Article de méthode

Implantation chronique d’ensemble-corticale Electrocorticographic tableau dans l’ouistiti commun

DOI :

10.3791/58980

⸱

1 février 2019

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1Laboratory for Molecular Analysis of Higher Brain Function, RIKEN Center for Brain Science, 2Laboratory for Marmoset Neural Architecture, RIKEN Center for Brain Science, 3Department of Physiology, Keio University School of Medicine, 4Department of Ultrastructural Research, National Center of Neurology and Psychiatry

Dans cet article

Résumé

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Nous avons développé une gamme d’electrocorticographic ensemble-corticale pour l’ouistiti commun qui couvre sans interruption presque totalité de la surface latérale du cortex, du pôle occipital pour le temporel et poteaux frontaux. Ce protocole décrit une procédure d’implantation chronique du tableau dans l’espace péridural de cerveau ouistiti.

Résumé

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Expression (ECoG) permet le suivi des potentiels de champ électrique du cortex cérébral avec une haute résolution spatio-temporelle. Développement récent des électrodes ECoG minces et flexibles a permis à la conduction d’enregistrements stables de l’activité corticale à grande échelle. Nous avons développé une gamme d’ECoG ensemble-corticale pour l’ouistiti commun. Le tableau en permanence couvre presque la surface latérale de hémisphère cortical, du pôle occipital pour le temporel et poteaux frontaux, et il capte tout-cortical activité neuronale d’un seul coup. Ce protocole décrit une procédure d’implantation chronique du tableau dans l’espace péridural de cerveau ouistiti. Ouistitis possèdent deux avantages au sujet de l’ECoG enregistrements, une étant l’organisation homologue des structures anatomiques chez les humains et les macaques, y compris les complexes frontales, pariétales et temps. L’autre avantage est que le cerveau d’ouistiti est lissencephalic et contient un grand nombre de complexes, qui sont plus difficiles d’accès chez les macaques avec ECoG, qui affleurent à la surface du cerveau. Ces fonctionnalités permettent un accès direct à la plupart des régions corticales sous la surface du cerveau. Ce système fournit une occasion d’étudier global informatique corticale avec haute résolution à un ordre de la milliseconde sous dans le temps et l’ordre de millimètre dans l’espace.

Introduction

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Cognition nécessite la coordination des ensembles neurones à travers les réseaux de cerveau généralisée, particulièrement le néocortex qui s’est surtout développée chez les humains et semble pour être impliqué dans les comportements cognitifs plus élevés. Cependant, comment le néocortex permet d’obtenir ce comportement cognitif est un problème non résolu dans le domaine des neurosciences. Développement récent des électrodes electrocorticographic mince et flexible (ECoG) permet la conduction d’enregistrements stables de l’activité corticale à grande échelle1. Fujii et ses collègues ont mis au point un tableau ECoG ensemble-cortical de macaque si....

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Protocole

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Ce protocole a été effectué sur 6 ouistitis (4 mâles, 2 femelles ; poids corporel = 320-470 g ; âge = 53-14 mois). Toutes les procédures ont été réalisées conformément aux recommandations de la National Institutes of Health Guidelines pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire. Le protocole a été approuvé par le Comité d’éthique RIKEN (No. H28-2-221(3)). Toutes les interventions chirurgicales ont été réalisées sous anesthésie, et tous les efforts ont été faits pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés ainsi que leur malaise.

1. préparation

  1. Obtenir une image de résonance magnétique structurelle (MRI) de cha....

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Résultats

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Le tableau ECoG ensemble-corticale peut capturer simultanément l’activité neuronale de l’intégralité d’un hémisphère. La figure 4 montre des exemples de potentiels évoqués auditifs (SPEA) de multiples zones auditives dans un ouistiti éveillé. ECoG enregistrements ont été effectués dans des conditions d’écoute passives. Chaque ouistiti a été exposé à des stimuli auditifs, qui se composait de sons purs randomisés avec 20 types de fréquence. Ensuite, nous avons .......

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Discussion

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Pour une implantation réussie, animaux devrait être fourni avec une nutrition adéquate avant et après la chirurgie. Courte durée de fonctionnement est également important d’optimiser la récupération de l’animal. Préparations devraient être terminées au moins une journée avant la chirurgie. Pour réduire le temps de fonctionnement, une formation préalable de craniotomie avec insertion de tableau des électrodes chez les animaux terminés à d’autres fins expérimentales est recommandée. Le tableau 1 montre un .......

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Déclarations de divulgation

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MK est une demande pour un brevet sur son ensemble-cortical ECoG tableau elle utilisé dans le présent protocole (no 2018-210975).

Remerciements

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Nous remercions Yuri Shinomoto pour fournir des soins aux animaux, la formation et les enregistrements éveillés. Les baies ECoG ont été fabriqués par Cir-Tech (www.cir-tech.co.jp). En outre, nous tenons à remercier Editage (www.editage.jp) pour l’édition de langue anglaise. Ce travail a été soutenu par le Brain Mapping par Neurotechnologies intégrée pour les études de la maladie (cerveau/esprit), l’Agence japonaise pour la recherche médicale et le développement (AMED) (JP18dm0207001), le projet de Science du cerveau du centre pour les Initiatives scientifiques roman ( CNSI), les instituts nationaux des Sciences naturelles (Nikita) (BS291004, M.K.) et par la société ja....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Bécher (100 cc)Outocrave
BouleOutocrave
Triangles d’absorptionFine Science Tools Inc.18105-03Coton-tige Outocrave
à pointe fineClean Cross Co., Ltd.HUBY340 BB-013Outocrave
GazeOutocrave Pince
Outocrave
PoignéeOutocrave
Porte-aiguilleOutocrave
Iris CiseauxOutocrave
Micro-Mosquito ForcepsOutocrave
Adson, 1x2 dentsOutocrave
Curetteen os Outocrave
Micro spaturaFine Science Tools Inc.10091-12 Porte-aiguillesOutocrave
, 12,5 cm, courbés, mâchoires lisses WorldPrecision Instruments14132de récipient Outocrave
, 12 cm, pointe de 0,1 mmFine Science Tools Inc.18131-12de récipient Outocrave
, 12 cm, pointe de 0,2 mmFine Science Tools Inc.18132-12Outocrave
Pince à pointe fineFine Science Tools Inc.16221-14Manipurateur Outocrave
d’un cadreStérilisation au gaz
Clé pour le manipurateurStérilisation au gaz
Fixation à la main pour le connecteurStérilisation au gaz
Cupule en silicone pour l’acrilStérilisation au gaz
Cupule en silicone hlderGaz stérilisation
PinceauStérilisation au gaz
CrayonStérilisation au gaz
Micro vis, 1,4 mm x 2,0 mmNippon Chemical Screw Co., Ltd.PEEK/MPH-M1.4-L2Stérilisation au gaz
Tournevis pour la micro-visStérilisation au gaz
Pièce à main du micromoteur d’une perceuseStérilisation au gaz
Meule en acier inoxydable, 1,4 mmStérilisation au gaz
Meule en acier inoxydable, 1,0 mmStérilisation au gaz
Mèche, 1,2 mmStérilisation au gaz
d’air en caoutchoucStérilisation au gaz
de coton à serviette de scalpel Dilatateur Dilatateur stéréotaxique dentaire Souffleur

Références

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  1. Fukushima, M., Chao, Z. C., Fujii, N. Studying brain functions with mesoscopic measurements: Advances in electrocorticography for non-human primates. Current Opinion in Neurobiology. 32, 124-131 (2015).
  2. Nagasaka, Y., Shimoda, K., Fujii, N.

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Mots-clés

R seau ECoGImplantation CorticaleCerveau de MarmousetEspace piduralProc dure de CraniotomieSuivi par lectrocorticographieEnregistrement de l Activit NeuraleTechnique ChirurgicaleSurface CorticaleCartographie C r brale

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