Mikroelektrodenarray-basierte Bewertung neuronaler Netzwerke in Rückenmarksschnitten von Mäusen

Nehmen Sie ein Mikroelektrodenarray (MEA) mit aCSF. Positionieren Sie einen Rückenmarksschnitt der Maus in der Vertiefung und sichern Sie ihn mit einem beschwerten Netz.

Platzieren Sie die MEA-Vertiefung in einem Aufnahmesystem. Stellen Sie unter einem Mikroskop den maximalen Kontakt zwischen den MEA-Elektroden und dem oberflächlichen Hinterhorn oder SDH sicher, einer Region, die reich an Interneuronen ist.

Halten Sie einen kontinuierlichen Liquorfluss aufrecht, um das Gewebe auszugleichen.

Neuronen kommunizieren über Aktionspotentiale. Der Natriumioneneinstrom depolarisiert die Membran, gefolgt von einem Kaliumionenausfluss, der eine Repolarisation verursacht. Die Membran hyperpolarisiert kurzzeitig und verhindert so ein neues Aktionspotential, bis das Ruhepotential wiederhergestellt ist.

Erfassen Sie die spontane neuronale Aktivität der MEA-Elektroden. Signale, die über mehrere Elektroden hinweg gemeinsam auftreten, deuten auf ein Netzwerk von synaptisch verknüpften Neuronen hin.

Führen Sie einen Kaliumkanal-Inhibitor ein, um die Depolarisation zu verlängern, was zu einer erhöhten Aktionspotentialfrequenz und synchronen rhythmischen Aktivität im gesamten Netzwerk führt.

Weitere Elektroden, die koinzidente Signale zeigen, deuten auf die Inhibitor-vermittelte synchrone Aktivität hin.

Um mit der Aufzeichnung der Aktivität des Hinterhorns zu beginnen, übertragen Sie die Scheibe aus dem Inkubator in die MEA-Vertiefung mit einer mit künstlichem Liquor gefüllten Pasteur-Pipette mit großer Spitze und fügen Sie zusätzlichen künstlichen Liquor hinzu.

Positionieren Sie die Scheibe mit einem feinen, kurzhaarigen Pinsel über dem 60-Elektroden-Aufnahmearray. Legen Sie dann ein beschwertes Netz über das Gewebe, um es an Ort und Stelle zu halten und einen guten Kontakt mit den MEA-Elektroden zu fördern.

Platzieren Sie den MEA im Aufnahmekopftisch. Überprüfen Sie die Position des Gewebes über den Elektroden mit einem inversen Mikroskop, um sicherzustellen, dass sich so viele Elektroden wie möglich unter der oberflächlichen DH befinden. Stellen Sie sicher, dass mindestens zwei bis sechs Elektroden die Scheibe nicht berühren.

Nachdem Sie die Kamera an das Gerät angeschlossen haben, nehmen Sie ein Referenzbild des Schichts relativ zum MEA auf, um es während der Analyse zu verwenden. Drücken Sie dann in der Aufzeichnungssoftware auf Start DAQ und bestätigen Sie, dass alle Elektroden ein klares Signal empfangen.

Befestigen Sie als Nächstes die Perfusionseinlass- und -auslassleitungen an der mit künstlichem Liquor gefüllten MEA-Vertiefung und schalten Sie das Perfusionssystem ein. Überprüfen Sie die Durchflussmenge und stellen Sie sicher, dass der Abfluss ausreicht, um ein Überlaufen des Superfusats zu verhindern. Nachdem Sie das Gewebe fünf Minuten lang äquilibriert haben, zeichnen Sie die Rohdaten fünf Minuten lang auf.

Verschieben Sie die Perfusionseinlassleitung von künstlichem Liquor zu einer 4-Aminopyridin-Lösung und warten Sie 12 Minuten, bis die 4-Aminopyridin-induzierte rhythmische Aktivität den Steady State erreicht. Zeichnen Sie dann fünf Minuten der 4-Aminopyridin-induzierten Aktivität auf und bereiten Sie sich auf die nachfolgenden Aufzeichnungen vor, um die Medikamente zu testen oder die Stabilität von 4-Aminopyridin zu überprüfen.