Name: השרשה כרונית של מערך שלם-קורטיקליים Electrocorticographic ב המרמוסט נפוצות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 43 s
Description: למדו פרוטוקול להשתלת מערך אלקטרוקורטיקוגרפי כרוני בקוף מרמוסט נפוץ. שיטה זו מאפשרת מעקב רציף בפעילות קורטיקלית ברזולוציה גבוהה לחקר עיבוד מידע במערכת העצבים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים יורי Shinomoto על מתן טיפול בבעלי חיים, אימון, הקלטות ער. מערכי ECoG של יוצרו על ידי Cir-טק (www.cir-tech.co.jp). יתר על כן, ברצוננו להודות Editage (www.editage.jp) עבור עריכה בשפה האנגלית. עבודה זו נתמך על ידי מיפוי מוח על-ידי Neurotechnologies משולב ללימודי המחלה (המוח/מחשבות), הסוכנות יפן מחקר רפואי ופיתוח (AMED) (JP18dm0207001), פרויקט המדע המוח המרכז (רומן מדע יוזמות CNSI), המכונים הלאומיים של מדעי הטבע (NINS) (BS291004, מ. ק), ועל ידי האגודה יפן לקידום המדע (JSPS) KAKENHI (JP17H06034, מ. ק).

פרוטוקול זה בוצע מרמוסטיים נפוצות 6 (4 זכרים, 2 נקבות; משקל הגוף = g 320-470; גיל = 14-53 חודשים). כל ההליכים בוצעו בהתאם להמלצות של מוסדות לאומיים של בריאות הנחיות טיפול, שימוש של חיות מעבדה. הפרוטוקול שאושר על ידי הוועדה האתית RIKEN (מס ' H28-2-221(3)). כל הניתוחים בוצעו בהרדמה, כל המאמצים נעשו כדי לצמצם את מספר בעלי החיים שבהם משתמשים כמו גם את חוסר הנוחות שלהם.
1. הכנה
<ol><li>להשיג את תמונת מבניים תהודה מגנטית (MRI) של כל המוח בודדים. זה ישמש כדי לזהות עמדות אלקטרודה דרך רישום מרמוסט המוח אטלס והמחשב טומוגרפיה ממוחשבת (CT).</li>
	<li>הכנה של המערך ECoG: להכין מערך ECoG רב-ערוצי מותאם אישית (איור 1 א'). מערך ECoG 96ch מורכב שני גיליונות עם אלקטרודות 32 ו 64. כדי להתאים את הערכות להבדלים בודדים בגודל המוח, המערך ECoG יש זרוע גמישה. הזרוע יכולה לכסות הקוטב הטמפורלי, בהתאם המוח בודדים צורה. מקם את האלקטרודות הפניה מול מול האלקטרודות ECoG ואלקטרודות הקרקע פונות לאותו הכיוון.<ol>
<li>להרכיב את המערך ECoG עם תיק מחבר (איור 1B), לסגור פערים של מחבר (איור 1C) באמצעות דבק אקרילי כדי למנוע בתנאיי נוזלים במהלך הניתוח. לחטא את המערך בגז אתילן אוקסיד.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להכין ולחטא כלים. הערה: כל הכלים נעשה שימוש מפורטים בטבלה של חומרים.</li>
</ol>2. השרשת ECoG מערך
הערה: תיסוג בליעה של מזון ונוזלים גדול מ- 4 שעות לפני הניתוח. לבצע את כל הצעדים כירורגית עם הטכניקה aseptic באמצעות כפפות סטיריליים וכלי נגינה.
<ol><li>
השתל טרום הליכים
	<ol>
<li>לגרום הרדמה ב המרמוסט בזריקה תוך שרירית (i.m.) של קטמין (15 מ"ג/ק"ג) 5 דקות לאחר הזרקת אטרופין (0.08 מ"ג/ק"ג) i.m..</li>
		<li>עזים ומתנגד ולשמור על הרדמה באמצעות איזופלוריין (1-3% מדולל עם תערובת של תחמוצות החנקן/חמצן) בהתאם למצב פיזיולוגי של החיה, אשר צריך להיות ברציפות לפקח. להבטיח את קצב הלב 130-180 טמפרטורת הגוף BPM וצג רווית חמצן בדם (SpO2) ללא הרף כדי לשפוט המצב של החיה.</li>
		<li>לגלח בראש של החיה עם קוצץ, מסיר שיער. מלא לשטוף קרם להסרת שיער את העור עם גזה רטוב, או זה יגרום נזק לעור.</li>
		<li>לנהל אנטיביוטיקה (cefovecin; 16 מ"ג/ק"ג ספורטינג), נוגדות יתר לחץ דם (פורוסמיד (משתן); i.m. 2.0 מ"ג/ק"ג), ו- antihemorrhagic (carbazochrome סולפונאט נתרן הידרוקסיד; i.m. 0.2 מ"ג/ק"ג).</li>
		<li>במקום החיה על מסגרת stereotaxic. בשלב זה, החלים ג'לי לידוקאין 2% על האוזן-ברים אופטלמולוגיות משחה לעיניים למניעת יובש וכאב לאחר הניתוח.</li>
		<li>לחטא את האזור הכירורגי עם יוד פתרון, לכסות אותו. עם וילונות מעוקר. ג'לי לידוקאין 2% חלות על המקום של החתך בעור.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
השרשת נהלי
	<ol>
<li>פצעים וחתכים בעור כ- 4 ס מ דרך האמצע של הקרקפת עם אזמל. ניתוק בשריר הטמפורלי של הגולגולת עם מגרד עד כל השטח כירורגי חשוף. לנקות רקמות על פני הגולגולת ולעצור את הדימום לחלוטין עם הלחץ hemostasis, ועם שעווה לאיטום, במידת הצורך. לעטוף את הקצה של העור והשרירים עם גזה בטעימת. שמור את הגזה לחלח במהלך הניתוח.</li>
		<li>מניחים בקצה המערך על הקצה של המוט חזיתית חזיתית. סימון אזור המתוכנן גולגולת, חריצים וחורים על הגולגולת עם עיפרון סטרילי. המיקום גולגולת יהיה תלוי בעיצוב של המערך (איור 2).</li>
		<li>תרגיל את הניתוח לאורך סימן 1, כפי שמוצג באיור2. בזמן קידוח העצם, לנשוף אוויר בחוד החנית כדי לשמור על תצוגה ברורה של המנתח. הבא, חותכים את העצם סביב כל סימן 2, כמו פיסת עצם עדיין יהיה קשור דורא במרכז. . תרים את החלק בעדינות מקצה אחד, קילוף השכבה הקשה של המוח עם מרית. תהליך זה חייב להתנהל באיטיות ובזהירות, או זה יקרע את דורא בקלות.<ol>
<li>להסיר את קצות העצם פיסת עצם, לעטוף את החתיכה עם גזה בטעימת, כמו קטע זה יוחזר לאחר השתלת המערך.</li>
		</ol>
</li>
		<li>לבצע גולגולת 3 ו- 4 כפי שמוצג באיור2. אלה מאפשרים החדרת אלקטרודות לתוך orbitofrontal ואת אזורי עורף, בהתאמה.</li>
		<li>תרגיל חרכי בסימן 5 כמוצג באיור2. החריצים האלו מאפשרים בחינת המערך על מנת להבטיח כי זה הוכנס כהלכה.</li>
		<li>עכשיו תהיה חשוף השכבה הקשה של המוח. לשטוף את האזור עם תמיסת מלח ולעצור את הדימום ועם הלחץ hemostasis בספוג ג'לטין, במידת הצורך. הקצה של גולגולת ייתכן שיהיה עליך לנקות עם rongeur מגרד או עצם.</li>
		<li>להפוך את החריצים (מסומן ב- 6 באיור2) אשר ממוקמים האלקטרודות הפניה. הצב האלקטרודות הפניה בחלל אפידורלי ב האזורים sensorimotor ו העורפית קונטרה-צדדי. המיקום צריך להיקבע על פי הצרכים הספציפיים ניסיוני.</li>
		<li>התרגיל חורי הברגים ב- 4 נקודות מסביב לכל גזע של המחבר עם בורג 1.0 מ מ (צלבים באיור2). כדי למנוע נזק לנושא דורא, הכנס מרית מתחת לגולגולת. את החורים האלו צריך להיות אורתוגונלית לגולגולת. לאחר מכן, התקן הצצה ברגים (1.4 x 2.5 מ מ) כעוגן לתקן את מחבר הגולגולת.</li>
		<li>הכנס את המערך ECoG לחלל אפידורל. שימוש קיפון מלקחיים להחזיק את המערך. הערה: המערך צריך להיות מוכנס בלי להתכופף. אם המערך כפופה, ליצור חלל המתאים על-ידי הוספת מרית בין הגולגולת דורא. אם נגרם הכיפוף בגודל קטן יחסית של המוח, לחתוך חלק האלקטרודות.</li>
		<li>לתקן את האלקטרודות הפניה ועל קרקעי עם אקריליק שיניים. מקם את הפניה אלקטרודות בחלל אפידורלי ואת הקרקע אלקטרודות על פני הגולגולת. שני אנשי הקשר צריך להתמודד עם הגולגולת.</li>
		<li>להחזיר את פיסת עצם ולתקן את ההודעה המחבר ואת הראש בגולגולת עם שיניים אקריליק על הברגים.</li>
		<li>תפר את העור עם ניילון 6-0 על המצח ועל הראש האחורי, לתקן את העור בצדדים של המחבר באמצעות סגר העור.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
הליכים שלאחר ההשתלה
	<ol>
<li>הסר את החיה המסגרת stereotaxic. ודא כי החיה נשמרת שסופקו עם חמצן וחמים במהלך השלבים הבאים.</li>
		<li>מיד לאחר הניתוח, להחדיר את החיה meloxicam (i.m. 0.3 מ"ג/ק"ג) כדי להקטין את הכאב לאחר הניתוח. ניהול של הסטרואידים אנטי דלקתי (דקסאמתאזון; i.m. 2.0 מ"ג/ק"ג), עירוי תת-עורי (תמיסת הרטמן; 5.0 mL), לרבות לסי (0.5 מ"ג/ק"ג) כמו gastroprotectant. הערה: שימוש בו-זמני של NSAIDs עם סטרואידים יש פוטנציאל לתופעות לוואי במערכת העיכול.</li>
		<li>לאחר שיחזר לחיה (אשר על-ידי קצב הלב, SpO2), להסיר את סימן חיוני ניטור ולהעביר את החיה לטיפול נמרץ במשך 2-3 ימים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. לאחר הניתוח טיפול
הערה: זה בדרך כלל לוקח 5 ימים לבעלי להתאושש לחלוטין הניתוח.
<ol><li>כדי למנוע נפיחות במוח, לנהל את דקסמתזון הסטרואידים אנטי דלקתי (2.0 mg/kg) פעמיים ביום ביום הראשון לאחר הניתוח. לאחר מכן, להפחית את המינון ל- 1.5 mg/kg פעמיים ביום בימים השני והשלישי, ו 1 מ"ג/ק"ג פעמיים ביום ביום הרביעי.</li>
	<li>לנהל לשיכוך כאבים (meloxicam; 0.1 מ"ג/ק"ג דרך הפה פעם ביום), של antihemorrhagic (סולפונאט carbazochrome נתרן הידרוקסיד; i.m. 0.2 מ ג/ק ג; פעמיים ביום) במשך 5 ימים לאחר הניתוח. הערה: במקרה שלנו, 1-2 ימים לאחר הניתוח, קצת מרמוסטיים (3 מתוך 6) הפך פחות פעיל הקיא. עלול להיגרם על ידי לחץ תוך-גולגולתי מוגבר עקב קריש דם. כאשר מרמוסטיים הציג הסימפטומים הללו, אנחנו נפתח מחדש את הראש והוציאו את הקריש בהרדמה כללית (alfaxalone). אם היה אין כיפוף של המערך ECoG במהלך ההשתלה, קריש הדם היה סביר במרחב בין המערך, איפה פיסת עצם הוחזרה. במקרה זה, קריש הדם יכול לרחוץ משם על ידי הפעלת מלוחים לחלל באמצעות קטטר. הליך זה בדרך כלל מוביל השחזור של החיה.</li>
	<li>
זיהוי של מיקומים אלקטרודה
	<ol>
<li>בסביבות 1 שבוע לאחר הניתוח, לבצע סריקת טומוגרפיה ממוחשבת (CT) המחשב של ראשה. הערה: זה הזדמנות טובה לבדוק אם אותות ניתן להקליט כראוי. פתח את האירוע מחבר ולהסיר כל קרישי דם אם הן קיימות.</li>
		<li>יישר משוקלל T2 MRI כדי קואורדינטות stereotaxic באמצעות דפנה אבן תרשיש תוכנה18 (https://afni.nimh.nih.gov) (איור 3 א). ליישר את התמונה CT לתמונות משוקלל T2 תהודה מגנטית אנטומי עם דפנה אבן תרשיש (איור 3B). רישום של אטלס המוח מרמוסט ל MRI (איור 3C) עם דפנה אבן תרשיש ונמלים19.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Fukushima, M., Chao, Z. C., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+brain+functions+with+mesoscopic+measurements%3A+Advances+in+electrocorticography+for+non-human+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Studying brain functions with mesoscopic measurements: Advances in electrocorticography for non-human primates.</a> Current Opinion in Neurobiology. 32, 124-131 (2015).</li>
<li>Nagasaka, Y., Shimoda, K., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multidimensional+recording+%28MDR%29+and+data+sharing%3A+an+ecological+open+research+and+educational+platform+for+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Multidimensional recording (MDR) and data sharing: an ecological open research and educational platform for neuroscience.</a> PLoS One. 6 (7), e22561(2011).</li>
<li>Fukushima, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+electrocorticographic+electrode+array+for+simultaneous+recording+from+medial%2C+lateral%2C+and+intrasulcal+surface+of+the+cortex+in+macaque+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An electrocorticographic electrode array for simultaneous recording from medial, lateral, and intrasulcal surface of the cortex in macaque monkeys.</a> Journal of Neuroscience Methods. 233, 155-165 (2014).</li>
<li>Komatsu, M., Sugano, E., Tomita, H., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Chronically+Implantable+Bidirectional+Neural+Interface+for+Non-human+Primates%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A Chronically Implantable Bidirectional Neural Interface for Non-human Primates.</a> Frontiers in Neuroscience. 11, 514(2017).</li>
<li>Komatsu, M., Takaura, K., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mismatch+negativity+in+common+marmosets%3A+Whole-cortical+recordings+with+multi-channel+electrocorticograms%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Mismatch negativity in common marmosets: Whole-cortical recordings with multi-channel electrocorticograms.</a> Scientific Reports. 5, 15006(2015).</li>
<li>Sasaki, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+transgenic+non-human+primates+with+germline+transmission%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Generation of transgenic non-human primates with germline transmission.</a> Nature. 459 (7246), 523-527 (2009).</li>
<li>Okano, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain%2FMINDS%3A+A+Japanese+National+Brain+Project+for+Marmoset+Neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Brain/MINDS: A Japanese National Brain Project for Marmoset Neuroscience.</a> Neuron. 92 (3), 582-590 (2016).</li>
<li>de la Mothe, L. A., Blumell, S., Kajikawa, Y., Hackett, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+connections+of+auditory+cortex+in+marmoset+monkeys%3A+lateral+belt+and+parabelt+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Anatomical+Record%22%5BJournal%5D)">Cortical connections of auditory cortex in marmoset monkeys: lateral belt and parabelt regions.</a> Anatomical Record. 295 (5), 800-821 (2012).</li>
<li>Kaas, J. H., Hackett, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subdivisions+of+auditory+cortex+and+processing+streams+in+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Subdivisions of auditory cortex and processing streams in primates.</a> Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (22), 11793-11799 (2000).</li>
<li>Ghahremani, M., Hutchison, R. M., Menon, R. S., Everling, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frontoparietal+Functional+Connectivity+in+the+Common+Marmoset%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">Frontoparietal Functional Connectivity in the Common Marmoset.</a> Cerebral Cortex. , (2016).</li>
<li>Belcher, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+Connectivity+Hubs+and+Networks+in+the+Awake+Marmoset+Brain%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Integrative+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Functional Connectivity Hubs and Networks in the Awake Marmoset Brain.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 10, 9(2016).</li>
<li>Mitchell, J. F., Leopold, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+marmoset+monkey+as+a+model+for+visual+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The marmoset monkey as a model for visual neuroscience.</a> Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).</li>
<li>Solomon, S. G., Rosa, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simpler+primate+brain%3A+the+visual+system+of+the+marmoset+monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">A simpler primate brain: the visual system of the marmoset monkey.</a> Frontiers in Neural Circuits. 8, 96(2014).</li>
<li>Burman, K. J., Palmer, S. M., Gamberini, M., Rosa, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoarchitectonic+subdivisions+of+the+dorsolateral+frontal+cortex+of+the+marmoset+monkey+%28Callithrix+jacchus%29%2C+and+their+projections+to+dorsal+visual+areas%5BTitle%5D)+AND+%22Journals+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">Cytoarchitectonic subdivisions of the dorsolateral frontal cortex of the marmoset monkey (Callithrix jacchus), and their projections to dorsal visual areas.</a> Journals of Comparative Neurology. 495 (2), 149-172 (2006).</li>
<li>Bakola, S., Burman, K. J., Rosa, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cortical+motor+system+of+the+marmoset+monkey+%28Callithrix+jacchus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The cortical motor system of the marmoset monkey (Callithrix jacchus).</a> Neuroscience Research. 93, 72-81 (2015).</li>
<li>Krubitzer, L. A., Kaas, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+organization+and+connections+of+somatosensory+cortex+in+marmosets%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The organization and connections of somatosensory cortex in marmosets.</a> Journal of Neuroscience. 10 (3), 952-974 (1990).</li>
<li>Miller, C. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marmosets%3A+A+Neuroscientific+Model+of+Human+Social+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Marmosets: A Neuroscientific Model of Human Social Behavior.</a> Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).</li>
<li>Cox, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFNI%3A+software+for+analysis+and+visualization+of+functional+magnetic+resonance+neuroimages%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+and+Biomedical+Research%22%5BJournal%5D)">AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages.</a> Computers and Biomedical Research. 29 (3), 162-173 (1996).</li>
<li>Avants, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reproducible+evaluation+of+ANTs+similarity+metric+performance+in+brain+image+registration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A reproducible evaluation of ANTs similarity metric performance in brain image registration.</a> Neuroimage. 54 (3), 2033-2044 (2011).</li>
<li>Hashikawa, T., Nakatomi, R., Iriki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+models+of+the+marmoset+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">Current models of the marmoset brain.</a> Neuroscience Research. 93, 116-127 (2015).</li>
</ol>

ח"כ בקשה פטנט על כל-קורטיקלית מערך ECoG היא להשתמש בפרוטוקול זה (מס '. 2018-210975).

עבור השתלה מוצלחת, חיות צריך להינתן עם תזונה נאותה לפני ואחרי הניתוח. קיצור משך הפעולה חשוב גם לייעל את השחזור של החיה. ההכנות להסתיים לפחות יום אחד לפני הניתוח. כדי לצמצם את זמן הפעולה, מומלץ הכשרה קודמת גולגולת עם אלקטרודה מערך הכניסה שהופסקו בבעלי חיים למטרות ניסוי אחר. טבלה 1 מציגה דוגמה של מסלול הזמן עבור פרוטוקול זה.
שינינו את הליך הרדמה וטיפול שלאחר הניתוח על בסיס מקרה לגופו. ב פרוטוקול וידאו זה, החיות היו מרדימים ומתוחזק בעזרת תערובת של איזופלוריין וחמצן גאל באמצעות צנ...

קוגניציה דורש התיאום של הרכבים עצבית ברשתות המוח נפוצה, במיוחד קליפת מפותח אצל בני אדם, האמין להיות מעורבים בהתנהגויות קוגניטיבית גבוהה יותר. עם זאת, איך קליפת משיגה את התנהגות קוגניטיבית זו היא בעיה לא פתורה בתחום מדעי המוח. התפתחות של אלקטרודות electrocorticographic רזה, גמיש (ECoG) מאפשרת הולכה של הקלטות יציב בין פעילות קורטיקלית בקנה מידה גדול1. Fujii ועמיתיו פיתחו מערך שלם-קורטיקלית ECoG עבור2,קופי מקוק3. המערך ברציפות מכסה כמעט את כל לרוחב cortex, מהקוטב העורפית לקטבים הטמפורלי, חזיתית, ו לוכדת כל-קורטיקלית פעילות עצבית במכה אחת. בהמשך פיתחנו מערכת זו עבור יישומים נפוצים מרמוסט4,5, קוף קטן, העולם החדש עם6,manipulability גנטית7. חיה זו יש מספר יתרונות בהשוואה למינים אחרים. חזותי, שמיעתי, המגע, מנוע, ואזורים בקליפת המוח חזיתית של מין זה יש כבר בעבר ממופה ודיווח חייב הארגון הומולוגי הבסיסי בין אותם אזורים של בני האדם, קופי מקוק8,9, 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16. במוחם החלקה, ביותר לרוחב אזורים קורטיקליים נחשפים השטח של קליפת המוח, אשר קשה לגשת עם ECoG ב קופי מקוק. על סמך תכונות אלה, המרמוסט מתאים ללימודי electrocorticographic. יתר על כן, מרמוסטיים שהפגינו התנהגויות חברתיות, הוצעו כדי לשמש מודל המועמד של התנהגויות חברתיות האדם17.
פרוטוקול זה מתאר הליך ההשתלה אפידורל של המערך ECoG על פני כל לרוחב של קליפת בקוף נפוצות. היא מספקת הזדמנות לעקוב אחר פעילות קורטיקלית בקנה מידה גדול עבור neuroscience בקליפת המוח בקופים, כולל חושית, מוטוריים, תחומים קוגניטיבי וחברתי גבוה יותר.

<table><tbody><tr><td>(100 סמ"ק)</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>צמר גפן כדור</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>משולשי ספיגה</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>18105-03</td> ספוגית כותנה <td>Outocrave</td></tr><tr><td>עם קצה עדין</td><td>Clean Cross Co., Ltd.</td><td>HUBY340 BB-013</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>גזה</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>מלקחיים</td><td></td><td></td> מגבת <td>Outocrave</td></tr><tr><td>ידית</td><td></td><td></td> אזמל <td>Outocrave</td></tr><tr><td>מחזיק</td><td></td><td></td> מחט <td>Outocrave</td></tr><tr><td>איריס מספריים</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>מיקרו-יתושים</td><td></td><td></td> מלקחיים <td>Outocrave Outocrave</td></tr><tr><td>Adson, 1x2 שיניים</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>Bone Curette</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>Micro spatura</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>10091-12</td> מחזיקי מחט <td>Outocrave</td></tr><tr><td>, 12.5 ס"מ, לסתות מעוקלות וחלקות World</td><td>Precision Instruments</td><td>14132</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>Vessel Dilator, 12 ס"מ, קצה 0.1 מ"מ</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>18131-12</td><td>מרחיב כלי Outocrave</td></tr><tr><td>, 12 ס"מ, קצה 0.2 מ"מ</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>18132-12</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>Fine-tiped rongeur</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>16221-14</td><td>מניפורטור Outocrave</td></tr><tr><td>של מסגרת</td><td></td><td></td> סטריאוטקסית מפתח <td>עיקור גז</td></tr><tr><td>למניפורטור</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>מתקן בעבודת יד למחבר</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>סיליקון לאקריל</td><td></td><td></td> שיניים <td>עיקור גז</td></tr><tr><td>סיליקון הלדר</td><td></td><td></td><td>גז עיקור</td></tr><tr><td>מברשת</td><td></td><td></td><td>צבע</td></tr><tr><td>עיקור גז עיפרון</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>מיקרו בורג, 1.4 מ"מ x 2.0 מ"מ</td><td>Nippon Chemical Screw Co., Ltd.</td><td>PEEK/MPH-M1.4-L2</td> מברג <td>עיקור גז</td></tr><tr><td>למיקרו בורג</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>ידית מיקרו-מנוע של מקדחה</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>קוץ נירוסטה, 1.4 מ"מ</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>בור נירוסטה, 1.0 מ"מ</td><td></td><td></td> מקדח <td>עיקור גז</td></tr><tr><td>, 1.2 מ"מ</td><td></td><td></td><td>עיקור גז</td></tr><tr><td>מפוח</td><td></td><td></td> אוויר גומי <td>עיקור גז</td></tr></tbody></table>

השרשה כרונית של מערך שלם-קורטיקליים electrocorticographic ב המרמוסט נפוצות

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

Electrocorticography (ECoG) מאפשר בקרה של השדה החשמלי פוטנציאל מ קליפת עם רזולוציה גבוהה ייתכן. התפתחות של אלקטרודות ECoG רזה, גמיש אפשרה הולכה של הקלטות יציבה של פעילות קורטיקלית בקנה מידה גדול. פיתחנו מערך שלם-קורטיקלית ECoG עבור המרמוסט נפוצות. המערך ברציפות מכסה כמעט לרוחב השטח של האונה בקליפת המוח, מן המוט העורפית כדי הזמני הפולנים חזיתית, היא לוכדת כל-קורטיקלית פעילות עצבית במכה אחת. פרוטוקול זה מתאר הליך ההשתלה כרונית של המערך בחלל אפידורלי של המוח מרמוסט. מרמוסטיים יש שני יתרונות ביחס ECoG הקלטות, אחד להיות ארגון הומולוגיים של מבנים אנטומיים בני האדם, קופי מקוק, כולל מתחמי חזיתית, הקודקוד ואת זמני. היתרון השני הוא כי המוח מרמוסט lissencephalic והוא מכיל מספר רב של קומפלקסים, אשר קשה יותר לגשת בקופי מקוק עם ECoG, הנחשפות על פני השטח של המוח. תכונות אלה מאפשרות גישה ישירה אל אזורים קורטיקליים רוב מתחת לפני השטח של המוח. מערכת זו מספקת הזדמנות לחקור מידע בקליפת המוח הגלובלי עיבוד עם רזולוציות גבוהות ב סדר משנה מילי-שניות זמן וסדר מילימטר בחלל.

המערך כולו-קורטיקלית ECoG יכול ללכוד בו זמנית פעילות. עצבית של מכלול של האונה. איור 4 מציג דוגמאות של רופא בכיר (AEPs) מרובות באזורים מרמוסט ערה השמיעה. הקלטות ECoG נערכו בתנאי האזנה פסיבי. כל מרמוסט נחשף לגירויים שמיעתיים, שכללה גוונים טהור אקראי עם 20 סוגים של תדר. לאחר מכן, אנחנו מחושב AEPs על ידי חישוב ממוצע ECoGs מיושר עם onsets של הצלילים. טפסים שונים גל נצפו מן התחתונה ומעלה השמיעה אזורים, אשר מציין כי הרזולוציה המרחבית של מערך ECoG שלנו יכול ללכוד מיד...

פיתחנו מערך שלם-קורטיקליים electrocorticographic עבור המרמוסט נפוצות שמכסה כמעט לרוחב השטח של קליפת המוח, מן המוט העורפית כדי הזמני הפולנים פרונטלי ללא הרף. פרוטוקול זה מתאר הליך ההשתלה כרונית של המערך בחלל אפידורלי של המוח מרמוסט.

השרשה כרונית של מערך שלם-קורטיקליים Electrocorticographic ב המרמוסט נפוצות

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

פרוטוקול זה מדגים את ההשתלה של מערך אלקטרוקורטיקוגרפי על קליפת המוח של פרימט לא אנושי. כדי לשפוך אור על עיבוד מידע בקנה מידה גדול במדעי המוח של שינוי הפרימטים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מספקת הזדמנות לניטור פעילות קליפת המוח בקנה מידה גדול עם רזולוציה זמנית מרחבית גבוהה.התחל על ידי ביצוע חתך בעור ארבעה סנטימטר דרך קו האמצע של הקרקפת. השתמש בתרופות כדי לנתק את שריר הזמן מהגולגולת עד שכל האזור הכירורגי נחשף. ולנקה את כל הרקמות מפני השטח של הגולגולת.לעצור את הדימום לחלוטין עם דימום לחץ או שעווה בעצמות לפי הצורך. עוטפים את קצה העור והשרירים בגאזה לחה. ומ מניחים את הקצה הקדמי של המערך על קצה הקוטב הקדמי.השתמש בעיפרון כדי לסמן את האזור עבור craniotomy המתוכנן, חריצים וחורים על הגולגולת. ולמקם את המיקרוסקופ המ לנתח מעל האזור הכירורגי. לקדוח את הגולגולת לאורך סימן אחד.תוך כדי קידוח, לפוצץ אוויר בקצה החיתוך כדי לשמור על תצוגה ברורה עבור המנתח, חיתוך העצם כל הדרך סביב סימן שתיים כמו חתיכת העצם עדיין יהיה מחובר דורה במרכז. לאט ובזהירות, להרים את היצירה מקצה אחד. ולקלף את דורה עם מרית.מוציאים את קצות העצם מחתיכת העצם ומרחיקים את העצם עטופה בגאזה לחה עד שהיא מוחזרת לגולגולת בסוף ההליך. לקדוח בסימנים 3 ו-4 כדי לאפשר החדרת אלקטרודות לאזורים מסלוליים, חזיתיים ו העורפיים, בהתאמה. הסתעפות חורך על סימן חמש כדי לאפשר אישור אם המערך הוכנס כראוי.הדורא ייחשף כעת. לשטוף את האזור עם מלוחים ולהפסיק לדמם עם דימום לחץ ספוג ג'לטין לפי הצורך. נקה את קצה הגולגולת הפתוחה במידת הצורך והפוך את הסימן שישה חריצים לתוכו אלקטרודות התייחסות יוצבו.החדרת מרית מתחת לגולגולת כדי להגן על חומר דורה, להשתמש בבורג מילימטר אחד לקדוח חורי בורג בארבע נקודות סביב כל גזע של המחבר. ולהתקין ברגים שיא כעוגן כדי לתקן את המחבר לגולגולת. לאחר מכן, באמצעות מלקחי שטוחים כדי להחזיק את המערך, הכנס את המערך האלקטרוקרדיוגרפי לחלל האפידורלי.מקם את אלקטרודות הייחוס בחלל האפידורלי. לאחר מכן להחיל אקריליק שיניים על ההפניה. מניחים את האלקטרודות הקרקעיות על פני השטח הגולגולתיים.לאחר מכן להחיל אקריליק שיניים על האלקטרודה הקרקע. שים את חתיכת העצם בחזרה במקום, ולהחיל אקריליק שיניים על הברגים כדי לתקן את המחבר ואת הראש פוסט על הגולגולת. לאחר מכן, השתמש בתפר ניילון 6 O כדי לסגור את העור במצח ובחלק האחורי של הקצה.ולהשתמש בסגירות עור כדי לתקן את העור לצדדים של המחבר. כאן מוצגות דוגמאות לפוטנציאלים שמיעתיים מאזורים שמיעתיים מרובים במרמוסט ער. במהלך חשיפה צלילים טהורים אקראיים עם 20 סוגים של תדירות, צורות גל שונות ניתן לראות מאזורים שמיעתיים נמוכים וגבוהים יותר, המציין כי הרזולוציה המרחבית של המערך האלקטרוקרדיוגרפי יכול ללכוד עיבוד מידע שונה באזורים קליפת המוח שונים.אפשרות יכולה להיות מתומרת באופן ויראלי במוח marmoset כי השתלה חשמלית כדי לאפשר גירוי תמונה כרונית לטווח ארוך ניטור בו זמנית של התגובות קליפת המוח.

chronic-implantation-whole-cortical-electrocorticographic-array

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

אנו מספקים מידע שימושי על מנתחים אשר לומדים את התהליך של השתלת אלקטרודות כרוניות הקלטה עצביים. טכניקות מערכות אלקטרודה גם חודר לפני השטח מתוארים במודל בעלי חיים מכרסמים.

השרשה כירורגית של אלקטרודות עצביות כרוניות להקלטת פעילות יחידה אחת אותות Electrocorticographic

סרטון זה מדגים פרוטוקול להשתלת אלקטרוקורטיקוגרפיות בקליפת המוח של העכבר כדי להקליט אותות חשמליים בתגובה לווירוסים הקשורים באדנו המכוונים לביטוי קופילין ומבצעים בו מניפולציה.

השתלת אלקטרודות בקליפת המוח של העכבר לצורך הקלטות אלקטרוקורטיקוגרפיות

סרטון זה מדגים את ההשתלה של מערך אלקטרוקורטיקוגרפיה רכה ואת ההקלטות ארוכות הטווח של קליפת המוח במיני-חזיר. הוא מתאר את השלבים הכרוכים בהשתלה כירורגית של המערך מעל קליפת המוח השמיעתית של המיני-חזיר ורישום פוטנציאלי פעולה עצביים המעוררים גירוי בסיסי וצלילי.

השתלה תת-דוראלית של מערך אלקטרוקורטיקוגרפיה רכה לרישום אלקטרופיזיולוגיה קורטיקלית במיני-חזירים

למידת הימנעות הסעות-תיבה-מבוססת היטב במדעי המוח התנהגותיים. פרוטוקול זה מתאר כיצד ניתן לשלב הסעות תיבה לומדת במכרסמים עם microstimulation אתר ספציפי החשמלי intracortical (ICMS) ובו זמנית בchronical הקלטות vivo ככלי ללמוד היבטים רבים של למידה ותפיסה.

שילוב הסעות-Box הדרכה עם אלקטרו Cortex הקלטה וגירוי ככלי לחקר תפיסה ולמידה

תיכננו הליך שבו גופה אנושית-קבוע פורמלדהיד משמש כדי לסייע נוירוכירורגים להכשרת ההשתלה של מערכים microelectrode לתוך קליפת של המוח האנושי.

אימוני ניתוח ההשתלה של מערכים Neocortical Microelectrode באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי

עבודה זו מהווה פרוטוקול לביצוע השרנית, השתלת נוירו-ניתוחית של מערכים מיקרואלקטרודה במרסט המשותף. שיטה זו מאפשרת באופן מפורש הקלטות אלקטרופיזיולוגיות בבעלי חיים מתנהגים בחופשיות, אך ניתן להתאים בקלות לכל התערבות נוירולוגית דומה אחרת במין זה (למשל, צינורית עבור מינהל התרופות או אלקטרודות לגירוי מוחי).

כירורגיה סטריאוטקאית עבור השרשה של מערכים מיקרואלקטרודה ב מרמוסטמצוי

כאן, אנו מציגים שיטה להערכת ביצועים ובטיחות ארוכת טווח של מערכי אלקטרודות תת-דוראליות רכות במודל מיני-חזיר, המתארת שיטות וכלי ניתוח, דימות תהודה מגנטית לאחר הניתוח, אלקטרופיזיולוגיה של קליפת המוח השמיעתית, תכונות אלקטרוכימיות של השתל ואימונוכימיה לאחר המוות.

השתלת מערך אלקטרוקורטיקוגרפיה רכה תת-דוראלית (ECoG) ורישום קליפת המוח לטווח ארוך במיני-חזירים

מיקרו-כוננים מותאמים אישית מאפשרים מיקוד תת-מילימטרי של אתרי הקלטה בקליפת המוח באמצעות מערכי סיליקון ליניאריים.

אלקטרופיזיולוגיה של פעילות קליפת המוח הלמינרית במרמוסט המשותף

מערך Multielectrode (MEA) הקלטות לספק שיטה ללימוד את הפעילות החשמלית של אוכלוסיות גדולות של נוירונים. כאן, אנו מציגים את הפרטים של הכנה MEA להקליט האפיתל עכבר vomeronasal ובמקביל מגרה את הרקמות.

מערך Multielectrode הקלטות של האפיתל Vomeronasal

מיגרנה והפיכתו ל מיגרנה כרונית הם נטל עצום הבריאות זקוקה אפשרויות טיפול טובות. אנו מבקשים להגדיר כיצד איתות החיסונית העצבית מודולציה את הרגישות למיגרנה, על פי...

דוגמנות איתות החיסון עצבית של מיגרנה אפיזודי כרוני באמצעות הפצת דיכאון במבחנה</em

למדו פרוטוקול להשתלת מערך אלקטרוקורטיקוגרפי כרוני בקוף מרמוסט נפוץ. שיטה זו מאפשרת מעקב רציף בפעילות קורטיקלית ברזולוציה גבוהה לחקר עיבוד מידע במערכת העצבים.

השרשה כרונית של מערך שלם-קורטיקליים Electrocorticographic ב המרמוסט נפוצות

גלה סרטונים נוספים