Stereotaxic Chirurgie für die Implantation von Mikroelektroden-Arrays im Gemeinsamen Marmoset (Callithrix jacchus)

Samuel  Alexander Budoff; José  Firmino Rodrigues Neto; Valéria Arboés; Manuela Sales Lima Nascimento; Carolina Bione Kunicki; Mariana Ferreira Pereira de Araújo

doi:10.3791/60240

Methodenartikel

Stereotaxic Chirurgie für die Implantation von Mikroelektroden-Arrays im Gemeinsamen Marmoset (Callithrix jacchus)

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DOI:

10.3791/60240

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29. September 2019

Samuel Alexander Budoff^*¹^,² , José Firmino Rodrigues Neto^*¹ , Valéria Arboés¹ , Manuela Sales Lima Nascimento¹ , Carolina Bione Kunicki¹ , Mariana Ferreira Pereira de Araújo¹^,³

¹Edmond and Lily Safra International Institute of Neuroscience, Santos Dumont Institute, ²Neuroscience Program, University of Colorado Anschutz Medical Campus, ³Department of Physiological Sciences, Health Sciences Center, Federal University of Espírito Santo

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Arbeit präsentiert ein Protokoll, um eine stereotaxic, neurochirurgische Implantation von Mikroelektroden-Arrays im gemeinsamen Marmoset durchzuführen. Diese Methode ermöglicht speziell elektrophysiologische Aufnahmen bei frei verhaltenden Tieren, kann aber leicht an alle anderen ähnlichen neurochirurgischen Eingriffe bei dieser Art angepasst werden (z. B. Kanülen zur Arzneimittelverabreichung oder Elektroden zur Hirnstimulation).

Zusammenfassung

Marmosets (Callithrix jacchus) sind kleine nicht-menschliche Primaten, die in der biomedizinischen und präklinischen Forschung, einschließlich der Neurowissenschaften, an Popularität gewinnen. Phylogenetisch sind diese Tiere dem Menschen viel näher als Nagetiere. Sie zeigen auch komplexe Verhaltensweisen, einschließlich einer breiten Palette von Vokalisationen und sozialen Interaktionen. Hier wird ein wirksames stereotaxic neurochirurgisches Verfahren zur Implantation von Aufzeichnungselektrodenarrays im gemeinsamen Marmoset beschrieben. Dieses Protokoll beschreibt auch die prä- und postoperativen Schritte der Tierpflege, die erforderlich sind, um eine solche Operation erfolgreich durchzuführen. Schließlich zeigt dieses Protokoll ein Beispiel für lokale Feldpotential- und Spike-Aktivitätsaufzeichnungen in einem frei verhaltenden Marmoset 1 Woche nach dem chirurgischen Eingriff. Insgesamt bietet diese Methode die Möglichkeit, die Gehirnfunktion in wachen und frei verhaltenden Marmosets zu studieren. Das gleiche Protokoll kann leicht von Forschern verwendet werden, die mit anderen kleinen Primaten arbeiten. Darüber hinaus kann es leicht modifiziert werden, um andere Studien zu ermöglichen, die Implantate erfordern, wie die Stimulierung von Elektroden, Mikroinjektionen, die Implantation von Optroden oder Führungskanülen oder die Ablation diskreter Gewebebereiche.

Einleitung

Häufige Marmosets (Callithrix jacchus) werden in vielen Forschungsbereichen, einschließlich der Neurowissenschaften, als wichtiger Modellorganismus anerkannt. Diese Primaten der neuen Welt stellen ein wichtiges ergänzendes Tiermodell sowohl für Nagetiere als auch für andere nichtmenschliche Primaten (NHPs) dar, wie z. B. den Rhesusmakaken. Wie Nagetiere sind diese Tiere klein, leicht zu manipulieren und relativ sparsam zu pflegen und zu züchten¹^,²^,³^,⁴, im Vergleich zu größeren NHPs. Darüber hinaus haben diese Tiere eine Neigung zu S....