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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. Chirurgie
REMARQUE : Les détails exacts de l’opération de stimulation en boucle fermée dépendent du type de sondes d’enregistrement utilisées et des zones cérébrales ciblées. Dans la plupart des cas, cependant, une intervention chirurgicale typique comprendra les étapes suivantes.
- Apportez une cage avec un rat à la salle d’opération pour qu’on lui implante une sonde en silicone ou un réseau d’électrodes pour enregistrer l’activité neuronale.
- Anesthésie le rongeur avec 2-2,5 % d’isoflurane et fixe la tête dans un cadre stéréotaxique. Assurez-vous que l’animal est inconscient pendant l’opération en observant toute réaction motrice à de légers stimuli tactiles.
- Appliquez une pommade pour les yeux pour minimiser la sécheresse pendant la chirurgie.
- Rasez la zone chirurgicale et désinfectez la peau avec une solution de chlorhexidine à 2 % et de l’alcool isopropylique à 70 %.
- Injectez de la lidocaïne (5 mg/kg) sous le cuir chevelu au-dessus de la zone du cerveau où les électrodes seront implantées.
- Faites une incision du cuir chevelu sur la zone du futur implant et utilisez un scalpel et un coton-tige pour dégager le périoste du crâne exposé.
- Percez 4 à 8 trous dans le crâne pour l’implantation de vis d’ancrage (~0,5 mm) comme support structurel pour l’implant. Fixez les vis au crâne en les insérant dans les trous et assurez-vous qu’elles sont fermement maintenues en place.
- Percez la craniotomie aux coordonnées spécifiées et insérez l’implant microdrive/sonde.
note: Le protocole décrit pour la stimulation en boucle fermée fonctionnera pour n’importe quelle région du cerveau dans laquelle les électrodes sont insérées.
- Fixez le microentraînement/la sonde et tout connecteur d’interface électrique requis au crâne à l’aide d’acrylique dentaire. La quantité d’acrylique dentaire doit être suffisante pour fixer fermement l’implant, mais il ne doit pas entrer en contact avec les tissus mous environnants.
- Après la chirurgie, surveillez étroitement l’animal jusqu’à ce qu’il ait repris une conscience suffisante pour maintenir le décubitus sternal. Au cours des trois jours suivants, administrer par voie sous-cutanée un analgésique (par ex. Metacam, 1 mg/kg) et un antibiotique pour prévenir l’infection (par ex. enrofloxacine, 10 mg/kg).
note: Les animaux sont généralement laissés à se remettre de la chirurgie pendant une semaine avant tout test ou enregistrement.
2. Installation du logiciel
REMARQUE : Ce produit a été testé sur Windows 10, version 64 bits.
- Installez un logiciel d’acquisition et de traitement des données.
- Installez le système d’acquisition de données Cheetah 6.4 (https://neuralynx.com/software/category/sw-acquisition-control), qui comprend des bibliothèques pour interagir avec le système d’acquisition de guépards.
- Installez SpikeSort3D (https://neuralynx.com/software/spikesort-3d) ou tout autre logiciel qui utilise KlustaKwik27 pour le tri des pointes. Le logiciel de détection en ligne utilise les définitions de cluster du moteur KlustaKwik. Ce logiciel peut s’exécuter sur le même ordinateur ou sur des ordinateurs distincts sur le même réseau.
- Installez NetComDevelopmentPackage (https://github.com/leomol/cheetah-interface/blob/master/NetComDevelopmentPackage_v3.1.0), qui peut également être téléchargé à partir de https://neuralynx.com/software/netcom-development-package.
- Installez Matlab (https://www.mathworks.com/downloads/ le code a été testé sur Matlab version R2018a). Assurez-vous que Matlab est activé dans le pare-feu Windows. Normalement, une fenêtre contextuelle apparaîtra lors de la première connexion.
- Connectez-vous à un compte Matlab. Choisissez la licence. Choisissez la version. Choisissez le système d’exploitation.
- Téléchargez la bibliothèque suivante pour le déclenchement d'événements en ligne à partir de https://github.com/leomol/cheetah-interface et extrayez les fichiers dans le dossier « Documents/Matlab » de l'ordinateur. Une copie du code est fournie dans les documents supplémentaires qui l’accompagnent.
3. Acquisition initiale des données
- Lancez l’acquisition de données à l’aide du logiciel Cheetah.
- Enregistrez quelques minutes de données de dopage pour remplir les formes d’onde du modèle.
- Arrêtez l’acquisition des données et effectuez un tri par pics sur les données enregistrées.
- Ouvrez SpikeSort3D, cliquez sur Fichier | Carte | Chargez le fichier Spike et sélectionnez un fichier Spike dans le dossier contenant les données enregistrées.
- Cliquez sur Menu Cluster, puis sur Cluster automatique à l’aide de KlustaKwik, en laissant les paramètres par défaut, puis cliquez sur Exécuter.
4. Expérience en boucle fermée
- Acquisition de données de CV dans Cheetah.
- Ouvrez Matlab.
- Ouvrez ClosedLoop.m et cliquez sur Exécuter. Sinon, dans la fenêtre de commande Matlab, exécutez ClosedLoop(). Assurez-vous que ClosedLoop.m se trouve sur le chemin d’accès Matlab. Si l'utilisateur souhaite utiliser une fonction personnalisée pour appeler chaque déclencheur, exécutez ClosedLoop('-callback', customFunction) à la place, où customFunction est un handle de cette fonction.
- Chargez les informations de pointe définies lors de l’enregistrement initial en cliquant sur Charger, en parcourant le dossier d’enregistrement et en sélectionnant l’un des fichiers de données de pointe (.ntt, .nse).
- Sélectionnez un ou plusieurs neurones qui déclencheront la stimulation en cochant la case sous les formes d’onde tracées.
- Définissez le nombre minimum de neurones qui déclencheront la stimulation en tapant un entier dans la zone de texte « min matches ». Ensuite, définissez la fenêtre de temps dans laquelle les pointes correspondant à différentes formes d’onde sont considérées comme coactives en tapant un nombre dans la zone de texte « fenêtre ».
- Cliquez sur Envoyer pour commencer. Cela commencera le déclenchement en ligne d’événements (tonalités par défaut) en fonction de l’activité de pointe des neurones sélectionnés.