Gleichzeitige Aufnahme von Co lokalisierte Elektroenzephalographie und lokales Feld Potential in Nagetier

Das übergeordnete Ziel dieser Methodik ist es, gleichzeitig die co-lokalisierte Elektroenzephalographie und das lokale Feldpotential in der anästhesierten Ratte aufzuzeichnen. Um diesen Vorgang zu starten, notieren Sie das Gewicht der Ratte auf einer Laborwaage. Betäuben Sie die Ratte in einer Isoflurankammer.

Legen Sie es dann auf eine stereotaktische Halterung, legen Sie ein Papiertuch unter seinen Körper und legen Sie seine Zähne auf die Beißstange. Verabreichen Sie anschließend kontinuierlich Isofluran über einen harten Nasenkonus aus Kunststoff, der an der Nasenklemme montiert ist. Verbinden Sie den Kegel mit einem Isofluran-Anästhesiesystem für Kleintiere.

Legen Sie danach ein thermostatisches Heizkissen unter das Papiertuch, auf dem die Ratte ruht, und befestigen Sie dann den Kopf der Ratte mit zwei Ohrstangen. Überwachen Sie die Körpertemperatur mit einem rektalen Thermometer. Rasieren Sie nun die Oberseite des Kopfes des Tieres.

Tragen Sie dann eine Augensalbe auf die Augen auf, um ein Austrocknen der Hornhaut zu verhindern. Bevor Sie den Schädel freilegen, tragen Sie Lidocain-Tropfen auf die Kopfhaut auf und massieren Sie sie sanft in die Haut ein. Machen Sie danach einen Mittellinienschnitt von etwa zwei bis drei Zentimetern auf der Kopfhaut mit einem Skalpell, um den Schädel freizulegen.

Trennen Sie den zu stimulierenden Schläfenmuskel vorsichtig kontralateral zum Schnurrhaarpolster vom Schädel mit einem Mantelscaler und einer gezackten, gebogenen Präparierzange vom Schädel. Reinige den Schädel bei Bedarf mit Wattestäbchen. Mit einer geflochtenen, nicht resorbierbaren Seidennaht binden Sie den abgetrennten Muskel mit einem festen Knoten an die Kopfhaut und binden Sie die Naht dann sicher an den stereotaktischen Rahmen.

Als nächstes verwenden Sie die stereotaktischen Koordinaten, um den Zylinderkortex zu lokalisieren, der zwei Komma fünf Millimeter kaudal zum Bregma und sechs Millimeter lateral zur Mittellinie ist. Zeichnen Sie dann mit einem feinen Permanentmarker einen Punkt an der Stelle des somatosensorischen Kortex. Bohren Sie ein Loch mit einem Durchmesser von weniger als zwei Millimetern in den Schädel.

Achten Sie darauf, nicht in die Dura zu bohren. Verdünnen Sie den Boden des Lochs bis zur Lichtdurchlässigkeit. Um eine Überhitzung des Schädels während des Bohrens zu verhindern, tragen Sie alle 10 bis 15 Sekunden sterile Kochsalzlösung auf den Arbeitsbereich auf.

Verwenden Sie dann eine 27-Gauge-Nadel, um die Dura zu durchstechen, um das Einführen einer Mikroelektrode zu ermöglichen. Übertragen Sie anschließend den stereotaktischen Rahmen mit der Ratte in einen Faradayschen Käfig, der auf einer Schwingungsisolationsarbeitsstation montiert ist. Befestigen Sie eine Oximeter-Sensorklemme, die mit einem Oximeter-Steuergerät verbunden ist, an der Hinterpfote der Ratte, um die physiologischen Parameter kontinuierlich zu überwachen.

Ersetzen Sie danach den harten Kunststoff-Nasenkonus und die Nasenklemme durch einen Micro-Flex-Entlüfter, der mit einem transparenten, weichen Nasenkonus ausgestattet ist, um eine einfache Whisker-Stimulation auf einer Seite des Whisker-Pads zu ermöglichen, ohne die Isofluran-Verabreichung zu beeinträchtigen. Führen Sie dann zwei Stimulationselektroden aus Edelstahl in das Whisker-Pad ein, das durch den Ausschnitt am Nasenkonus freigelegt wird. Schließen Sie anschließend die Stimulationselektroden an einen isolierten Stromstimulator an.

Heben Sie anschließend die Haut der Mittellinie des Halses mit einer Zange an und machen Sie mit einer Schere einen ein bis zwei Zentimeter langen Schnitt, bereit für die Platzierung der Referenzelektroden. Reinigen und trocknen Sie bei diesem Verfahren den Schädel, der das Bohrloch umgibt, mit einem Wattestäbchen. Tragen Sie die leitfähige EEG-Paste vorsichtig auf eine flache Seite einer EEG-Spinnenelektrode auf.

Lassen Sie ein kleines Loch frei von EEG-Paste auf der Spinnenelektrode, damit eine mehrlamellare Mikroelektrode durch das Loch passieren kann, ohne die Paste und die Spinnenelektrode zu berühren. Richten Sie die Spinnenelektrode mit dem Bohrloch im Schädel aus, wobei die EEG-Paste zum Schädel zeigt. Drücken Sie die Spinnenelektrode vorsichtig auf den Schädel und stellen Sie über die EEG-Paste einen festen Kontakt zum Schädel her.

Entfernen Sie alle Pasten, die das Bohrloch verdecken, mit einer Nadel an einer Spritze und entfernen Sie überschüssige EEG-Paste über die Perifia der Spinnenelektrode hinaus, so dass der Kontakt zwischen der Spinnenelektrode und dem Schädel räumlich auf die Größe der Elektrode beschränkt ist. Dann schmieren Sie die EEG-Paste auf die Referenzelektrode für das EEG und platzieren Sie sie sicher in der Inzision im Nacken der Ratte. Verbinden Sie anschließend die EEG-Elektroden über einen passiven Signalsplitter für niederohmige Signale mit dem Vorverstärker.

Testen Sie zu diesem Zeitpunkt den Widerstand der EEG-Sonde, um sicherzustellen, dass er unter fünf Kiloohm liegt. Wenn nicht, füge mehr EEG-Paste hinzu und stelle sicher, dass die Spinnenelektrode einen guten Kontakt mit dem Schädel hat. Montieren Sie anschließend einen Mikromanipulatorarm auf dem stereotaktischen Rahmen.

Verbinden Sie eine lineare 16-Kanal-Mikroelektrode mit einem 16-Kanal-Spitzkopftisch, der sicher am Mikromanipulatorarm befestigt ist. Dann schmieren Sie die EEG-Paste auf die Referenzelektrode für die Mikroelektrode und platzieren Sie sie dann sicher im Schnitt, neben der Referenzelektrode für das EEG. Stellen Sie den Winkel des Mikromanipulatorarms so ein, dass die Mikroelektrode senkrecht zur kortikalen Oberfläche steht.

Senken Sie nun die Mikroelektrode unter einem Mikroskop ab, so dass die Spitze der Mikroelektrode auf die winzige Öffnung am Boden des Bohrlochs gerichtet ist, bis die oberste Elektrode gerade noch in die kortikale Oberfläche eindringt. Es muss darauf geachtet werden, dass die Mikroelektrode nicht mit Gewalt auf die Oberfläche der Dura gedrückt wird, da dies die Elektrode brechen würde. Führen Sie die Mikroelektrode in einer Tiefe von 1.500 Mikrometern in die kortikale Oberfläche ein.

Stellen Sie die Tiefe ein, indem Sie eine Reihe von Stimulas auf das Whisker-Pad auftragen und den 16-Kanal-evozierten LFP auf einem PC-Monitor beobachten. Drehen Sie vorsichtig den Z-Achsen-Knopf am Mikromanipulator, bis die höchste Amplitude des aufgerufenen LFP auftritt, da diese mit der vierten Schicht im Kortex zusammenfällt. Diese Abbildung zeigt, dass das von der EEG-Sonde aufgezeichnete ERP eine Größenordnung kleiner ist als das von der Mikroelektrode in der supragranularen Schicht des Fasskortex aufgezeichnete LFP.

Das zeitliche Profil des ERP ähnelt dem des LFP in der supragranularen Schicht, wenn es auf den negativen Peek normalisiert und überlagert wird. Die Peek-Latenzen von ERP sind jedoch länger als die entsprechenden Peek-Latenzen in LFP. Auf der anderen Seite unterscheidet sich das zeitliche Profil von ERP deutlich von dem der granularen Schicht LFP.

Wichtig ist, dass sie keine Spiegelbilder voneinander sind, mit granularem LFP, der von einem einzigen negativen Blick dominiert wird. Während ERP in erster Linie aus zwei Blicken mit entgegengesetzter Polarität besteht. Schließlich unterscheiden sich EEG-Signale, die um ein Bohrloch im Schädel herum gesammelt werden, nicht signifikant von EEG-Aufzeichnungen aus einem intakten Schädel.

Einmal gemeistert, kann diese Technik in einer Stunde durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet des EEG und der Computational Neuroscience, um die Neurogenese sensorisch evozierter Potentiale zu erforschen. Dadurch werden Einschränkungen für die mathematische Modellierung von ERPs bereitgestellt.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie co-lokalisiertes EEG und LFP gleichzeitig aufzeichnen können.