مايو 21, 2016
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.
الهدف العام من هذا الإجراء هو التلاعب بتأثير المدخلات المشبكية للمعالجة العصبية باستخدام الحقن الأيونتوفورية الدقيقة للمواد النشطة عصبيا في المستيقظة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في فك تشابك الوظائف الرئيسية باستخدام الأنظمة الحسية مثل دور الناقلات العصبية وتفاعلها على المحفزات الحسية والترميز. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بالتلاعب بالمدخلات الشبكية المحلية في علامة التبويب ودراسة أنظمة تعديل الخلايا العصبية دون أن تتأثر بالتخدير.
على الرغم من أن هذا الضال كان هنا في الفئران المقيدة ، إلا أنه يمكن استخدامه أيضا في الثدييات الأخرى مثل الخفافيش أو الجرذان أو خنازير غينيا. لبدء هذا الإجراء ، ضع أسلاك التنغستن في أداة محاذاة مصممة خصيصا للقطع. قم بتوصيل الأطراف السائبة للأسلاك بعناية بشريط لاصق وقصها إلى الطول المطلوب.
بعد ذلك ، اسحب الشريط برفق لإزالة أسلاك التنغستن من أداة المحاذاة. التأكد من بقاء جميع الأسلاك متصلة بالشريط. بعد ذلك ، قم بلف الشريط على مغزل نحاسي مصقول وأمسك الأسلاك بإحكام على المغزل بحيث يكون هناك اتصال كهربائي جيد.
بعد ذلك ، قم بتوصيل المغزل بمحرك 5 دورات في الدقيقة في محطة العمل. يكون الوصول إلى عمود الدوران بزاوية 45 درجة بالنسبة لسطح محلول الحفر. بعد ذلك ، اغمر ثلث الأسلاك في المحلول.
بعد ذلك ، اغمر قطبا كهربائيا من قضيب الكربون في حمام النقش لإغلاق الدائرة. قم بتشغيل محطة العمل بحيث يبدأ عمود الدوران في الدوران، ثم اضبط التيار الذي يمر عبر الأقطاب الكهربائية ومحلول النقش إلى 250 مللي أمبير. أوقف نقش الطرف عندما ينخفض التيار إلى 200 مللي أمبير من أجل حفر أطراف الأسلاك في نقاط دقيقة جدا.
الآن ، ضع سلكا في شكل شعري من زجاج البورسليكات مع سد طرفه السفلي بطين النمذجة. أمسك الماصة باستخدام ملف تسخين ومكبس معلق. قم بتأمين السلك المغطى بالزجاج في شريحة قبل وضعه تحت المجهر.
اضبط الطرف ولمس حبة البوريك في التركيز. ثم سخني الخرزة حتى تذوب قليلا. بعد ذلك ، أدخل حوالي 10 إلى 15 ميكرون من طرف السلك وقم بإيقاف تشغيل مقاييس جهد التسخين.
عندما تبرد الخرزة ، قم بإزالة الزجاج من طرف القطب الكهربائي لفضح التنغستن. للحصول على طرف يبلغ حوالي 15 ملم ، اضبط القطب على المعلمات المناسبة. اسحب الشعيرات الدموية للحصول على ماصتين مع عزل طرفها.
قم بتركيب ماصة عمود على شريحة باستخدام طين النمذجة وكسر طرفها باستخدام مقص ناعم أو ملقط أو الجانب المسطح من المشرط. اضبط الزاوية بين القطب الكهربائي والماسورة المتعددة قليلا للحصول على ترابط أفضل ومجموعة أرق. تحت المجهر ، قم بمحاذاة قطب التنغستن بعناية فوق الطرف متعدد الأسطوانة.
بمجرد محاذاته ، اخفض القطب الكهربائي حتى يلامس البرميل المتعدد. قم بتركيب الأخدود بين البرميلين العلويين ثم حرك طرف القطب الكهربائي حتى يبرز من 15 إلى 20 ميكرومتر بعيدا عن طرف البرميل المتعدد. الآن ضع قطرة صغيرة من المادة اللاصقة القابلة للشفاء بالضوء على التنغستن والمجموعة متعددة البراميل على بعد حوالي 5 ملليمترات من أطرافها.
حافظ على الغراء من الوصول إلى الأطراف لتجنب سد القنوات متعددة الأسطوانات ومعالجة الغراء باستخدام مصباح LED للضوء الأزرق الآن ، ضع المخدر على بطانية تدفئة للحفاظ على درجة حرارته عند 38 درجة مئوية وتثبيت رأس في إطار تجسيمي مع قضيبين للأذن وقضيب لدغة ثم ضع جل العيون لحماية العينين. بعد ذلك ، احلق فروة الرأس واستخدم بوفيدون اليود لتطهير الجلد. باستخدام مشرط ، قم بعمل شق على طول خط الوسط لفضح الجمجمة وسحب البيراستيوم الذي يغطي الحضيض والجزء المنقاري من العظام القذالية.
بعد ذلك ، ضع طبقة رقيقة من المادة اللاصقة القابلة للشفاء الخفيفة على الجمجمة وقاعدة عمود الرأس. انتظر 10 ثوان وضع عمود الرأس فوق المنطقة المنقارية للعظام الجدارية على طول خط الوسط. استخدم مصدر الضوء الأزرق لمعالجة المادة اللاصقة لمدة 20 ثانية للحصول على قوة ربط فعالة.
بعد ذلك ، قم بحفر فتحتين حول وخلف قاعدة عمود الرأس باستخدام مثقاب صغير. ضع برغي الساعة في ثقب محفور ليكون بمثابة نقطة اتصال إضافية بين الجمجمة ومرحلة الرأس. قم بعمل لفة ونصف لتناسب البراغي واختبرها بالملقط للتأكد من أنها ليست مفكوكة.
بعد ذلك ، أدخل طرف السلك الأرضي الفضي في الفتحة الثالثة وتأكد من ملامسته للجافية. ضع قطرة صغيرة من غراء سيانواكريليت المقاوم للماء لربط السلك بالجمجمة. بعد ذلك ، قم بتطبيق مركب المعالجة الخفيف لتعزيز رابطة عمود الرأس بالجمجمة عن طريق تغطية قاعدة عمود الرأس والجزء السفلي من السلك الفضي والبراغي.
احرص على عدم الامتداد إلى ما هو أبعد من لامدا للسماح بالوصول أثناء التسجيل ومعالجة المركب باستخدام مصدر الضوء الأزرق. بعد ذلك ، اسحب العضلة الموجودة في مؤخرة الرقبة بالقرب من إدخالها على الجمجمة. باستخدام تريفين صغير ، قم بحفر نافذة مستديرة أسفل خياطة لامدا مباشرة وجانبية إلى خط الوسط لفضح القولون السفلي.
في هذا الإجراء ، ضع جسم في مصفاة مبطنة بالرغوة المصنوعة حسب الطلب. قم بتثبيت عمود الرأس بحامل متصل بالإطار التجسيمي. هذا هو الوقت المناسب لمنح مكافأة سائلة.
بعد ذلك ، قم بتغطية جسم ببطانية قطنية واربطه بشكل غير محكم باستخدام أسطوانة بلاستيكية وشريط لاصق. استخدم حقنة ذات طرف مرن لملء البراميل بالأدوية المختارة. باستخدام المعالج الدقيق ، ضع القطب متعدد الأسطوانات على حامله.
بعد ذلك ، ضع سلكا فضيا غير مشفر داخل كل برميل بحيث يتصل أحد طرفيه بالمحلول ويمكن الوصول إلى الطرف الآخر. ثم قم بتوصيل هذه الأطراف بجهاز الرحلان الأيوني الصغير. بعد ذلك ، قم بتوصيل الطرف الموجب بنهاية قطب التنغستن والطرف الأرضي بالسلك الفضي الذي يتصل بالجافية.
بعد ذلك ، حرك القطب متعدد الأسطوانات حتى يلامس الطرف سطح الدماغ. ضع محلول ملحي معقم دافئ لمنع جفاف أنسجة المخ. في هذه المرحلة ، قم بتطبيق تيار الاحتفاظ لتجنب تسرب الدواء من طرف البرميل أثناء البحث عن نشاط وحدة واحدة.
تسجيل النشاط العصبي والتطبيق الأيوني للجابازين. كما هو موضح هنا منطقة استجابة التردد لأربعة خلايا عصبية مسجلة في القولون السفلي قبل وأثناء الحقن الأيوني الدقيق للجابازين. تشير الصلبان السوداء إلى أن الترددات المختارة لتقديمها كأصوات نادرة ومتكررة.
هنا ، هي الرسوم البيانية المتراكمة لوقت محيط التحفيز للاستجابة العصبية لجميع الترددات والشدة المقدمة لبناء منطقة الاستجابة قبل وأثناء حقن الجابازين. تشير الأشرطة السوداء إلى مدة الصوت. فيما يلي البيانات النقطية للاستجابة المتصاعدة لزوج من الترددات المعروضة على أنها نادرة باللون الأحمر والتحفيز المتكرر باللون الأزرق قبل وأثناء تطبيق الجابازين.
تشيرالخلفية المظللة إلى مدة التحفيز. تظهر هذه البيانات النقطية الاستجابات عند تبديل الاحتمالات النسبية للترددات النظيرة. يوضح هذا الرسم البياني استجابات الخلايا العصبية المفردة لسبعة أزواج من الترددات المقدمة على أنها صوت نادر ومتكرر قبل وأثناء تطبيق الجابازين.
ويوضح هذا الرسم البياني مؤشرات SSA للاستجابة العصبية للأصوات النادرة والمتكررة التي تم قياسها قبل وأثناء تطبيق الجابازين. بمجرد إتقانها ، يسمح الإجراء الموصوف بتعديل المعلمات المحددة وفقا للبنية العصبية ونوع الخلايا العصبية ذات الأهمية. أثناء محاولة تسجيل تقييد الرأس ، من الأهمية بمكان أن تتذكر أن أوقات التسجيل يتم تحديدها ومحدوديتها بمستوى اعتياد ، ولكن الميزة المهمة هي أنه يمكن إجراء شقوق متعددة على نفس عدة أيام ، مما يقلل من عدد المستخدمة.
من خلال إجراء الأيونتوفورية الدقيقة باستخدام أقطاب كهربائية أصبع ، يمكن دمج إجراءات أخرى مثل حقن الترانزستورات العصبية من أجل الإجابة على أسئلة إضافية مثل مصدر المدخلات وهدف الإسقاط للخلايا العصبية داخل موقع التسجيل. من المشكلات الحرجة عند العمل مع المستيقظة رفاهيتها ، لذا لا تتجاوز أبدا مقدار وقت الاستدعاء المعتمد في البروتوكول الخاص بك ويرجى المراقبة باستمرار للتحقق من أي علامة على عدم الراحة. إذا كان الأمر كذلك ، فيجب عليك إيقاف التسجيل على الفور.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تعرض هذه المقالة طريقة لمعالجة المدخلات المشبكية في الفئران اليقظة من خلال حقن مواد نشطة عصبياً باستخدام الترحيل الأيوني الدقيق. وتتيح هذه التقنية تحليلاً تفصيلياً للمدخلات المشبكية المحلية وتأثيراتها على المعالجة العصبية.
تتيح هذه الطريقة التحكم الدقيق في المدخلات التشابكية الموضعية لدى الحيوانات المستيقظة، مما يوفر ميزة حاسمة مقارنة بالنهج الجهازية أو تلك المتأثرة بالتخدير لتقليل المخاطر المرتبطة بالتحقق من صحة الأهداف في مجال اكتشاف أدوية العلوم العصبية. ومن خلال عزل وظيفة مستقبلات الناقلات العصبية في الجسم الحي (in vivo)، تدعم هذه الطريقة الفهم الآلي لمسارات المعالجة الحسية وتعزز الثقة التنبؤية في فرضيات الأهداف في المراحل المبكرة. وتكتسب هذه التقنية أهمية خاصة بالنسبة لأهداف الجهاز السمعي والحسي، حيث يمكن أن تؤدي العوامل المربكة الناتجة عن التخدير إلى حجب الاستجابات الفسيولوجية العصبية الحقيقية.
تندرج هذه الطريقة ضمن تسلسل عمليات الاكتشاف، بدءاً من اختبار فرضيات الأهداف وصولاً إلى تحديد المركبات الرائدة، خاصة بالنسبة لأهداف المعدلات العصبية والنواقل العصبية التي تتطلب التحقق من فعاليتها في دوائر عصبية سليمة ومستيقظة.