Name: في وقت واحد تسجيل الكهربية والصغرى، والحقن وكلاء المثبطة في الدماغ القوارض (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: تعلم كيفية تصنيع قسطرة زجاجية مزدوجة الوظيفة لحقن الناقلات العصبية في الدماغ القوارض مع تسجيل النشاط العصبي متعدد الوحدات في الوقت الفعلي. هذه الطريقة فعالة من حيث التكلفة وموثوقة لدراسة الأدوية العصبية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

مدعوم بمنح من CIHR (MOP231122) و NSERC (RGPIN-2014-06503). نود أن نشكر جينيفيف سير على مساعدتها في إعداد التجارب والإشراف على العمل المختبري. حصلت MAL على منحة دراسية من مجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا (NSERC).

تم تنفيذ جميع الإجراءات وفقا لتوجيهات المجلس الكندي لحماية الحيوانات واستعراض مجلس أخلاقيات جامعة مونتريال: ملاحظة. 1. جمعية ماصة تسجيل حقن <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب على الزجاج الشعرية حوالي 7 سم (1 مم القطر الخارجي) باستخدام مجتذب ماصة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كسر غيض من الشعرية والتحقق من فتحة تحت المجهر الضوئي. تأكد من أن القطر الداخلي بين 30 ميكرون إلى 40 ميكرون. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اضافة الى وجود 7 سم سلك الفضة طويلة في الزجاج الشعرية مع ما يقرب من 1 سم جاحظ من نهاية غير مدبب من ماصة الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثني خيوط الزائد متعامد على الزجاج الشعرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق قطرة من مرونة لاصقة من البلاستيك على رمح من إبرة تحت الجلد 30 G. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ادخال ابرة تحت الجلد 30 G في ماصة الزجاج وفقا لالخطط المعروضة في الشكل 1 </stroنغ&gt;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة طبقة ثانية من الغراء لضمان ختم الصحيح من تقاطع بين ماصة الزجاج وإبرة تحت الجلد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترك ماصة لتجف مع طرف تواجه التصاعدي لنحو 12 ساعة لضمان علاج مناسب من الغراء. تظهر النتيجة النهائية في الشكل 2. </li></ol> ملاحظة: يتم هذا الإجراء على التجارب الحادة والتعقيم من طرف ماصة غير مطلوب. 2. إعداد الحيوان <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الفئران في مربع التخدير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حمل التخدير باستخدام 4٪ الأيزوفلورين لمدة 5 إلى 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الحيوان على طاولة التجسيمي مع سادة التدفئة والتحقيق المستقيم للحفاظ على درجة حرارة الجسم إلى 37 درجة مئوية. استخدام مخروط الأنف للحفاظ على التخدير مع 2٪ الأيزوفلورين. تأمين رأس فأر باستخدام قضبان الأذن وحامل الأسنان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق العيون مرهم أو قطرة العين، والتي تشمل 1٪ الأتروبين قطرات للمساعدة في اتساع حدقة العين. لمنع جفاف، وتطبيق التشحيم قطرةق تقريبا كل 30 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حلق الرأس وتنظيفه مع 10٪ بوفيدون اليود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتخدير موضعي، حقن 0.5 مل من 2٪ ليدوكائين تحت فروة الرأس في 2-3 المواقع من خلال رفع البشرة وإدخال رأس الإبرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكيد مستوى كاف من التخدير عن طريق إجراء قرصة أخمص قدميها، ومراعاة قلة الحركة. بالإضافة إلى ذلك، رصد معدل ضربات القلب لضمان وجوده ضمن القيم الطبيعية (300-400 نبضة / دقيقة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شق فروة الرأس في خط مستقيم على طول المتوسط ​​مع # شفرة 10 مشرط لفضح كل من الغرز الاكليلية والسهمي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الكشف عن لامبدا وBregma نقاط عن طريق دفع جانبا الأنسجة التي تغطي الجمجمة مع ملعقة الجراحية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مستوى الجمجمة بحيث Bregma وامدا مواقع على نفس الطائرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتعيين نقطة مرجعية، استخدام جهاز التجسيمي مع أنبوب زجاجي لنصرة تعيينها الحق فوق Bregma. وستكون هذه هي &quot;صفر&quot; لل-انتيرو الخلفي وميدتنسق القياسات الاتحاد العالمي للتعليم الأطراف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين نقطة من الفائدة عن طريق تحريك التجسيمي جبل لالإحداثيات المطلوبة، لاحظ الإحداثيات التجسيمي ورسم مربع حول المنطقة المستهدفة الذي يصادف حيث سيتم إجراء حج القحف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الحفر الجراحية مع تدريبات تعقيمها على طول ساحة ملحوظ ببطء من دون ضغوط لإزالة ببطء المواد العظام. يجب الحرص على عدم حفر وقتا طويلا في نفس المنطقة، كما أنه سيتم إنتاج الحرارة ويسبب تقرحات على القشرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما العظام ترسيم حج القحف قد تصبح رقيقة بما فيه الكفاية، وإزالة بعناية القسم الجمجمة مع ملاقط لفضح القشرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ري في كثير من الأحيان القشرة يتعرض مع الاصطناعي السائل الشوكي الدماغي لمنع جفاف الأنسجة. ملاحظة: إزالة جافية غير ضرورية على الفئران كما غيض من injectrode هو قوي بما فيه الكفاية لاختراق. </li></ol> 3. التعبئة و تركيب نظام حقن <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء5-10 ميكرولتر محقنة مكروية بواسطة الشفط مع الزيوت المعدنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شغل الإبرة تحت الجلد مع ماصة زجاجية ثابتة بمحلول مكون من 0.5٪ شيكاغو السماء الزرقاء (ديوان الخدمة المدنية) و 300 ميكرومتر-γ الغاما حمض (GABA) أو محلول 2٪ ليدوكائين مع 0.5٪ ديوان الخدمة المدنية 9. تمييع كل الحلول بمحلول ملحي. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في حالة وجود مادة وفيرة، وملء باستخدام حقنة العادية واستخدام التقنيات الوقائية المعتادة لتجنب تشكيل فقاعات الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في حالة المواد أكثر تكلفة، واستخدام الزيوت المعدنية لملء injectrode ويمكن بعد ذلك قدم وكيل الكيميائي بواسطة الطموح. كما الفرق بين كثافة الزيوت المعدنية والمياه مرتفع نسبيا، وهذا الجوهر هو مرشح جيد لحقن المحاليل المائية. ملاحظة: يمكن إضافة صبغة لتأكيد الفصل بين كل من السوائل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لملء ماصة الحقن، وملء حقنة 1 مل مع الحل بواسطة الشفط ثم حقن ببطء الحلفي ماصة الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيلاء اهتمام دقيق للكشف عن التسربات في المناطق المشار إليها في الشكل رقم 1 عن طريق المسح هذه المناطق نظيفة ومراقبة التسرب عن طريق زيادة ضخ المحلول ببطء مع الحقنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة حقنة 1 مل. عند القيام بذلك، تأكد للحفاظ على الضغط الخفيف على المكبس ذلك أن الفراغ لا يزيل الحل من ماصة الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء محقنة مكروية مع الزيوت المعدنية بواسطة الطموح ونعلق عليه بقوة لحقن ماصة شغلها، ثم يمسح بعناية بعيدا أي حل الزائدة من injectrode تجميعها مع الشاش. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق من أن طرف لا يتم حظر عن طريق حقن كمية صغيرة جدا، يكفي أن نرى قطرة صغيرة في تشكيل غيض من ماصة الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل injectrode على النظام MICROPUMP وتأكد من أنه ثابتة بشكل جيد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بعناية غيض injectrode في إحداثيات الهدف وخفض تلميح إلى سطح القشرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انخفاض ببطء injectrقصيدة باستخدام جهاز التجسيمي إلى هيكل الهدف (أكيمة متفوقة في هذه الحالة) باستخدام إحداثيات التشريحية المناسبة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغطية قشرة يتعرض مع أجار الدافئ لمنع جفاف الأنسجة. </li></ol> 4. حقن والتعطيل عكوس <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط مضخة microinjection لحقن 400-800 NL في 40 نيكولا لانغ / دقيقة، ثم اضغط تشغيل لبدء الحقن. ملاحظة أن معدل ارتفاع تظهر لحد من خلال الحقن. ملاحظة: في الإعداد التجريبية، تعافى النشاط العصبي في غضون ساعة بعد انتهاء تسليم GABA. أي جهاز ميكانيكي معايرة يمكن استخدامها للضغط على حقنة microinjection من أجل إجراء الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الحصول على البيانات الكهربية، الموت ببطء باستخدام أسلوب معتمد من قبل الحيوان أخلاقيات المجتمع المحلي. </li></ol>

<ol><li>Martin, J. H., Ghez, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+inactivation+in+the+analysis+of+the+central+control+of+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Pharmacological inactivation in the analysis of the central control of movement.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 86 (2), 145-159 (1999).</li>
<li>Ponce, C. R., Hunter, J. N., Pack, C. C., Lomber, S. G., Born, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contributions+of+indirect+pathways+to+visual+response+properties+in+macaque+middle+temporal+area+MT%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+Of+Neuroscience+The+Official+Journal+Of+The+Society+For+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Contributions of indirect pathways to visual response properties in macaque middle temporal area MT.</a> The Journal Of Neuroscience The Official Journal Of The Society For Neuroscience. 31 (10), 3894-3903 (2011).</li>
<li>Lomber, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+advantages+and+limitations+of+permanent+or+reversible+deactivation+techniques+in+the+assessment+of+neural+function%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The advantages and limitations of permanent or reversible deactivation techniques in the assessment of neural function.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 86 (2), 109-117 (1999).</li>
<li>Malpeli, J., Schiller, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+of+reversible+inactivation+of+small+regions+of+brain+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A method of reversible inactivation of small regions of brain tissue.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 1 (2), 143-151 (1979).</li>
<li>Lomber, S. G., Payne, B. R., Horel, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cryoloop%3A+an+adaptable+reversible+cooling+deactivation+method+for+behavioral+or+electrophysiological+assessment+of+neural+function%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The cryoloop: an adaptable reversible cooling deactivation method for behavioral or electrophysiological assessment of neural function.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 86 (2), 179-194 (1999).</li>
<li>Gonzalez-Perez, O., Guerrero-Cazares, H., Quiñones-Hinojosa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+of+deep+brain+structures+with+microinjections+for+delivery+of+drugs%2C+viral+vectors%2C+or+cell+transplants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Targeting of deep brain structures with microinjections for delivery of drugs, viral vectors, or cell transplants.</a> Journal Of Visualized Experiments. (46), (2010).</li>
<li>Hupé, J., Chouvet, G., Bullier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+temporal+parameters+of+cortical+inactivation+by+GABA%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Spatial and temporal parameters of cortical inactivation by GABA.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 86 (2), 129-143 (1999).</li>
<li>Casanova, C., McKinley, P., Molotchnikofff, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsiveness+of+Reorganized+Primary+Somatosensory+%28SI%29+Cortex+after+Local+Inactivation+of+Normal+SI+Cortex+in+Chronic+Spinal+Cats%5BTitle%5D)+AND+%22Somatosensory+%26+Motor+Research%22%5BJournal%5D)">Responsiveness of Reorganized Primary Somatosensory (SI) Cortex after Local Inactivation of Normal SI Cortex in Chronic Spinal Cats.</a> Somatosensory & Motor Research. 8 (1), 65-76 (1991).</li>
<li>Malpeli, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+inactivation+of+subcortical+sites+by+drug+injection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Reversible inactivation of subcortical sites by drug injection.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 86 (2), 119-128 (1999).</li>
<li>Minville, K., Casanova, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+frequency+processing+in+posteromedial+lateral+suprasylvian+cortex+does+not+depend+on+the+projections+from+the+striate-recipient+zone+of+the+cat%E2%80%99s+lateral+posterior-pulvinar+complex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Spatial frequency processing in posteromedial lateral suprasylvian cortex does not depend on the projections from the striate-recipient zone of the cat’s lateral posterior-pulvinar complex.</a> Neuroscience. 84 (3), 699-711 (1998).</li>
<li>Diao, Y., Wang, Y., Xiao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Representation+of+the+binocular+visual+field+in+the+superior+colliculus+of+the+albino+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Representation of the binocular visual field in the superior colliculus of the albino rat.</a> Experimental Brain Research. 52 (1), 67-72 (1983).</li>
</ol>

ليس لدينا ما نكشف عنه.

وقد تم تصميم البروتوكول المقترح لمواجهة التحديات الناجمة عن أساليب التعطيل عكسها الحالية. على وجه التحديد، يهدف هذا المشروع إلى تحسين الطرق المستخدمة للإبر دقيقة جدا الكيميائية للمواد تحوير النشاط العصبي، وخاصة في هياكل الدماغ العميقة. وثمة تحد تقني الناشئة من هذا النوع من الإعداد هو الحاجة لكلا تحقيقات أن colocalized في نفس مساحة محدودة في الجسم الحي من أجل استخلاص التسجيلات دقيقة في موقع الحقن. ويمكن التغلب على هذه المشكلة عن طريق استخدام الأجهزة، مثل تلك التي قدمت هنا،...

وتثبيط المناطق القشرية ونوى شبه القشرية مهم في دراسة العلاقات الوظيفية بين الهياكل الدماغ المختلفة 2-4. وقد استخدمت الأدبيات الحديثة الخسارة من وظيفة كيميائية أو تقنيات المبردة لدراسة دور هياكل الدماغ 2،5. فيما يتعلق إبر دقيقة جدا الدوائية، يمكن أن تدار كميات صغيرة من المخدرات إلى منطقة الدماغ بمعدل تسيطر عليها مع التقليل من الأضرار الجانبية إلى 6،7 الأنسجة المحيطة بها. هذه التقنية يمكن استخدامها لتقديم منبهات محددة، منبهات عكسية أو الخصوم لدراسة تأثير أهداف الدوائية المختلفة على نشاط الخلايا العصبية. ويمكن أيضا أن هذه الآثار دراستها عن طريق قياس التغيرات في الاستجابات العصبية من أماكن بعيدة، مما يسمح للباحثين لدراسة العلاقات بين مختلف الهياكل القشرية وتحت القشرية. هنا، علينا أن نظهر تجميع جهاز، وinjectrode، قادرة على بوعشر تسجيل الإشارات الكهربية وتقديم كميات صغيرة من المخدرات في الموقع المستهدف. علينا أن نظهر قدرات هذا النظام عن طريق حقن GABA، مثبط مشترك من نشاط الخلايا العصبية في الفئران أكيمة متفوقة. هذه المنطقة حساسة للالتحفيز البصري، مما أتاح لنا استخدام أثار بصريا النشاط المتعددة الوحدات لتأكيد injectrode الترجمة. وجرى تقييم حالة العكس من التعطيل من خلال استرداد نشاط الخلايا العصبية العادية بعد انتهاء الحقن GABA. القدرة على مراقبة نشاط وحدة متعددة من موقع الحقن يسمح لضبط معدلات الحقن والكميات اللازمة لتحقيق الاستجابة الدوائية المرجوة. ومن هنا، فإن الاستفادة من هذه التقنية هو إمكانية الحد من تلف الأنسجة التي تسببها تروية دقيقة، حيث يتم حقن كميات أصغر فعالة. وينص البروتوكول المقترح وسيلة فعالة من حيث التكلفة لتوليد لزم الامر الأجهزة المتاحY لإجراء التجارب حيث هو المطلوب تسليم المخدرات وتسجيل نشاط الخلايا العصبية المحلي.

<table><tbody><tr><td>مضخة الحقن (UltraMicroPump III)</td> <td>WPI#UMP3</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>وحدة التحكم في الحقن (وحدة تحكم Micro4)</td> <td>WPI</td><td>#SYS-MICRO4</td><td></td></tr><tr><td>حقنة هاميلتون</td><td>Hamliton</td> <td>(80301) 701LT 10 & micro ؛ محاقن L SYR</td><td>بين 5 و 10 مو ؛ ل تستخدم</td></tr><tr><td>لاصق بلاستيكي مرن</td><td></td><td>Lepage 393915</td><td>شكل الجل أسهل في التطبيق على عمود 30 & nbsp ؛ إبرة G تحت الجلد تشكل ختما مقاوما للماء عندما تجف.</td></tr><tr><td>الماصات الزجاجية</td><td>WPI</td><td>#TW100F-4</td><td>جدار رقيق ، 1 & nbsp ؛ مم OD, 0.75&nbsp; معرف مم مع ماصات خيوط تستخدم</td></tr><tr><td>720 مجتذب ماصة إبرة</td><td>Kopf</td><td>720</td><td></td></tr><tr><td>سلك فضي</td><td>AM، Inc.</td><td>782500</td><td>عارية 0.010 "</td></tr></tbody></table>

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

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

نحن هنا تصف طريقة لبناء واحدة في استخدام &quot;injectrode&quot; باستخدام الأجزاء التي يمكن الوصول تجاريا وبأسعار معقولة. وتم تطوير نظام التحقيق الذي يسمح لحقن المخدرات في حين تم تسجيل الإشارات الكهربية من السكان الخلايا العصبية المتضررة. وهذه الطريقة توفر بديلا بسيط واقتصادي للحلول التجارية. تم تعديل ماصة الزجاج عن طريق الجمع بين ذلك مع إبرة تحت الجلد وخيوط الفضة. يتم إرفاق injectrode إلى مضخة محقنة مكروية تجارية لتسليم المخدرات. هذه النتائج في الاسلوب الذي يوفر في الوقت الحقيقي الدوائية ردود الفعل من خلال وحدة متعددة إشارات الخلية التي تنشأ من موقع تسليم المخدرات. كدليل على المفهوم، سجلنا نشاط الخلايا العصبية من أكيمة متفوقة التي تسببها ومضات من الضوء في الفئران، بالتزامن مع تسليم المخدرات من خلال injectrode. وتسمح القدرة على تسجيل injectrode توصيف وظيفي للينجموقع ection صالح مراقبة دقيقة على توطين إيصال الدواء. تطبيق هذه الطريقة يتجاوز كثيرا ما يتجلى هنا، حيث أن اختيار مادة كيميائية تحميلها في injectrode واسعة، بما في ذلك تتبع علامات للتجارب التشريحية.

ويتضح بناء injectrode في الشكل 1. الأسلاك الفضية (C) تغذي ماصة الزجاج (D) مع جزء من عازمة الأسلاك وجاحظ الخروج من الافتتاح. وترد إبرة 30 G (B) ومختومة إلى افتتاح ماصة الزجاج مع الغراء. بعد أن تم شغلها ماصة مع مادة الحقن، ويتم إرفاق حقنة الزجاج الصغيرة (A) إلى الإبرة. فمن المهم أن هناك ختم جيدة حيث يربط حقنة صغيرة مع إبرة (E) وحيث سلك الفضة يبرز من ماصة الزجاج (F). يبين الشكل 2 صورة ما تبدو مثل injectrode بعد الانتهاء من التجمع. <p class="jove_...

هنا ، نصنع ماصة زجاجية ذات وظائف مزدوجة: تثبيط هياكل الدماغ العميقة عن طريق الحقن المجهري للأدوية والمراقبة في الوقت الفعلي لآثارها من خلال التسجيلات الفيزيولوجية الكهربية المتزامنة.

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

الهدف العام من هذا الإجراء هو إنشاء مسار حقن منخفض التكلفة للحقن المجهري للنواقل العصبية في الأكيمة العلوية للفأر مع مراقبة النشاط العصبي متعدد الوحدات. ويتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق صنع ماصة زجاجية باستخدام أنبوبة شعرية زجاجية وجهاز سحب الماصات المجهرية الرأسي. وتتمثل الخطوة الثانية في إدخال سلك فضي في الأنبوبة الشعرية مع ترك جزء من السلك بارزاً من الطرف غير المستدق.بعد ذلك، يُستخدم الغراء لإنشاء سدادة محكمة بين الماصة الزجاجية وإبرة تحت الجلد. وتتمثل الخطوات النهائية في ملء الماصة بمحلول GABA الملون بلون "سماء شيكاغو الزرقاء"، وتوصيلها بمحقنة دقيقة مملوءة بالزيت المعدني ومثبتة في حاقن دقيق. وفي النهاية، يمكن استخدام هذا التصميم للجهاز الذي يتكون من أجزاء متاحة وبأسعار معقولة لتعطيل تراكيب الدماغ العميقة أثناء تسجيل النشاط العصبي للمنطقة المعطلة قبل وأثناء وبعد حقن الدواء.توجد عدة مزايا لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية الأخرى، مثل نبضات الضغط القائمة على الغاز وأنظمة الحقن الضوئي. إحداها هي أنها طريقة فعالة من حيث التكلفة تسمح بالتحكم القائم على الوظيفة في إيصال الدواء، مما يحد من تلف الأنسجة الناتج عن الحقن المفرط. وميزة أخرى يوفرها هذا النظام هي إمكانية التسجيل المدمجة، والتي تتيح تحكماً فعالاً في المكون الزمني لتعطيل النشاط العصبي.لتحضير ماصات الحقن الخاصة بالتسجيل، ابدأ بسحب أنبوب شعري بطول 7 cm وقطر خارجي يبلغ 1 mm باستخدام جهاز سحب الشعيرات طراز cop vertical Seven 20 أو وحدة مماثلة. اضبط السخان على 18 والصمام الملفي (solenoid) على 1، بعد ذلك، وبستخدام القفازات، قم بكسر الطرف يدويًا لعمل فتحة، ثم تحقق تحت المجهر من أن القطر الداخلي يتراوح بين 30 و 40 µm.قس هذا باستخدام مسطرة محدد المنظر. سينتج عن ذلك معاوقة منخفضة نسبياً تتراوح بين 0.3 إلى 0.6 mega ohms. بعد ذلك، ومن الطرف غير المستدق، أدخل سلكاً فضياً في الماصة بطول سبعة سنتيمترات تقريباً، واترك مسافة من واحد إلى اثنين سنتيمتر تتدلى خارج الماصة.قم بثني هذا السلك الزائد بشكل متعامد مع الشعيرية. بعد ذلك، أحضر إبرة تحت الجلد بقياس 30 gauge وقم بوضع لاصق بلاستيكي مرن على ساق الإبرة. ثم أدخل الإبرة ببطء في الماصة.قدر الإمكان. أضف المزيد من المادة اللاصقة لإنشاء سدّ عند نقطة الالتقاء بين الماصة والإبرة. مع توجيه طرف الماصة للأعلى، اترك المجموعة لتجف لمدة 12 ساعة تقريباً.بعد تخدير الجرذ ووضعه في إطار التوجيه المجسم (stereotaxic frame)، ضع مرهم العيون وقم بحلاقة الرأس جيداً. وبعد وضع المخدر الموضعي والتأكد من وصول الحيوان إلى مستوى التخدير الجراحي، ابدأ بشق فروة الرأس على طول الخط الناصفي باستخدام شفرة مشرط رقم 10، مما يؤدي إلى كشف الغرز الإكليلية والسهمية.بعد ذلك، باستخدام ملعقة جراحية، حدد المراجع التشريحية Lambda و bgma. اضبط وضعية الرأس بحيث تكون هذه العلامات على مستوى واحد في نفس المستوى الأفقي. ثم قم بتصفير مؤشر صلب ودقيق، مثل أنبوب زجاجي، على bgma.بعد ذلك، قم بضبط موضع الأنبوب إلى الموقع المطلوب باستخدام إحداثيات bgma. استخدم قلم تحديد لرسم مربع حول المنطقة المستهدفة لإجراء عملية ثقب الجمجمة. الآن وباستخدام المثقاب الجراحي المعقم، قم بإزالة العظم ببطء على طول العلامات.ابدأ باستخدام أقل قدر ممكن من الضغط مع تحريك المثقاب باستمرار لتجنب تلف الأنسجة الناتج عن احتكاك رأس المثقاب عندما تصبح العظمة رقيقة، ثم قم بإزالة الجزء المربع بعناية باستخدام الملاقط. لا داعي لإزالة غشاء الـ Dora MA لأن المادة المحقونة ستخترقه لاحقاً. حافظ على ري القشرة المكشوفة باستخدام السائل الدماغي الشوكي.قم بتجهيز المادة المراد حقنها عن طريق ملء سرنجة سعة 5 إلى 10 µL بزيت معدني أولاً. بعد ذلك، قم بتحضير العقار المطلوب مع صبغة في محلول ملحي فسيولوجي. هنا يتم خلط 0.5% من صبغة Chicago sky blue مع 300 µM من gaba.قم الآن بملء ماصة الحقن عن طريق تعبئة حقنة سعة 1 mL أولاً بالمحلول المُحضّر، ثم استخدم الحقنة لتعبئة الماصة. عند إزالة الحقنة، حافظ على ضغط خفيف على المكبس، حتى لا يؤدي الفراغ إلى سحب المحلول من مسار الحقن. تحقق من عدم وجود أي تسرب للسوائل عند نقاط التسرب المحتملة.استخدم مسحة لامتصاص أي سائل زائد وأعد التحقق من عدم وجود تسرب. الآن، قم بتوصيل الحقنة الدقيقة التي تحتوي على الزيت المعدني بمسار الحقن. ثم امسح أي محلول زائد.باستخدام قطعة شاش، افحص طرف الحقن. يجب أن تكون قطرات صغيرة من المحلول قادرة على التدفق من خلاله، وإلا فإنه يكون مسدوداً؛ وبخلاف ذلك، قم بتثبيت المحقن الآن بإحكام في نظام مضخة دقيقة.بعد ذلك، حرك موضع مسار الحقن إلى الإحداثيات المستهدفة وقم بخفض القطب الكهربائي إلى الـ superior colliculus، والذي يمكن تحديده من خلال تسجيل الجهود المستثارة بصرياً. وأثناء خفض القطب الكهربائي، قم بتطبيق ضغط إيجابي بسيط عن طريق الحقن بمعدل منخفض لتجنب الانسداد. أوقف عملية الحقن عند الوصول إلى البنية المستهدفة.بعد إدخال الحقنة، قم بتغطية القشرة المكشوفة بآجار دافئ لمنع الجفاف. بعد الوضع النهائي للقطب الكهربائي، انتظر لمدة 30 دقيقة للسماح باستقرار الأنسجة المحيطة بالقطب. ثم احقن من 400 إلى 800 nanoliters من المحلول بمعدل 40 nanoliters في الدقيقة حتى يتم تنشيط النشاط العصبي في السويقة العلوية، ويجب أن يظهر القطب الكهربائي انخفاضاً في الارتفاعات الحادة (spikes) أثناء حقن المحلول المثبط.تم الحصول على الجهود المستثارة بصرياً في القولب العلوي. فبعد ومضة مدتها 300 millisecond للعين المقابلة عند حقن gaba، تم تثبيط نشاط النبضات استجابةً لمحفز الومضة لمدة تتراوح من 45 إلى 60 دقيقة. وأثناء تنفيذ هذا الإجراء، من المهم التحقق من عدم وجود تسريبات أثناء التعبئة والتأكد من تدفق محلول الدواء بحرية عبر طرف الحقن.

simultaneous-electrophysiological-recording-micro-injections

Research

JoVE Journal

Neuroscience

علم الأعصاب

طورنا طريقة لمتزامنة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وتسجيل الكهربية في الدماغ القوارض ، وتوفير منبر للتحقيق في العلاقة بين النشاط العصبي ومستوى الأوكسجين في الدم التابعة (بولد) إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي.

الرنين المغناطيسي الوظيفي في وقت واحد والكهربية في الدماغ القوارض

ووصف الإجراء لمعالجة النشاط الدماغي من الخلايا العصبية الهرمية القشرية optogenetically بينما رصد الكهربائي، مخطط كهربية العضل، وتركيز اللاكتات الدماغي. يتم تنفيذ تسجيلات تجريبية على الفئران، في حين أنها المربوطة الكابل الخضوع عفوية النوم / اعقاب دورات. يتم تجميع معدات Optogenetic في مختبرنا، ومعدات التسجيل متاح تجاريا.

في وقت واحد رسم المخ، في الوقت الحقيقي قياس تركيز اللاكتات والتلاعب Optogenetic من نشاط الخلايا العصبية في القشرة الدماغية القوارض

يحدد هذا البروتوكول تجميع واستخدام الحقن لتوصيل الدواء بدقة إلى مناطق الدماغ المستهدفة للفأر المخدر ، متبوعا بمراقبة النشاط العصبي من خلال الإشارات الكهربائية المسجلة.

الحقن المجهري للدواء مع التسجيل الفيزيولوجي الكهربي في دماغ الفئران

يوضح هذا الفيديو الإجراء التفصيلي لإعداد فأر مخدر للتسجيلات الفيزيولوجية الكهربية لنشاط الدماغ من مواقع متعددة. يتم تشريح فروة الرأس للوصول إلى الجمجمة ، ويتم حفر الثقوب في مواقع محددة لتركيب الأقطاب الكهربائية وتأمينها. ثم يتم إدخال أقطاب التنغستن الصغيرة في الموقع المستهدف لتسجيل البيانات.

في الجسم الحي تسجيلات الفيزيولوجيا الكهربية لأنشطة الدماغ من مواقع متعددة في الفئران

يوضح الفيديو التسجيل الفيزيولوجي الكهربي المتزامن من مناطق متعددة من الدماغ في الفئران باستخدام مجموعة محرك صغير تكاملية. يتم وضع أقطاب التسجيل في البصلة الشمية ، والأقطاب الكهربائية المرجعية في القشرة الأمامية ، وأقطاب مصفوفة الدفع الصغير في الحصين. يسمح للفأر بالبحث عن الطعام بحرية ، ويتم تسجيل التسجيل المتزامن من جميع الأقطاب الكهربائية المزروعة باستخدام المصفوفة.

طريقة مصفوفة محرك الأقراص الدقيقة للتسجيل الفيزيولوجي الكهربي من مناطق دماغية متعددة

يوضح هذا الفيديو إجراء التسجيلات المتزامنة لتخطيط كهربية الدماغ الموضعي (EEG) وإمكانيات المجال المحلي (LFPs) في فأر مخدر. تتضمن العملية تحضير الفئران وربط أقطاب كهربائية محفزة بوسادات شعيراتها. يتم وضع قطب عنكبوت EEG على جمجمة الفئران لقياسات مخطط كهربية الدماغ على السطح. في الوقت نفسه ، يتم إدخال قطب كهربائي دقيق متعدد القنوات في منطقة معينة من الدماغ من خلال ثقب لدغ في الجمجمة لتسجيل النشاط العصبي من منطقة دماغية موضعية.

التسجيلات المتزامنة لتخطيط كهربية الدماغ والمجال المحلي في فأر مخدر

المصدر: Lai, J., et al. التسجيل الفيزيولوجي الكهربي المتزامن والحقن الدقيق للعوامل المثبطة في دماغ القوارض. J. Vis. Exp. (2015)يوضح هذا الفيديو تقنية قائمة على الحقن المجهري لتسجيل الخلايا العصبية المتزامنة وتثبيطها في القولون العلوي للفئران. يتضمن الإجراء الاستهداف التجسيمي ، وحفر الجمجمة ، وإدخال حقن ، والذي يوفر ناقلا عصبيا مثبطا أثناء تسجيل النشاط العصبي. يثير التحفيز الضوئي إمكانات العمل ، بينما يثبط الحقن المجهري للدواء استثارة الخلايا العصبية. مع انخفاض مستويات الناقل العصبي ، يعود...

تثبيط النشاط العصبي واكتشافه باستخدام الفيزيولوجيا الكهربية في الفئران

نقدم طرقا لبناء أقطاب كهربائية لتسجيل النشاط العصبي خارج الخلية في وقت واحد وإطلاق مواد عصبية متعددة بالقرب من مواقع التسجيل في الفئران المستيقظة. تسمح هذه التقنية بالتحليل التفصيلي للمدخلات المشبكية المحلية المفترضة للخلايا العصبية ذات الأهمية.

خارج الخلية تسجيل النشاط العصبية جنبا إلى جنب مع Microiontophoretic تطبيق المواد Neuroactive في الفئران مستيقظا

ويصف هذا البروتوكول طريقة بسيطة لتسجيل متزامنة شارك المترجمة المخ (EEG) ومتعدد الصفحي الميدانية المحلية المحتملة في الفئران أنيسثيتيزيد. ويرد لدغ ثقب حفر في الجمجمة بإدراج ميكروليكترودي لإنتاج التشويه لا تذكر من إشارة EEG.

تسجيل المتزامنة المخ يشترك المترجمة والإمكانات الميدانية المحلية في مكافحة القوارض

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

ونحن نقدم نظام ميكرونجيكترودي مصممه لفسيولوجيا الكهربائية والتسليم بمساعده من التحقيقات التجريبية (اي نانونسيرس ، ميكروالكترودات) ، مع ضخ المخدرات اختياري. وتقترن علي نطاق واسع المكونات ميكروفلويدريك المتاحة إلى قني التي تحتوي علي المسبار. يتم تضمين بروتوكول خطوه بخطوه للبناء microinjectrode ، مع النتائج خلال ضخ muscimol في قشره المكاك.

نظام ميكروانجيكترودي لضخ المخدرات المشتركة والفيزيولوجيا الكهربية

تعلم كيفية تصنيع قسطرة زجاجية مزدوجة الوظيفة لحقن الناقلات العصبية في الدماغ القوارض مع تسجيل النشاط العصبي متعدد الوحدات في الوقت الفعلي. هذه الطريقة فعالة من حيث التكلفة وموثوقة لدراسة الأدوية العصبية.

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

استكشف المزيد من الفيديوهات