Gleichzeitige Aufnahmen von kortikalen lokales Feld Potentialen und Electrocorticograms in Reaktion auf Reize der nozizeptiven Laser von frei beweglichen Ratten

Diese Methode hilft, die direkte Beziehung von elektrokortikalen Signalen zu etablieren, die sowohl von ECoG als auch aus den Tiefen der Drähte aufgezeichnet wurden, um wichtige Fragen über die neuronalen Beiträge von Laserevokeuionen zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass die Elektrodenimplantation durch polylactische Hülle geschützt werden kann, so dass die Aufzeichnung auf unsere frei bewegenden Ratten angewendet werden kann. Diese Methode kann bei der Aufzeichnung von Gehirnreaktionen angewendet werden, die durch einen Reiz verschiedener Empfindungen oder kurze Merkmale von psychiatrischen Erkrankungen hervorgerufen werden, die die Untersuchung ihrer jeweiligen Neuromagnetismen fördern.

Beginnen Sie dieses Verfahren mit der Anästhesisierung der Ratte, wie im Textprotokoll beschrieben. Dann verwenden Sie ein stereotaxic Gerät, um den Kopf der Ratte mit seiner Nase in die Anästhesiemaske platziert zu fixieren. Chirurgische Toleranz wird erreicht, wenn die Ratte dann nicht auf zehendrückende Pinching reagiert.

Tragen Sie die ophthalmologische Salbe auf die Augen auf, um eine Hornhauttrocknung zu vermeiden. Rasieren Sie die Oberseite der Kopfhaut der Ratte mit einem Standard-Rasierer. Dann sterilisieren Sie die Kopfhaut mit der medizinischen Iodophor Desinfektionsmittel-Lösung und 75%Alkohol, um das Jod zu entfernen.

Injizieren Sie 2%Lidocain in die Kopfhaut für lokale Analgesie. Dann, Atropin verabreichen, um die Hypersekreation der Atemwege zu hemmen. Machen Sie einen Mittellinienschnitt von etwa zwei bis drei Zentimetern auf der Kopfhaut mit einem Skalpell.

Schneiden und entfernen Sie einen Teil der Kopfhaut entlang der Mittellinie und setzen Sie den Schädel aus. Markieren Sie die Positionen der ECoG-Elektroden basierend auf den vordefinierten stereotaxic-Koordinaten. Markieren Sie auch die Positionen der Referenz- und Bodenelektroden auf der Mittellinie.

Bohren Sie Löcher für die ECoG-Schrauben mit einem elektrischen Schädelbohrer auf dem Schädel an den markierten Sehenswürdigkeiten, ohne die Dura zu zerstören. Fahren Sie eine Rostschraube, die mit dem isolierten Kupferdraht verbunden ist, für eine Tiefe von etwa einem Millimeter in das Loch. Vermeiden Sie es, in die zugrunde liegende Dura einzudringen.

Legen Sie eine Schutzhülle Basis auf den Schädel. Befestigen Sie die Basis mit den angrenzenden Schrauben am Schädel mit Zahnacryl. Markieren Sie die Positionen der Tiefendrahtelektroden basierend auf den vordefinierten stereotaxic-Koordinaten.

Nun bohren Sie kleine Löcher auf den Schädel um die Markierung Sehenswürdigkeiten für Drahtimplantation und vorsichtig entfernen Sie die Knochenklappe, um die Dura auszusetzen. Waschen Sie die Kraniotomie häufig mit normaler Saline. Mit einer Nadel heben und schneiden Sie die Dura, ohne die Pia mater, Gefäße und die Oberfläche des Neocortex zu beschädigen.

Senken Sie die Tiefendrahtelektroden auf die Oberfläche des Neocortex. Dann, langsam in das Gehirn in die Zieltiefe eindringen. Versiegeln Sie die Kraniotomie mit einer Mischung aus Wachs und Paraffinöl, um sicherzustellen, dass die Tiefendrahtelektroden für nachfolgende experimentelle Manipulationen bewegt werden können.

Fixieren Sie das Elektrodengerät mit Zahnacryl auf dem Schädel. Schweißen Sie jeden Kupferdraht, der mit der ECoG-Schraube verbunden ist, mit dem entsprechenden Kanal am Steckermodul. Montieren Sie die Schutzhüllenwand an der Basis und schweißen Sie die Referenz- und Bodenelektroden an die entsprechenden Kanäle.

Befestigen Sie die Kappe mit Bändern an der Schutzhülle, um eine Kontamination zu vermeiden. Nach der Injektion der Ratte mit Penicillin, Einhaus der Ratte in einem Temperatur und Feuchtigkeit kontrolliert Käfig nach der Operation, wie im Textprotokoll detailliert beschrieben. Legen Sie die Ratte mindestens eine Stunde vor dem Experiment in die Verhaltenskammer, um sicherzustellen, dass sich die Ratte an die Aufnahmeumgebung akklimatisiert.

Schließen Sie die Aufnahmekopfstufe vorsichtig mit dem Elektrodenmodul an, um die Ratte nicht zu erschrecken und das Elektrodenmodul zu beschädigen. Richten Sie den Lasergenerator ein. Schließen Sie die Glasfaser an und passen Sie die Spotgröße des Lasers entsprechend dem Gerätebedienerhandbuch an.

Schließen Sie nun den digitalen Ausgang des Triggergenerators an den digitalen Eingangsanschluss der Aufnahmeplatine an. Stellen Sie die Videokamera unter der Ecke der Versuchskammer ein, um kontinuierlich das nozizeptive Verhalten der Ratte aufzuzeichnen, wenn ihre Pfote eine nozizeptive Laserstimulation erhält. Liefern Sie laufende weiße Geräusche über einen lauten Lautsprecher an der Oberseite der Kammer.

Sammeln Sie die elektrophysiologischen Daten sowohl vom ECoG als auch von den Tiefendrahtelektroden mit dem Aufzeichnungssystem gemäß dem Gerätebedienerhandbuch. Liefern Sie nun die Laserpulse an den Plantar des Vorderpfotens der Ratte durch die Lücken im Boden der Kammer, indem Sie zuerst den Lasergenerator positionieren. Drücken Sie dann den Schalter, um eine Laserstimulation zu ermöglichen.

Hier sind die rohen elektrophysiologischen Daten aus bilateralen primären Motorkortika, bilateralen primären somatosensorischen Kortiken und ECoG zu sehen. Ein klares laserbeschworenes Potential oder LEP-Reaktion ist nach dem Beginn des Laserreizes nachweisbar. Hier ist die Gruppe Ebene gemittelte LEP-Wellenformen von sechs Elektroden von fünf Ratten gezeigt.

Die LEP-Antworten bestehen aus einer dominanten negativen Ablenkung namens N1-Welle. Beachten Sie, dass die N1-Welle bilateraler primärer somatosensorischer Kortiken eine kürzere Latenz und eine höhere Amplitude als die bilateraler Primärmotorkortikweistz zeigt. Diese Abbildung zeigt die Wellengang-transformierte Kohärenz zwischen LEPs, die aus dem ECoG abgetastet wurden, und Tiefendrähten in bilateralen S1 und M1, wobei der Laser auf dem Plantar des rechten Vorderpfoes der Ratte geliefert wird.

Beachten Sie, dass die linke S1 und M1 eine höhere Kohärenz als die rechten S1 und M1 am Gamma-Frequenzband aufwiesen. Nach ihrer Entwicklung wird diese Technik den Weg für Forscher ebnen, gleichzeitig sowohl ECoG als auch interkortikale lokale Füllpotentiale in frei beweglichen Ratten zu erinnern, um die neuronalen Beiträge von laserbeschworenen Potenzialen zu entlarven.