ. قد يلزم دورات التسجيل المطول لدراسة التطور في الوقت المناسب سمات المحددة لأنماط صرعية أن عدم التمكن من كشف بالقياسات القصيرة الأجل. قد يلزم في سياق البحوث DBS، البروتوكولات التجريبية المطول لتقييم ومقارنة آثار عدة نماذج التحفيز في شريحة الدماغ نفسه.
عندما يحتاج فقط النشاط الكهربائي العفوية التي سيتم تسجيلها، رسم الخرائط من أقطاب فيما يتعلق بالعائد على الاستثمار عادة ما يتم اللاحق، أيأثناء تحليل البيانات؛ بدلاً من ذلك، يتطلب دراسة الاستجابات مقولة أو نماذج neuromodulation الكهربائية أن التحفيز تسليمها إلى ROI(s) محددة، يملي ضرورة تعيين مسرى حية سهلة وسريعة أثناء التجربة.
وهنا، نحن توضيح بروتوكول تجريبي بسيط يسمح للاستقراء والحفاظ على نمط مستقر صرعية 4AP المستحثة في شرائح الدماغ القوارض الكبار. النشاط الملاحظ إخلاص يستنسخ الكهربية ميزات هذا الطراز كما يتميز باستخدام التقنيات التقليدية خارج الخلية الكهربية. أنها استمرت لعدة ساعات وأووتلاستس التحفيز الكهربائي المتواصل للعهود الطويلة المتكررة. الدوائر المستخدمة للحفاظ على واحتضان الشرائح المخ يمكن بسهولة تجميع باستخدام اللوازم المختبرية القياسية (الشكل 1A)، بينما يمكن دائرة تسجيل مخصص يسمح لسعر الصرف الحل الأمثل وتدفق الصفحي (الشكل 1B) يمكن الحصول عليها من مصادر تجارية أو باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بسعر في متناول. تعيين سريعة من ROI(s) للرصد في الوقت الحقيقي واختيار أقطاب محفزة بفضل واجهة المستخدم الرسومية سهلة الاستخدام مخصص المسمى مابميا، متاحة عند الطلب.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57548/57548fig1.jpg"> رقم 1: معدات مخصصة تستخدم هذا البروتوكول. (أ) عقد الدوائر للإنعاش وقبل الاحترار، ومرحلة ما قبل الاحتضان في 4AP يتم تجميعها باستخدام كوب وطبق بيتري. يجب أن تكون أقل في القطر قواطع طبق بيتري ويقام في مكان عن طريق المكبس المحاقن. يتم استبدال الجزء السفلي من صحن بيتري شبكة نايلون (من جوارب ناعمة) لاصق مع cyanoacrylate على حافة الطبق بيتري. يتم توفير الأوكسجين عن طريق إبرة العمود الفقري بنت (22 ز)، تدخل بين جدران صحن بتري والكأس. وينبغي أن الناشئة فقاعات من جانب الكأس والوصول إلى شبكة النايلون لتجنب تشريد شريحة الدماغ ابدأ. يمكن استخدام الجزء العلوي من طبق بيتري كغطاء لتجنب التبخر قام والحفاظ على تشبع الأكسجين. (ب) دائرة تسجيل مخصص. في: مدخل الخزان لاستيعاب قنية تدفئة ومسرى مرجع. بها: منفذ خزان لاستيعاب إبرة الشفط. تفصيل: تسجيل الدائرة. ماصة "باستور" (ج) الزجاج، كرة لولبية من الحريق وتلميع، تستخدم للتعامل مع الأنسجة وتعديل موقفها داخل قاعة تسجيل. الربط هولددوون شريحة مخصصة (د). (ﻫ) التجميع النهائي لدائرة تسجيل المركبة على رقاقة شركة طيران الشرق الأوسط. شريحة الدماغ تقع على الجزء السفلي الذي عقد في مكان بالمرساة. السهم الأحمر يشير إلى الأنبوب PTFE تغطي قنية التدفئة، بينما تشير الدائرة الحمراء إلى مسرى مرجع، بيليه بوكل مشبعة المغمورة التي قام في مدخل الخزان. السهم الأزرق يشير إلى إبرة شفط في الخزان منفذاً. <a href="/files/ftp_upload/57548/57548fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1112">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Poly-D-Lysine&#160;</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">P7886</td>
			<td style="width:607px;">Needed for MEA coating</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaCl</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">KCl</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">P9541</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">KH2PO4</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">795488</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">CaCl2*2 H2O</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">C3306</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">D-Glucose</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">RDD016</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">S5761</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">MgCl2*6 H2O</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">M2670</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">MgSO4*6 H2O</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">M5921</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sucrose</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">RDD023</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pyruvic Acid, 98%&#160;</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">107360</td>
			<td>Chemical</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4-aminopyridine</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td style="width:127px;">A78403</td>
			<td>Convulsant drug</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">STG-2004</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;">STG4004-1.6mA</td>
			<td>4-channel stimulus generator with voltage (&#177;8 V) and current output (&#177;1.6 mA)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">MEA1060</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;">N/A</td>
			<td>MEA amplifier</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:233px;">planar MEA</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;">60MEA500/30iR-Ti w/o ring</td>
			<td>Must be without ring to allow using the custom recordingchamber</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:233px;">McRack</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td>Recording software</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:233px;">McStimulus II</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td>STG4004 control software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">TC02</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;">TC02</td>
			<td>2-channel thermostat</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">PH01</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;">PH01</td>
			<td>Heating perfusion canula</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">MPH&#160;</td>
			<td style="width:145px;">Multichannel System</td>
			<td style="width:127px;">MPH&#160;</td>
			<td>Magnetic holder for PH01 and suction needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Elastostil E43</td>
			<td style="width:145px;">Wacker</td>
			<td style="width:127px;">E43</td>
			<td>Elastomeric sealant used to mount the custom recording chamber onto the MEA</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">MEA Custom Chamber</td>
			<td style="width:145px;">Crisel Instrument</td>
			<td style="width:127px;">SKE-chamber MEA</td>
			<td>Custom recording chamber</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:22px;">Ag/AgCl electrode, pellet, 1.0 mm&#160;</td>
			<td style="width:145px;">Crisel Instrument</td>
			<td>64-1309</td>
			<td>Reference electrode for the custom recording chamber</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Tergazyme</td>
			<td style="width:145px;">Sigma-Adrich</td>
			<td>Z273287-1EA</td>
			<td>Enzymatic cleaner</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">MATLAB</td>
			<td style="width:145px;">The Mathworks</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td>Programming environment for electrodemapping</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">VT1000S</td>
			<td style="width:145px;">Leica Biosystems</td>
			<td style="width:127px;">VT1000S</td>
			<td>Vibratome</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;"></td>
			<td style="width:145px;">Warner Instruments</td>
			<td style="width:127px;">64-1309</td>
			<td>Ag-AgCl Electrode Pellet 1.0 mm (E205). Reference electrode.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

recording and modulation of epileptiform activity in rodent brain slices coupled to microelectrode arrays

صرع الفص الصدغي (TLE) هو مرض الصرع المعقدة الجزئية الأكثر شيوعاً وأقل استجابة للأدوية. تحفيز الدماغ العميق (DBS) نهج واعدة عند فشل العلاج الدوائي أو لا يوصي بجراحه الأعصاب. شرائح الدماغ الحادة بالإضافة إلى ميكروليكترودي صفائف (الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف) تمثل أداة قيمة لدراسة التفاعلات شبكة الخلايا العصبية والتحوير واسطة التحفيز الكهربائي. مقارنة بتقنيات تسجيل خارج الخلية التقليدية، وأنها توفر مزايا إضافة عدد أكبر من نقاط المراقبة ومسافة بين قطب معروفة، والتي تسمح لدراسة مسار الدعوة وسرعة الكهربية الإشارات. ومع ذلك، قد يكون الأوكسجين الأنسجة تضعف إلى حد كبير أثناء طيران الشرق الأوسط تسجيل، والتي تتطلب معدل التروية عالية، والتي تأتي على حساب انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وذبذبات أعلى في درجة حرارة التجريبية. التحفيز الكهربائي كذلك تشدد على أنسجة المخ، مما يجعل من الصعب متابعة التسجيل المطول/التحفيز الأزمان. وعلاوة على ذلك، يحتاج التحوير الكهربائية لنشاط الدماغ شريحة لاستهداف الهياكل/مسارات محددة ضمن شريحة الدماغ، التي تتطلب أن قطب كهربائي يمكن بسهولة وسرعة تنفيذ التعيين لايف خلال التجربة. نحن هنا، لتوضيح كيفية إجراء تعديل التسجيل والكهربائية من 4-أمينوبيريديني (4AP)-التي يسببها النشاط صرعية في الدماغ القوارض الشرائح باستخدام مستو الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف. نظهر أن أنسجة المخ التي تم الحصول عليها من الفئران يتفوق أنسجة المخ الفئران، وهكذا أكثر ملاءمة لتجارب طيران الشرق الأوسط. ويضمن هذا البروتوكول الاستمرار في توليد والحفاظ على نمط مستقر صرعية إخلاص يستنسخ الميزات الكهربية لاحظ مع تسجيل المحتملة في الميدان التقليدي، واستمرت لعدة ساعات، وأووتلاستس التحفيز الكهربائي لفترات طويلة. صلاحية الأنسجة في جميع أنحاء التجربة يتحقق بفضل استخدام دائرة تسجيل مخصص صغيرة الحجم مما يتيح معدلات التروية الاندفاق الصفحي وتبادل الحلول السريعة حتى في منخفض (1 مل/دقيقة). تعيين شركة طيران الشرق الأوسط سريعة للرصد في الوقت الحقيقي والتحديد لتحفيز كهربائي يقوم بواجهة مستخدم مخصصة رسومات (GUI).

Watch this Scientific Journal Video about Recording and Modulation of Epileptiform Activity in Rodent Brain Slices Coupled to Microelectrode Arrays at JoVE.com

Recording and Modulation of Epileptiform Activity in Rodent Brain Slices Coupled to Microelectrode Arrays

نحن لتوضيح كيفية إجراء تعديل التسجيل والكهربائية النشاط الناجم عن 4-أمينوبيريديني صرعية في الدماغ القوارض الشرائح باستخدام صفائف ميكرويليكترودي. وتحتفظ دائرة تسجيل مخصص صلاحية الأنسجة طوال دورات تجريبية طويلة. يعيش القطب رسم الخرائط واختيار أزواج حفز يؤديها واجهة مستخدم رسومية مخصصة.

تسجيل وتعديل النشاط صرعية في الدماغ القوارض شرائح بالإضافة إلى صفائف ميكروليكترودي

Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common partial complex epileptic syndrome and the least responsive to medications. Deep brain stimulation (DBS) ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

DiOLISTIC Labeling of Neurons from Rodent and Non-human Primate Brain Slices

DiOLISTIC وصفها من الخلايا العصبية من القوارض والإنسان غير شرائح الدماغ الرئيسيات

DiOLISTIC staining uses the gene gun to introduce fluorescent dyes, such as DiI, into neurons of brain slices (Gan et al., 2009; O'Brien and Lummis, 2007; ...

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Vibrodissociation من الخلايا العصبية من الدماغ القوارض شرائح لدراسة نقل صورة متشابك ومحطات قبل المشبكي

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Voltage-sensitive Dye Recording from Axons, Dendrites and Dendritic Spines of Individual Neurons in Brain Slices

الجهد حساسة من تسجيل صبغ محاور عصبية، التشعبات والعمود الفقري شجيري الخلايا العصبية الفردية في شرائح الدماغ

Understanding the biophysical properties and functional organization of single neurons and how they process information is fundamental for understanding ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

تسجيل وتحليل إيقاعات الساعة البيولوجية في تشغيل عجلة النشاط في القوارض

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Simultaneous Electrophysiological Recording and Micro-injections of Inhibitory Agents in the Rodent Brain

في وقت واحد تسجيل الكهربية والصغرى، والحقن وكلاء المثبطة في الدماغ القوارض

Here we describe a method for the construction of a single-use &#8220;injectrode&#8221; using commercially accessible and affordable parts. A probing ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

تسجيل اللدونة متشابك في شرائح هيبوكامبال الحاد تحتفظ في صغيرة الحجم-إعادة التدوير، ونضح-، وغمر من نوع نظام الدائرة

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Evaluation of Synapse Density in Hippocampal Rodent Brain Slices

تقييم كثافة المشبك في الدماغ القوارض هيبوكامبال شرائح

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is ...

Wide-field Single-photon Optical Recording in Brain Slices Using Voltage-sensitive Dye

تسجيل بصري ذو صورة واحدة في شرائح الدماغ باستخدام صبغ حساس للجهد الكهربائي

Wide-field single photon voltage-sensitive dye (VSD) imaging of brain slice preparations is a useful tool to assess the functional connectivity in neural ...

Quantifying Subcellular Ubiquitin-proteasome Activity in the Rodent Brain

قياس النشاط شبه الخلوي يوبيكويتين بروتياسوم في الدماغ القوارض

The ubiquitin-proteasome system is a key regulator of protein degradation and a variety of other cellular processes in eukaryotes. In the brain, increases ...

Stereotaxic Surgery for Implantation of Microelectrode Arrays in the Common Marmoset (Callithrix jacchus)

Stereotaxic Surgery for Implantation of Microelectrode Arrays in the Common Marmoset Callithrix jacchus

الجراحة الفراغية لغرس صفائف ميكروالكترود في المارموسيت المشتركة (Callithrix jacchus)

Marmosets (Callithrix jacchus) are small non-human primates that are gaining popularity in biomedical and preclinical research, including the ...