כונן TD: שתל פרמטרי בקוד פתוח לרישומים אלקטרופיזיולוגיים רב-אזוריים בחולדות מתנהגים וישנים
April 26th, 2024
כאן, אנו מציגים שתל ייחודי הניתן להדפסה בתלת-ממד עבור חולדות, בשם TD Drive, המסוגל להקליט אלקטרודות תיל סימטריות דו-צדדיות, כיום בעד עשרה אזורי מוח מבוזרים בו זמנית.
מטרת המחקר שלנו היא להבין טוב יותר את המנגנונים העצביים העומדים בבסיס עיבוד הזיכרון, במיוחד לבחון את האינטראקציות בין אזורים מסוימים במוח בזמן אמת במהלך נקודות זמן למידה שונות, וגם במהלך שינה. בהקשר זה, כאן פיתחנו שתל כונן חדשני המאפשר לנו להסתכל על פעילות עצבית בו זמנית על פני אזורי מוח מרובים בחולדות הנעות בחופשיות במהלך משימות ומנוחה. כדי לתעד את פעילות המוח בבעלי חיים מתנהגים, חוקרים משתמשים בדרך כלל בשתלים מורכבים מתוצרת עצמית עם עשרות אלקטרודות חוט ניידות בנפרד.
עם זאת, שימוש והשתלה מוצלחים של מכשירים אלה יכולים לקחת שנים של הכשרה. הכונן שלנו קל לבנייה ואינו זקוק לידיים מומחים, מה שהופך מחקר מסוג זה לנגיש יותר. כונן ה-TD תוכנן על בסיס שלושה רעיונות, בניגוד לעיצובים מורכבים אחרים.
הוא אמור לאפשר הקלטה של אזורים מרובים במוח באופן דו-צדדי, להיות קל יחסית ומהיר לבנייה, וחוקרים צריכים להיות מסוגלים להתאים את העיצוב בעצמם מבלי שיהיה להם ידע מתקדם בתכנון תלת-ממדי. אנו שואפים להבין, כיצד אזורים שונים במוח מתקשרים זה עם זה כאשר מכרסמים מבצעים משימות התנהגות פשוטות לעומת מורכבות? כיצד למידה ותרופות שונות משפיעות על האינטראקציות האלה בין אזורים במוח במהלך השינה, וכיצד אינטראקציות אלה במהלך השינה קשורות לביצועי זיכרון?
סקירה כללית
מחקר זה מציג שתל להדפסה תלת-ממדית חדש וקל לבנייה בשם TD Drive להקלטת אלקטרודות דו-צדדיות בחולדות חופשיות. המטרה היא לשפר את ההבנה של המנגנונים העצביים המעורבים בעיבוד זיכרון על ידי הקלטה מאזורי מוח שונים במהלך משימות התנהגותיות ושינת, ובכך להנגיש את המחקר.
רכיבי מחקר מרכזיים
תחום המדע
- מדעי המוח
- אלקטרופיזיולוגיה
- מחקר התנהגותי
רקע
- המנגנונים העצביים שבבסיס עיבוד הזיכרון אינם מובנים במלואם.
- מכשירי הקלטה קודמים הם מורכבים ודורשים הכשרה מקיפה לשימוש.
- מחקר זה נועד לפשט את תהליך הקלטה של פעילות עצבית.
מטרת המחקר
- לחקור אינטראקציות בין אזורי המוח במהלך למידה ושינה.
- ליצור מערכת הקלטה נגישה יותר לחוקרים.
- לחקור את ההשפעות של למידה ותרופות על אינטראקציות עצביות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הפלטפורמה כוללת שתל להדפסה תלת-ממדית להקלטות אלקטרודות.
- המודל הביולוגי הוא חולדות חופשיות, ומאפשר הקלטה במהלך התנהגות.
- לא הוזכרו ניתוחים מולטיומיים או מטבוליים.
- הועברו הוראות מפורטות להרכבת השתל, תוך התמקדות בקלות הבנייה.
תוצאות עיקריות
- השתל מאפשר הקלטות סימולטניות מאזורי מוח רבים.
- מאפשר בחינה בזמן אמת של פעילות עצבית במהלך משימות ומנוחה.
- מדגיש את הנגישות המשופרת של מחקר אלקטרופיזיולוגי.
מסקנות
- מחקר זה מדגים התקדמות משמעותית בנגישות ההקלטות העצביות.
- ההשלכות כוללות הבנה משופרת של עיבוד זיכרון ואינטראקציות עצביות.
