选择性调控小鼠模型中的θ振荡

摘要

来源：Bender, F. 等，行为小鼠中海马θ振荡的光遗传学同步，J. Vis. Exp (2018)

本视频展示了一种在遗传工程小鼠模型中通过光敏离子通道调控其GABA能内侧隔核神经元θ振荡的实验方案。通过向海马体传递光脉冲，该方案旨在同步神经元活动并产生θ振荡，并以局部场电位的形式进行记录。

方案

所有涉及动物模型的实验程序均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

使用10至25周龄的PV-Cre基因敲入雄性小鼠。小鼠饲养在标准动物设施条件下，维持12小时光照/12小时黑暗的昼夜循环。

1. LFP 记录用钨丝电极阵列的制备

1. 将一根光纤粘附到电极阵列上，使光纤尖端与最短的电极丝齐平，并且光纤尖端靠近但不接触钨丝。在植入过程中，应尽可能减小光纤的角度，以防止组织损伤。

2. 光遗传学刺激与电生理数据采集

1. 检查光纤跳线的光输出。根据植入光纤的透射率，估算连接后光纤尖端的光输出。确保光纤尖端的光输出在 5–15 mW 之间，以实现可靠的神经元激活。
2. 将头戴式前置放大器连接至慢性植入的连接器。将光纤跳线连接至慢性植入的海马光纤，用于光遗传学刺激实验。在对照光刺激实验中，将光纤连接至连接在头戴装置上的假性陶瓷插芯（dummy ferrule）。
3. 将小鼠放入记录环境中。
4. 打开控制刺激发生器的软件，以生成刺激协议。
5. 选择控制 473 nm DPSS 激光器的通道。
6. 打开记录系统软件。点击“ACQ”开始采集，点击“REC”开始记录。在开始光刺激前，先记录基线行为（例如，2 分钟以获取基线速度，或 30 分钟以提取基线位置场）。
7. 打开控制刺激发生器的软件。点击“文件 > 打开”，选择所需的协议文件。点击“下载并启动”以开始光刺激。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
PV-Cre 小鼠	杰克逊实验室	B6;129P2-Pvalbtm1(cre)Arbr/J
473 nm DPSS 激光器	Laserglow Technologies，多伦多，安大略省，加拿大	R471005FX	LRS-0473 系列
593 nm DPSS 激光器	Laserglow Technologies	R591005FX	LRS-0594 系列
MC_Stimulus II	多通道系统公司，德国赖特林根	STG 4004
钨丝	加州精细线材公司，美国加利福尼亚州格罗弗海滩	CFW0010954	40 µm，99.95%
前置放大器头级	Neuralynx，美国蒙大拿州博兹曼	HS-8	微型前置放大器单位增益头级
LED	Neuralynx	HS-LED-Red-omni-10V
MATLAB	MathWorks，美国马萨诸塞州纳蒂克
MC_Stimulus 软件	多通道系统公司
多模光纤	Thorlabs，德国达豪	FG105LCA	0.22 数值孔径，低羟基，Ø105 µm 纤芯，400 - 2400 nm
多模光纤耦合器	Thorlabs	FCMM50-50A-FC	1×2 多模耦合器，50:50 分光比，50 µm 渐变折射率光纤，FC/PC