Enregistrements simultanés d’électroencéphalographie et de potentiel de champ local chez un rat anesthésié

Résumé

Source : Kang, S., et al. Enregistrement simultané de l’électroencéphalographie colocalisée et du potentiel de champ local chez les rongeurs. J. Vis. Exp. (2017).

Cette vidéo montre la procédure d’enregistrement simultané d’électroencéphalographie (EEG) co-localisée et de potentiels de champ local (LFP) chez un rat anesthésié. Le processus consiste à préparer le rat et à fixer des électrodes stimulantes à ses coussinets de moustaches. Une électrode EEG araignée est placée sur le crâne du rat pour les mesures EEG de surface. Dans le même temps, une microélectrode multicanal est insérée dans une région spécifique du cerveau à travers un trou de bavure dans le crâne pour enregistrer l’activité neuronale à partir d’une zone cérébrale localisée.

Protocole

Toutes les procédures impliquant des modèles animaux ont été examinées par le comité institutionnel local de protection des animaux et le comité d’examen vétérinaire JoVE.

1. Configuration EEG/LFP co-localisée

1. Nettoyez et séchez le crâne entourant le trou de la bavure à l’aide d’un coton-tige.
2. Placez soigneusement la pâte EEG conductrice sur un côté plat d’une électrode araignée EEG. Laissez un petit trou dégagé de la pâte EEG sur l’électrode araignée pour permettre à une microélectrode multilaminaire de passer à travers le trou sans entrer en contact avec la pâte et l’électrode araignée. Cela empêche le contact électrique entre l’électrode EEG et la microélectrode.
3. Alignez l’électrode de l’araignée sur le trou de bavure dans le crâne, avec la pâte EEG tournée vers le crâne.
4. Appuyez délicatement l’électrode de l’araignée sur le crâne, en établissant un contact ferme avec le crâne via la pâte EEG. Retirez toute pâte masquant le trou de la bavure à l’aide d’une aiguille sur une seringue.
5. Retirez l’excès de pâte EEG au-delà de la périphérie de l’électrode d’araignée de sorte que le contact entre l’électrode d’araignée et le crâne soit limité spatialement à la taille de l’électrode (Figure 1B).
6. Étalez de la pâte EEG sur l’électrode de référence de l’EEG et placez-la solidement à l’intérieur de l’incision à l’arrière du cou du rat.
7. Connectez les électrodes EEG au préamplificateur via un séparateur de signal passif pour les signaux à faible impédance (Figure 2). Assurez-vous que l’impédance de l’électrode araignée est inférieure à 5 kΩ. Si ce n’est pas le cas, vérifiez que la pâte EEG est bien en contact avec le crâne et que l’électrode est fermement pressée sur la pâte EEG. Ajoutez plus de pâte EEG si nécessaire.
8. Montez un bras de micromanipulateur sur le cadre stéréotaxique. Connectez une microélectrode linéaire à 16 canaux (espacement de 100 μm, aire de chaque site 177 μm²) à un étage de tête aiguë à 16 canaux fixé solidement sur le bras du micromanipulateur.
9. Étalez de la pâte EEG sur les électrodes de référence pour l’EEG et la microélectrode, puis placez-les solidement à l’intérieur de l’incision (Figure 1A).
10. Ajustez l’angle du bras du micromanipulateur de manière à ce que la microélectrode soit perpendiculaire à la surface corticale. Cet angle est normalement compris entre 25-35 °.
11. Abaissez la microélectrode sous un microscope en tournant les boutons du micromanipulateur de sorte que la pointe de la microélectrode soit dirigée vers la minuscule ouverture au fond du trou de bavure jusqu’à ce que l’électrode la plus haute pénètre à peine la surface corticale. Il faut veiller à ne pas forcer la microélectrode sur la surface de la dure-mère, car cela casserait l’électrode.
12. Couplez la microélectrode à 16 canaux à un préamplificateur connecté à une unité d’acquisition de données via un câble à fibre optique (Figure 2).
13. Mettez sous tension le préamplificateur, l’unité d’acquisition de données et l’ordinateur connecté à l’unité. Allumez le boîtier du stimulateur.
14. Insérez la microélectrode normalement sur la surface corticale en tournant lentement le bouton de l’axe z du micromanipulateur à une profondeur de 1 500 μm.
15. Micro-ajustez la profondeur en appliquant un train de stimuli sur le tampon à moustaches et en observant le LFP évoqué à 16 canaux sur un moniteur de PC à l’aide du logiciel de l’unité d’acquisition de données installée sur le PC. Tournez avec précaution le bouton de l’axe z du micromanipulateur jusqu’à ce que l’amplitude la plus élevée du LFP évoqué se produise autour du canal 7 (car celui-ci coïncide avec la couche IV dans le cortex).
    note: Configuration de l’électrode EEG ipsi-latérale : Pour certaines expériences, une deuxième électrode d’araignée a été placée sur le côté ipsi-latéral du crâne intact au-dessus du cortex du baril. Cette configuration a permis l’enregistrement EEG bilatéral pendant l’état de repos pour étudier l’effet du trou de bavure sur le signal EEG.
    note: L’intervention chirurgicale pour mettre en place l’électrode EEG est identique à celle décrite ci-dessus, sauf que le muscle temporal de chaque côté de la tête a été soigneusement séparé du crâne, suturé à l’arrière et solidement attaché au côté correspondant du cadre stéréotaxique.
    note: La configuration simultanée EEG/LFP est également identique à celle décrite ci-dessus, avec une étape supplémentaire dans laquelle une deuxième électrode d’araignée est chargée avec la pâte EEG, puis pressée fermement sur le crâne au-dessus du cortex en barillet ipsi-latéral.

Résultats

Figure 1 : Configuration générale de l’enregistrement simultané EEG/LFP (A) La configuration se compose d'un cône nasal modifié pour faciliter la stimulation du coussinet de moustaches sous anesthésie isoflurane, de deux électrodes de stimulation insérées dans le coussinet de moustaches, d'une électrode d'araignée positionnée sur le crâne au-dessus du cortex du canon opposée a...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Rats Lister Hood femelles	Charles Rivers
Électrode araignée	Unimed Electrode Supplies Ltd	Réf. SCS24-426
Pâte EEG : Ten20	Unimed Electrode Supplies Ltd	10 à 20 secondes
Support stéréotaxique avec deux bras de micromanipulateur : Cadre stéréotaxique à double manipulateur avec barres d’oreille à 18°	WPI (World Precision Instruments)	502603
Électrodes de stimulation en acier inoxydable	PlasticsOne	E363/1/SPC
Stimulateur de courant isolé	Fabriqué en interne
Micro-électrode à 16 canaux, espacement de 100 μm, surface de chaque site 177 μm2	NeuroNexus	A1x16-10mm-100-177-A16
Scène de tête aiguë à 16 canaux	Tucker David Technologies Inc., TDT	RA16AC-Z
Préamplificateur : Préampli neuro-numérisant 64 canaux de la série Z	TDT	PZ5-64
Répartiteur de signal passif : Splitter Box 32 canaux pour PZ5	TDT	S-BOX_PZ5
Unité d’acquisition de données : processeur RZ2 BioAmp. Processeur ultra haute performance 4-DSP série Z	TDT	RZ2-4
L’isoflurane	National Vet Services Limited	Référence 50878
Système d’anesthésie isoflurane pour petits animaux	WPI	EZ-B800A
Coussin chauffant thermostatique : Rat Blanket System 230V	Appareil de Harvard, Royaume-Uni	Référence 50-7221-F
Pommade ophtalmique : Lubrifiant pour les yeux Optixcare	Viovet	203865
Cage de Faraday	Société de Newport	VIS-FDC-3600
Poste de travail d’isolation vibratoire : Vision IsoStation	Société de Newport	M-VIS3660-RG4-325A
Unité de contrôle de l’oxymètre et capteur : MouseOxPlus, Starr Life Sciences Corp.	WPI	O15001
Cône de nez souple transparent : unité Microflex Non-Rebreathing avec un Rat Nosecone	WPI	EZ-103A