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Article de méthode

Une procédure d'implantation de tableaux organisés de microfils pour enregistrements unitaires dans Awake, se comportant Animaux

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DOI :

10.3791/51004

14 février 2014

Dans cet article

Résumé

L'implantation des réseaux organisés de microfils pour une utilisation dans une seule unité enregistrements électrophysiologiques présente un certain nombre de défis techniques. Méthodes pour effectuer cette technique et l'équipement nécessaire sont décrits. En outre, l'usage bénéfique des baies de microfilaires organisés pour enregistrer des sous-régions distinctes de neurones avec une grande sélectivité spatiale est discutée.

Résumé

Dans les enregistrements électrophysiologiques in vivo chez l'éveillé, animal comporter fournir une méthode puissante pour comprendre la signalisation neuronale au niveau d'une seule cellule. La technique permet expérimentateurs pour examiner le temps et régional modes de cuisson spécifiques afin de corréler les potentiels d'action enregistrés avec un comportement continu. En outre, les enregistrements unitaires peuvent être combinés avec une pléthore d'autres techniques afin de produire des explications détaillées de la fonction neuronale. Dans cet article, nous décrivons l'anesthésie et la préparation de micro-fil implantation. Par la suite, nous énumérons les équipements nécessaires et les étapes chirurgicales à insérer avec précision une gamme de micro-fil dans une structure cible. Enfin, nous décrivons brièvement l'équipement utilisé pour enregistrer de chaque électrode dans le tableau. Les tableaux de microfilaires fixes décrits sont bien adaptés pour l'implantation chronique et permettent des enregistrements longitudinaux des données de neurones dans presque toutes les preparati comportementsur. Nous discutons de traçage des pistes d'électrodes pour trianguler positions microfilaires ainsi que des façons de combiner microfils implantation avec des techniques d'immunohistochimie afin d'augmenter la spécificité anatomique des résultats enregistrés.

Introduction

Des enregistrements électrophysiologiques permettent aux scientifiques d'examiner les propriétés électriques des cellules biologiques. Dans le système nerveux central, où les impulsions électriques servent de mécanisme de signalisation, ces enregistrements sont d'une importance particulière pour la compréhension de la fonction neurale 2.1. Au cours des enregistrements unitaires dans comporter animaux, une micro-électrode qui a été inséré dans le cerveau est capable d'enregistrer des changements dans la génération d'un neurone de potentiels d'action au fil du temps.

Alors que de nombreuses techniques permette....

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Protocole

Le plus grand soin doit être pris pour maintenir des conditions aseptiques (comme décrit dans le Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire 9) lors de la préparation et la conduite de la procédure suivante. Le protocole suivant est en conformité avec le Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire et a été approuvé par le soin et l'utilisation des animaux Commission institutionnelle de l'Université Rutgers. On estime que les procédures ultérieures, il faudra 3-6 heures pour compléter.

L'implantation de la baie Microwire:

  1. La place des animaux sous anesthésie à l....

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Résultats

Une liste de l'équipement utilisé par ce laboratoire pour l'enregistrement de signaux électrophysiologiques peuvent être trouvées dans le tableau 3. Après récupération de la chirurgie, simples unités sont enregistrées en branchant un headstage gain unité dans le connecteur implanté. Cette headstage est relié par un câble à un commutateur, qui est capable d'une rotation libre sans interruption dans l'enregistrement électrophysiologique grâce à l'utilisation de bagues collectrices élec.......

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Discussion

Enregistrements extracellulaires représentent une technique expérimentale puissante qui peut être incorporé dans presque toute la préparation expérimentale en neurosciences. Fils qui ont été implantés dans des réseaux organisés peuvent être suivis comme leurs arbres traversent le cerveau et dans leur région cible (figure 5A). Quand une petite lésion, post-expérimental est créé à la pointe de micro-fil non isolé pour créer un petit dépôt de fer du fil d'acier inoxydable, on peut précisément marquer l.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont aucun intérêt financier concurrents à divulguer.

Remerciements

Cette étude a été financée par le National Institute on Drug Abuse accorde 006 886 DA (MOW) et DA 032270 (DJB).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Tableau 1. Liste des matériaux chirurgicaux.
GauzeFisher (MooreBrand)19-898-144
Cotons-tigesFisher (Puritan)S304659
Nembutal (Pentobarbital)Sigma AldrichP3761
Atropine Methyl NitrateSigma AldrichA0382
Baytril (Enrofloxacin)Butler Shein ( Bayer)1040007
Chlorhydrate de kétamineButler SheinSKU# 023061
Bétadine (Povidone-Iode)Fisher (Perdue)19-066452
StereotaxKopfModel 900
Outil de cautérisationStoelting59017
Microscope de dissectionNikonSMZ445
Foret dentaireBuffalo37800
Bactériostatique SalineBulter Schein8973
Bijoux VisStoelting51457
Microsondesà réseau de microfils Personnalisé(flexible)
Fil de terreOmneticsPrise
Acrylique dentaireFisher (BAS)50-854-402
Sutures résorbablesFisher (Ethicon)NC0258473
Puralube (pommade/lubrifiant ophtalamique)Fisher (Henry Schein)008897
Tableau 2. Liste des instruments chirurgicaux.
2x MicroforcepsGeorge Tiemann Co.#160-57Multi-usage (par exemple, dégager les débris dans la fenêtre du crâne)
2x PinceGeorge Tiemann Co.#160-93Multi-usage (par exemple attacher des sutures)
6x HémostatsGeorge Tiemann Co.#105-1125Pince et incision ouverte
1x Petits ciseauxGeorge Tiemann Co.#105-411Couper les sutures après avoir attaché
1x pince à tissusGeorge Tiemann Co.#105-222Tenir le tissu pendant la suture
1x Porte-aiguilleGeorge Tiemann Co.#105-1259 Maintien del’aiguille de suture
1x Porte-scalpel (avec lame #11)George Tiemann Co.#105-80 (avec lame #105-71)Faire une incision du crâne
1x #22 Lame de scalpelGeorge Tiemann Co.#160-381Rasage du cuir chevelu
1x Spatule chirurgicaleGeorge Tiemann Co.#160-718Grattage du crâne pour effacer les tissus sur le crâne
Vis de machine/bijouterie DiversN/A0/80 x 1/8"
Tableau 3. Liste des équipements pour l’enregistrement des signaux électrophysiologiques.
Microwire Array & ConnecteurMicro Probe, Inc. (Gaithersburg, MD)N/A (N° de pièce basé sur les caractéristiques du réseau)Implanté crânalement dans la région d’enregistrement cible. Les réseaux sont personnalisés en fonction de l’espacement des fils, de la longueur, de l'etc.
Single-Gain Harness/HeadstageM.B. Turnkey Designs (Hillsborough, NJ)Proj 1200Amplification initiale du signal neuronal ; permet la propagation de petits signaux neuronaux.
Commutateur (et pivot de fluide en option)Plastics One, Inc. (Roanoke, VA)SL18CPermet aux animaux de tourner librement tout en propageant le signal électrique au préamplificateur
PréamplificateurM.B. Turnkey Designs (Hillsborough, NJ)Proj 1198Amplifie différentiellement les signaux neuronaux contre une électrode de référence.
Filtre et amplificateurM.B. Turnkey Designs (Hillsborough, NJ)Proj 1199filtre et amplifie davantage le signal amplifié différentiellement.
Ordinateur d’acquisitionEnGen (Phoenix, AZ)N/A (Custom Build)Exécute des logiciels et du matériel pour l’acquisition de données comportementales et neuronales.
Carte A/D  ;Traduction de données (Marlboro, MA)DT-3010Numérise les signaux neuronaux pour l’échantillonnage par ordinateur.
carte d’E/S numériques(Norton, MA)PCI CTR-05Acquiert des entrées et des sorties comportementales
personnaliséeCalcul de mesure de

Références

  1. Carter, M., Shieh, J. C. Electrophysiology In: Guide to research techniques in neuroscience. , Academic Press. (2009).
  2. Aston-Jones, G., Siggins, G. R. Electrophysiology. In: Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress. Kupfer, D., Bloom, F. E. , Raven Press. (1995).
  3. Root, D.....

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