Évaluation des réseaux neuronaux à l’aide d’un réseau de microélectrodes dans des coupes de moelle épinière de souris

Prenez un réseau de microélectrodes, ou MEA, contenant un LCR. Placez une tranche de moelle épinière de souris dans le puits et fixez-la avec un filet lesté.

Placez le puits MEA dans un système d’enregistrement. Au microscope, assurez-vous d’un contact maximal entre les électrodes MEA et la corne dorsale superficielle ou SDH, une région riche en interneurones.

Maintenir un flux continu d’aLCR pour équilibrer le tissu.

Les neurones communiquent par le biais de potentiels d’action. L’afflux d’ions sodium dépolarise la membrane, suivi d’un flux d’ions potassium qui provoque une repolarisation. La membrane s’hyperpolarise brièvement, empêchant un nouveau potentiel d’action jusqu’à ce que le potentiel de repos soit restauré.

Enregistrer l’activité neuronale spontanée à partir des électrodes MEA. Les signaux co-occurrents à travers plusieurs électrodes indiquent un réseau de neurones liés synaptiquement.

Introduire un inhibiteur des canaux potassiques pour prolonger la dépolarisation qui conduit à une augmentation de la fréquence du potentiel d’action et de l’activité rythmique synchrone sur le réseau.

Plus d’électrodes montrant des signaux coïncidents indiquent l’activité synchrone médiée par l’inhibiteur.

Pour commencer à enregistrer l’activité de la corne dorsale, transférez la tranche de l’incubateur dans le puits MEA à l’aide d’une pipette Pasteur à pointe large remplie de LCR artificiel, et ajoutez du LCR artificiel supplémentaire.

À l’aide d’un pinceau fin à poils courts, positionnez la tranche sur le réseau d’enregistrement à 60 électrodes. Ensuite, placez un filet lesté sur le tissu pour le maintenir en place et favoriser un bon contact avec les électrodes MEA.

Placez le MEA dans l’étage de tête d’enregistrement. Vérifiez la position du tissu au-dessus des électrodes à l’aide d’un microscope inversé pour confirmer que le plus grand nombre possible d’électrodes se trouvent sous la DH superficielle. Assurez-vous qu’au moins deux à six électrodes n’entrent pas en contact avec la tranche.

Après avoir connecté la caméra à l’appareil, prenez une image de référence de la tranche par rapport à la MEA pour l’utiliser lors de l’analyse. Ensuite, appuyez sur Start DAQ dans le logiciel d’enregistrement et confirmez que toutes les électrodes reçoivent un signal clair.

Ensuite, fixez les conduites d’entrée et de sortie de perfusion au puits MEA rempli de LCR artificiel et allumez le système de perfusion. Vérifiez le débit et assurez-vous que le débit sortant est suffisant pour éviter le débordement du superfusat. Après avoir équilibré le tissu pendant cinq minutes, enregistrez les données de base brutes pendant cinq minutes.

Déplacez la ligne d’entrée de perfusion du LCR artificiel vers une solution de 4-aminopyridine et attendez 12 minutes pour que l’activité rythmique induite par la 4-aminopyridine atteigne l’état d’équilibre. Ensuite, enregistrez cinq minutes d’activité induite par la 4-aminopyridine et préparez-vous pour les enregistrements ultérieurs afin de tester les médicaments ou de vérifier la stabilité de la 4-aminopyridine.