El presente protocolo describe la construcción de matrices de microelectrodos hechas a medida para registrar potenciales de campo locales in vivo de múltiples estructuras cerebrales simultáneamente.
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Artículo de método
Construcción de microelectrodos de potencial de campo local para grabaciones in vivo de múltiples estructuras cerebrales simultáneamente
* These authors contributed equally
En este artículo
Resumen
Resumen
Los investigadores a menudo necesitan registrar potenciales de campo locales (LFP) simultáneamente de varias estructuras cerebrales. La grabación desde múltiples regiones cerebrales deseadas requiere diferentes diseños de microelectrodos, pero las matrices de microelectrodos disponibles comercialmente a menudo no ofrecen tal flexibilidad. Aquí, el presente protocolo describe el diseño sencillo de matrices de microelectrodos hechas a medida para registrar LFP de múltiples estructuras cerebrales simultáneamente a diferentes profundidades. Este trabajo describe la construcción de los microelectrodos bilaterales corticales, estriatales, talámicos ventrolaterales y nigrales como ejemplo. El principio de diseño esbozado ofrece flexibilidad, y los microelectrodos se pueden modificar y personalizar para registrar LFP de cualquier estructura calculando coordenadas estereotáxicas y cambiando rápidamente la construcción en consecuencia para apuntar a diferentes regiones del cerebro en ratones que se mueven libremente o anestesiados. El ensamblaje de microelectrodos requiere herramientas y suministros estándar. Estas matrices de microelectrodos personalizadas permiten a los investigadores diseñar fácilmente matrices de microelectrodos en cualquier configuración para rastrear la actividad neuronal, proporcionando grabaciones LFP con resolución de milisegundos.
Introducción
Los potenciales de campo local (LFP) son los potenciales eléctricos registrados desde el espacio extracelular en el cerebro. Se generan por desequilibrios de concentración de iones fuera de las neuronas y representan la actividad de una pequeña población localizada de neuronas, lo que permite monitorear con precisión la actividad de una región específica del cerebro en comparación con los registros de EEG a macroescala1. Como estimación, los microelectrodos LFP separados por 1 mm corresponden a dos poblaciones de neuronas completamente diferentes. Mientras que la señal de EEG se filtra por el tejido cerebral, el líquido cefalorraquídeo, el crán....
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Protocolo
El presente trabajo está aprobado por el Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Virginia. Se utilizaron ratones C57Bl/ 6 de ambos sexos (7-12 semanas) para los experimentos. Los animales se mantuvieron en un ciclo de luz de 12 h / 12 h de oscuridad y tuvieron acceso ad libitum a alimentos y agua.
1. Construcción de microelectrodos
- Para construir los microelectrodos, utilice alambre de níquel-cromo recubierto de diamel de 50 μm (diámetro) (ver Tabla de Materiales). Coloque cinta adhesiva en un extremo del cable en la parte posterior de la plataforma y envuelva el cable tr....
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Resultados
En este trabajo, se utilizaron los microelectrodos LFP para mapear la convulsión diseminada a través de los ganglios basales11. Se realizaron registros simultáneos de LFP desde la corteza premotora derecha (donde estaba el foco de la convulsión) y la VL izquierda, el cuerpo estriado y el SNR (Figura 4). El inicio de la convulsión se identificó como la desviación de la traza de voltaje al menos dos veces la línea de base (Figura 4A, flecha.......
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Discusión
Históricamente, las matrices de microelectrodos se han utilizado ampliamente para registrar la actividad neuronal de una región específica del cerebro de interés 2,3,4,5,6,7,8,9,13. Sin embargo, nuestro fácil diseño de mic.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional de Salud (RO1 NS120945, R37NS119012 a JK) y el Instituto del Cerebro UVA.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Amplificador de 16 canales | A-M Systems | modelo 3600 | Amplificador Cemento |
| craneoplastia | Coltene | Perm Reeline/Resina de reparación tipo II Clase I Sombra - Transparente | Cemento para sujetar microelectrodos |
| Microtomo de criostato | de precisión | CF-6100 | Para cortar el cerebro |
| Alambre de níquel-cromo recubierto de diamel | Johnson Matthey, Inc. | 50 y micro; m | Alambre de microelectrodo |
| Dremel Dremel | Serie 300 | Para perforar agujeros en el cráneo del ratón | |
| Epoxi | CEC Corp | C-POXY 5 | Adhesivo de fraguado rápido |
| Hemostático | Cualquiera | Para sujetar el auricular | |
| Pinzas | Cualquiera | Para sujetar microelectrodos | |
| Microscopio | óptico Nikon | SMZ-10 | Para ver la alineación |
| Ohmímetro | Cualquiera | Para medir la resistencia | |
| Pines (Cabezales y Sockets correspondientes) | Mill-Max | , serie 833, Cabezales y Zócalos de montaje en superficie de ala de gaviota de rejilla de 2 mm | Para conectar microelectrodos al |
| kit de tubos Polymicro | Neuralynx | ID 100 ± 04 µ m, OD 164 y más; 06 y micro; m, espesor del recubrimiento 12 y micro; m | Tubos de vidrio |
| Estimulador de impulsos | A-M Systems | Modelo 2100 | Para marcar la ubicación del microelectrodo al final de las grabaciones |
| Tijeras | Cualquiera | Para cortar microelectrodos | |
| Superglue | Gorilla | Adhesivo | |
| Alambre grueso 0.008 pulg. – 0.011 pulg. | A-M Systems | 791900 | Cable de garrapata para sujetar la guía de microelectrodos |
| Alambre delgado 0,005 pulg. - 0,008 pulg. | A-M Systems | 791400 | Alambre delgado para referencia y tierra |
Referencias
- Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents-EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature Reviews Neuroscience. 13, 407-420 (2012).
- Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Receptive fields of single neurones in the cat's stri....
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Reimpresiones y permisos
