Name: Untersuchen Local Network Processing mit Multi-Contact-Laminar Electrode Recording (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-09-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 40 s
Description: Lernen Sie die Methode zur Untersuchung neuronaler Aktivität in kortikalen Schichten des primären visuellen Kortex mittels Mehrkontakt-Laminarelektroden. Diese Technik ermöglicht präzise elektrophysiologische Aufnahmen zur Analyse sensorischer Informationsverarbeitung.

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Wir danken Ye Wang für Diskussionen und Sorin Pojoga für Verhaltenstraining. Unterstützt durch die NIH EUREKA-Programm, das National Eye Institute, die Pew Scholars Program, die James S. McDonnell Foundation (VD), und ein NIH Vision Training Grant (BJH).

<ol><li>Hubel, D. H., Wiesel, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Receptive+fields+and+functional+architecture+of+monkey+striate+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Receptive fields and functional architecture of monkey striate cortex.</a> J Physiol. 195, 215-243 (1968).</li>
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<li>Pettersen, K. H., Devor, A., Ulbert, I., Dale, A. M., Einevoll, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current-source+density+estimation+based+on+inversion+of+electrostatic+forward+solution%3A+effects+of+finite+extent+of+neuronal+activity+and+conductivity+discontinuities%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Current-source density estimation based on inversion of electrostatic forward solution: effects of finite extent of neuronal activity and conductivity discontinuities.</a> J Neurosci Methods. 154, 116-133 (2006).</li>
<li>Vaknin, G., DiScenna, P. G., Teyler, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+calculating+current+source+density+%28CSD%29+analysis+without+resorting+to+recording+sites+outside+the+sampling+volume%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A method for calculating current source density (CSD) analysis without resorting to recording sites outside the sampling volume.</a> J Neurosci Methods. 24, 131-135 (1988).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Multi-unit-Aufnahmen sind zum Standard geworden für die Analyse, wie neuronale Netzwerke im Kortex Stimulus Informationen zu kodieren. Angesichts der jüngsten Fortschritte in der Elektroden-Technologie, ermöglicht die Implementierung von laminar Elektroden eine beispiellose Charakterisierung von lokalen kortikalen Schaltkreisen. Obwohl Multi-Elektroden-Aufnahmen nützliche Informationen über neuronale Populationsdynamik bieten, können mehrere Laminar Elektroden eine höhere Auflösung und mehr Informationen über die spezif...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name der Ausrüstung </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Nan Microdrive-System </td><td> Nan Instruments </td><td> NAN-S4 </td><td> Abbildung 2. Benutzerdefinierte Klammern sind notwendig, um die U-Probe verwenden. Alles mit Ausnahme der U-Probe erwähnt wird durch NAN Instrumente zur Verfügung gestellt. </td></tr><tr><td> Screw Microdrives </td><td> MIT-Maschine-Shop </td><td></td><td> Alles, was in der Lage, ein Führungsrohr der NAN Netz sicher ist angemessen sein. </td></tr><tr><td> Stainless Steel Führungsrohre </td><td> Kleinteile </td><td> B00137QHNS (1) oder B00137QHO2 (5) </td><td> Dies sind 60 in langen und Zuschnitte in das Labor mit einem Dremel Bohrmaschine </td></tr><tr><td> Plexon U-Probe </td><td> Plexon, Inc </td><td> PLX-UP-16-25ED-100-SE-360-25T-500 </td><td> Siehe U-Probe Spezifikationen finden Sie unter <a href="www.plexon.com">www.plexon.com</a> siehe auch Abbildung 1. </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Hardware. <table border="1"><tbody><tr><td> Name der Software </td><td> Firma </td><td> Webseite </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> NAN-Software </td><td> NAN </td><td> <a href="http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm">http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm</a> </td><td> Computer-Schnittstelle erfordert eine zusätzliche serielle Schnittstelle zur Plexon und die NAN Hardware unterbringen </td></tr><tr><td> Offline-Sorter, FPAlign, PlexUtil, MATLAB-Programmen </td><td> Plexon </td><td> <a href="http://www.plexon.com/downloads.html#Software">http://www.plexon.com/downloads.html # Software</a> </td><td> Unter &quot;Installation Packages&quot; </td></tr><tr><td> NeuroExplorer </td><td> NeuroExplorer </td><td> <a href="http://www.neuroexplorer.com/">http://www.neuroexplorer.com/</a> </td><td> Unter &quot;Ressourcen&quot; </td></tr><tr><td> CSDplotter Version 0.1.1 </td><td> Klas H. Petterson </td><td> <a href="http://arken.umb.no/~klaspe/user_guide.pdf">http://arken.umb.no/ ~ klaspe / user_guide.pdf</a> </td><td></td></tr></tbody></table> Tabelle 2. Software.

untersuchen local network processing mit multi-contact-laminar electrode recording

Examining Local Network Processing using Multi-contact Laminar Electrode Recording

Kortikalen Schichten sind allgegenwärtig Strukturen im gesamten Neokortex 1-4, dass der hochgradig rezidivierendem lokalen Netzwerken bestehen. In den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte in unserem Verständnis der Unterschiede wurden in Reaktion Eigenschaften von Neuronen in verschiedenen kortikalen Schichten 5-8 gemacht, aber es gibt noch viel zu links, ob und wie neuronale Populationen kodieren Informationen in einer Laminar-spezifischen lernen Art und Weise. Bestehende Multi-Elektroden-Array-Techniken, obwohl informative zur Messung Antworten auf viele Millimeter der kortikalen Raum entlang der kortikalen Oberfläche, sind ungeeignet, um das Problem der laminaren kortikalen Schaltkreisen Ansatz. Hier präsentieren wir unsere Methode für den Aufbau und die Aufnahme einzelner Neurone und lokale Feld-Potentiale (LFPs) über kortikale Schichten der primären Sehrinde (V1) unter Verwendung von Multi-Contact-laminar Elektroden (Abbildung 1; Plextrode U-Probe, Plexon Inc). Die Methoden enthalten sind Aufnahmegerät Konstruktion, die Identifizierung von kortikalen Schichten und die Identifizierung der rezeptiven Felder von einzelnen Neuronen. Zur Identifizierung kortikalen Schichten, messen wir die evozierte Potentiale (EKP) des LFP Zeitreihen mit Full-Field geflasht Reize. Wir führen Sie dann Strom-Quelle Dichte (CSD) Analyse auf die Umpolung von der sink-source-Konfiguration an der Basis der Schicht 4 (die Spüle ist in Schicht 4, nachfolgend als Körnerschicht 9-12 bezeichnet) ermittelt werden können. Current-Source-Dichte ist nützlich, weil es ein Indiz für die Lage, Richtung und Dichte der transmembrane Stromfluss sorgt, so dass wir genau zu positionieren Elektroden aus allen Schichten in einem einzigen Eindringen 6, 11, 12 aufzunehmen.

Ein grundlegendes Problem in unserem Verständnis der kortikalen Schaltung ist, wie Netzwerke in verschiedenen kortikalen Schichten kodieren sensorische Informationen. Hier beschreiben wir elektrophysiologische Techniken unter Verwendung von Multi-Contact-laminar Elektroden an Single-Einheiten und lokale Feld Potenziale und vorliegenden Analysen Datensatz kortikalen Schichten zu identifizieren.

Untersuchen Local Network Processing mit Multi-Contact-Laminar Electrode Recording

Kortikale Schichten sind allgegenwärtige Strukturen im gesamten Neocortex1-4, die aus hochgradig rekurrenten lokalen Netzwerken bestehen. In den letzten Jahren wurden signifikante Fortschritte ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Methodik zu beschreiben, die es uns ermöglicht, zu untersuchen, wie einzelne Neuronen und lokale Feldpotentiale in verschiedenen kortikalen Schichten des primären visuellen Kortex sensorische Informationen verarbeiten. Das Verfahren beginnt mit der Beschreibung des Aufbaus des computergesteuerten Mikroantriebssystems und der Verwendung einer mehrkontaktigen laminaren Elektrode zur Ableitung im primären visuellen Kortex.Der nächste Schritt besteht darin, nachdem die Elektrode in die Zielregion des Gehirns vorgeschoben wurde, ein Paradigma des evozierten Antwortpotentials durchzuführen. Anschließend wird eine Analyse der Stromquellendichte verwendet, um die kortikalen Schichten anhand der Polaritätsinversion in Kombination mit der Sync-Quellkonfiguration zu identifizieren. Der letzte Schritt des Verfahrens ist die Abbildung des rezeptiven Feldes und die Analyse der Unterschiede in der neuronalen Aktivität als Reaktion auf visuelle Reize. Schließlich können Ergebnisse erzielt werden, die schichtspezifische Veränderungen bei der Kodierung sensorischer Informationen zeigen. Hallo, mein Name ist Sarah Eagleman und ich bin Doktor

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