Los marmostes comunes (Callithrix jacchus) están ganando reconocimiento como un organismo modelo importante en muchos campos de la investigación, incluyendo la neurociencia. Estos primates del nuevo mundo representan un importante modelo animal complementario tanto para roedores como para otros primates no humanos (NCP), como el macaco rhesus. Al igual que los roedores, estos animales son pequeños, fáciles de manipular y relativamente económicos para cuidar y criar1,2,3,4,en comparación con los NCP más grandes. Además, estos animales tienen una propensión al hermanamiento y alta fecundidad en relación con otros NCP1,2,3. Otra ventaja que tiene el marmoset sobre muchos otros primates es que las herramientas modernas de biología molecular3,4,5,6,7 y un genoma secuenciado2 ,3,4,5,8 se han utilizado para modificarlos genéticamente. Tanto los animales que llaman con lentivirus5,como los animales noqueados que utilizan nucleasas de dedos de zinc (ZFN) y las nucleasas de efector similares a los activadores de transcripción (TALENS)7,han producido animales fundadores viables.
Una ventaja en relación con los roedores es que los marmotas, como primates, están filogenéticamente más cerca de los seres humanos3,5,6,9,10,11. Al igual que los seres humanos, los marmosets son animales diurnos que dependen de un sistema visual altamente desarrollado para guiar gran parte de su comportamiento10. Además, los marmosets exhiben complejidad conductual, incluyendo una amplia gama de comportamientos sociales como el uso de diferentes vocalizaciones3,permitiendo a los investigadores abordar preguntas que no son posibles en otras especies. Desde una perspectiva neurocientífica, los marmosets tienen cerebros lissencefalia, a diferencia del más comúnmente utilizado rhesus macaque9. Además, los marmosets tienen un sistema nervioso central similar a los humanos, incluyendo una corteza prefrontal más desarrollada9. Juntos, todas estas características posicionan los marmosets como un modelo valioso para estudiar la función cerebral en la salud y la enfermedad.
Un método común para estudiar la función cerebral consiste en implantar electrodos en lugares anatómicamente específicos mediante neurocirugía estereoonópica. Esto permite el registro crónico de la actividad neuronal en diferentes áreas objetivo en animales despiertos y que se comportan libremente12,13. La neurocirugía estereoócica es una técnica indispensable utilizada en muchas líneas de investigación, ya que permite la focalización precisa de las regiones neuroanatómicas. En comparación con la literatura de macacos y roedores, hay menos estudios publicados que describen la neurocirugía estereotaxia específica del marmoset, y tienden a proporcionar detalles escasos de los pasos involucrados en la cirugía. Por otra parte, aquellos con mayor detalle se centran principalmente en los procedimientos para el registro de electrofisiología en animales restringidos por la cabeza14,15,16,17.
Con el fin de facilitar una adopción más amplia de los marmotas como organismo modelo en la investigación de la neurociencia, el presente método define los pasos específicos necesarios para una neurocirugía estereotaxia exitosa en esta especie. Además de la implantación de matrices de grabación, como se detalla en el método actual, la misma técnica puede adaptarse para muchos otros fines experimentales, incluida la implantación de electrodos estimulantes para el tratamiento de enfermedades18 o la conducción causal comportamiento del circuito19; implantación de cánulas guía para la extracción y cuantificación de neurotransmisores20, inyecciones de reactivos, incluyendo los de inducir modelos de enfermedad12 o para estudios de rastreo de circuitos15; ablación de regiones de tejidos discretos21; implantación de optrodes para estudios optogenéticos22; implantación de ventanas ópticas para análisis microscópico cortical23; e implantación de matrices electrocorticográficas (ECoG)24. Por lo tanto, el objetivo general de este procedimiento es esbozar los pasos quirúrgicos involucrados en la implantación de matrices de microelectrodos para grabaciones electrofisiológicas crónicas en marmosets de comportarse libremente.