Selektive Manipulation von Theta-Oszillationen in einem Mausmodell

Nehmen Sie eine gentechnisch veränderte Maus mit einer chirurgisch implantierten optischen Faser und einer Aufzeichnungsanordnung des Elektrodenarrays im Hippocampus.

Das mediale Septum der Maus enthält lichtempfindliche Ionenkanal-exprimierende GABAerge Neuronen, die zu Interneuronen im Hippocampus projizieren.

Schließen Sie einen Vorverstärker an den implantierten Array-Anschluss an, um die aufgezeichneten elektrischen Signale zu verbessern.

Verbinden Sie das Patchkabel mit der implantierten optischen Faser, um die Lichtübertragung zu gewährleisten.

Erfassen Sie die neuronale Grundaktivität ohne Lichtstimulation.

Geben Sie Lichtimpulse der gewünschten Frequenz an den Hippocampus ab, der die lichtempfindlichen Ionenkanäle der GABAergen Neuronen aktiviert, was zu einem positiven Ioneneinstrom führt und Aktionspotentiale auslöst.

Diese neuronale Erregung bewirkt die Freisetzung von hemmenden Neurotransmittern an die Interneurone des Hippocampus und hemmt diese.

Die rhythmische Hemmung von Interneuronen durch Lichtstimulation gleicht erregende und hemmende Inputs aus, synchronisiert das Feuern von Pyramidenneuronen und erzeugt rhythmische neuronale Aktivität im Hippocampus, die als Theta-Oszillationen bekannt ist.

Überprüfen Sie die Lichtleistung des Patchkabels. Wenn die Übertragungsrate der implantierten Faser 50 % betrug, stellen Sie sicher, dass die Lichtleistung an der Spitze des Patchkabels 20 mW beträgt. Verbinden Sie den Vorverstärker der Kopfstufe mit dem implantierten Stecker und verbinden Sie das Glasfaser-Patchkabel mit der implantierten Hippocampusfaser für die optogenetische Stimulation.

Zeichnen Sie das Grundlinienverhalten für eine Dauer auf, die für die zu messenden Parameter geeignet ist. Öffnen Sie die Software, um den Stimulus-Generator zu steuern. Klicken Sie auf Datei, Öffnen und wählen Sie die gewünschte Protokolldatei aus. Klicken Sie auf Herunterladen und starten, um die Lichtstimulation zu starten. Beobachte die Kontrolle des Theta-Rhythmus durch die Lichtimpulse.