Registros electroencefalográficos concurrentes y de potencial de campo local en una rata anestesiada

Resumen

Fuente: Kang, S., et al. Registro concurrente de electroencefalografía colocalizada y potencial de campo local en roedores. J. Vis. Exp. (2017).

Este video demuestra el procedimiento para el registro simultáneo de electroencefalografía (EEG) colocalizada y potenciales de campo local (LFPs) en una rata anestesiada. El proceso consiste en preparar la rata y colocar electrodos estimulantes en sus almohadillas para bigotes. Se coloca un electrodo de araña de EEG en el cráneo de la rata para mediciones de EEG de superficie. Al mismo tiempo, se inserta un microelectrodo multicanal en una región específica del cerebro a través de un orificio en el cráneo para registrar la actividad neuronal de un área cerebral localizada.

Protocolo

Todos los procedimientos que involucran modelos animales han sido revisados por el comité institucional local de cuidado de animales y la junta de revisión veterinaria de JoVE.

1. Configuración de EEG/LFP colocalizada

1. Limpie y seque el cráneo que rodea el orificio con un hisopo de algodón.
2. Coloque con cuidado la pasta conductora de EEG en un lado plano de un electrodo de araña de EEG. Deje un pequeño orificio libre de la pasta de EEG en el electrodo de araña para permitir que un microelectrodo multilaminar pase a través del orificio sin entrar en contacto con la pasta y el electrodo de araña. Esto evita el contacto eléctrico entre el electrodo de EEG y el microelectrodo.
3. Alinee el electrodo de araña con el orificio de rebaba en el cráneo, con la pasta de EEG hacia el cráneo.
4. Presione con cuidado el electrodo de araña sobre el cráneo, haciendo contacto firme con el cráneo a través de la pasta de EEG. Retire cualquier pasta que oscurezca el orificio de la rebaba con una aguja en una jeringa.
5. Elimine el exceso de pasta de EEG más allá de la periferia del electrodo de araña para que el contacto entre el electrodo de araña y el cráneo se limite espacialmente al tamaño del electrodo (Figura 1B).
6. Unte la pasta de EEG en el electrodo de referencia para el EEG y colóquelo de forma segura dentro de la incisión en la parte posterior del cuello de la rata.
7. Conecte los electrodos de EEG al preamplificador a través de un divisor de señal pasivo para señales de baja impedancia (Figura 2). Asegúrese de que la impedancia del electrodo de araña esté por debajo de 5 kΩ. Si no es así, verifique que la pasta de EEG esté en buen contacto con el cráneo y que el electrodo esté firmemente presionado contra la pasta de EEG. Agregue más pasta de EEG si es necesario.
8. Monta un brazo micromanipulador en el marco estereotáxico. Conecte un microelectrodo lineal de 16 canales (espaciado de 100 μm, área de cada sitio 177 μm²) a una cabecera aguda de 16 canales sujeta de forma segura al brazo del micromanipulador.
9. Unte la pasta de EEG en los electrodos de referencia para el EEG y el microelectrodo, luego colóquelos de manera segura dentro de la incisión (Figura 1A).
10. Ajuste el ángulo del brazo del micromanipulador para que el microelectrodo quede perpendicular a la superficie cortical. Este ángulo suele estar entre 25-35°.
11. Baje el microelectrodo bajo un microscopio girando las perillas del micromanipulador de modo que la punta del microelectrodo apunte a la pequeña abertura en la parte inferior del orificio de rebaba hasta que el electrodo superior penetre en la superficie cortical. Se debe tener cuidado para evitar forzar el microelectrodo sobre la superficie de la duramadre, ya que esto rompería el electrodo.
12. Acople el microelectrodo de 16 canales a un preamplificador conectado a una unidad de adquisición de datos a través de un cable de fibra óptica (Figura 2).
13. Encienda el preamplificador, la unidad de adquisición de datos y la computadora conectada a la unidad. Encienda la caja estimuladora.
14. Inserte el microelectrodo normalmente en la superficie cortical girando lentamente la perilla del eje z del micromanipulador a una profundidad de 1.500 μm.
15. Microajuste la profundidad aplicando un tren de estímulo a la almohadilla de bigotes y observando el LFP evocado de 16 canales en un monitor de PC utilizando el software de la unidad de adquisición de datos instalada en el PC. Gire con cuidado la perilla del eje z en el micromanipulador hasta que la amplitud más alta del LFP evocado ocurra alrededor del canal 7 (ya que coincide con la capa IV en la corteza)
    nota: Configuración de electrodos de EEG ipsi-lateral: Para algunos experimentos, se colocó un segundo electrodo de araña en el lado ipsi-lateral del cráneo intacto por encima de la corteza del barril. Esta configuración permitió el registro bilateral del EEG durante el estado de reposo para investigar el efecto del orificio de rebaba en la señal del EEG.
    nota: El procedimiento quirúrgico para colocar el electrodo de EEG es idéntico al descrito anteriormente, excepto que el músculo temporal a cada lado de la cabeza se separó cuidadosamente del cráneo, se suturó hacia atrás y se ató firmemente al lado correspondiente del marco estereotáxico.
    nota: La configuración concurrente de EEG/LFP también es idéntica a la descrita anteriormente, con un paso adicional en el que se carga un segundo electrodo de araña con la pasta de EEG, y luego se presiona firmemente contra el cráneo por encima de la corteza de barril lateral ipsi.

Resultados

Figura 1: Configuración general para el registro simultáneo de EEG/LFP. (A) La configuración consiste en un cono de nariz modificado para facilitar la estimulación de la almohadilla de bigotes bajo anestesia con isoflurano, dos electrodos estimulantes insertados en la almohadilla de bigotes, un electrodo de araña colocado en el cráneo por encima de la corteza del barril contralateral...

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Ratas Lister Hood hembras	Charles Rivers
Electrodo de araña	Suministros de electrodos Unimed Ltd	SCS24-426
Pasta de electroencefalograma: Ten20	Suministros de electrodos Unimed Ltd	10-20-S
Soporte estereotáxico con brazos micromanipuladores dobles: Marco estereotáxico de doble manipulador con barras de oreja de 18°	WPI (Instrumentos Mundiales de Precisión)	502603
Electrodos estimulantes de acero inoxidable	PlásticosUno	E363/1/SPC
Estimulador de corriente aislado	Hecho en casa
Microelectrodo de 16 canales, espaciado de 100 μm, área de cada sitio 177 μm2	NeuroNexo	A1x16-10mm-100-177-A16
Headstage agudo de 16 canales	Tucker David Technologies Inc., TDT	RA16AC-Z
Preamplificador: Preamplificador neurodigitalizador de 64 canales de la serie Z	TDT	PZ5-64
Divisor de señal pasivo: caja divisora de 32 canales para PZ5	TDT	S-BOX_PZ5
Unidad de adquisición de datos: Procesador RZ2 BioAmp. Procesador de ultra alto rendimiento 4-DSP de la serie Z	TDT	RZ2-4
Isoflurano	Servicios Veterinarios Nacionales Limitados	50878
Sistema anestésico de isoflurano para pequeños animales	WPI (en inglés	EZ-B800A
Almohadilla térmica termostática: Rat Blanket System 230V	Aparato de Harvard, Reino Unido	50-7221-F
Pomada oftálmica: Lubricante ocular Optixcare	Viovet	203865
Jaula de Faraday	Corporación de Newport	VIS-FDC-3600
Estación de trabajo de aislamiento de vibraciones: Vision IsoStation	Corporación de Newport	M-VIS3660-RG4-325A
Unidad de control de oxímetro y sensor: MouseOxPlus, Starr Life Sciences Corp.	WPI (en inglés	O15001
Cono de nariz suave transparente: Unidad Microflex Non-Rebreathe con nariz de rata	WPI (en inglés	EZ-103A