Una questione fondamentale nella nostra comprensione di circuiti corticali è come le reti in diversi strati corticali codifica le informazioni sensoriali. Qui, descriviamo le tecniche elettrofisiologiche che utilizzano multi-laminare contatto elettrodi per registrare singola unità e potenziali di campo locale e le analisi per identificare i presenti strati corticali.
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Articolo metodologico
Esaminando l'elaborazione locale di rete che utilizza multi-contatto laminare elettrodi di registrazione
In questo articolo
Sommario
Abstract
Strati corticali sono strutture onnipresenti in tutto neocorteccia 1-4 che consistono di reti locali altamente ricorrenti. Negli ultimi anni, significativi progressi sono stati compiuti nella nostra comprensione delle differenze nelle proprietà di risposta dei neuroni in diversi strati corticali 5-8, ma c'è ancora una grande sinistra per conoscere se e come neuronal populations codificare le informazioni in uno specifico laminare modo.
Esistenti multi-elettrodo tecniche di array, anche se informativo per misurare le risposte in molti millimetri di spazio corticale lungo la superficie corticale, non sono adatti per affrontare la questione dei circuiti corticali laminare. Qui vi presentiamo il nostro metodo per la creazione e la registrazione singoli neuroni e potenziali di campo locale (LFPs) attraverso strati corticali di corteccia visiva primaria (V1) utilizzando elettrodi laminare multi-contatto (Figura 1; Plextrode U-Probe, Plexon Inc).
I metodi sono inclusi dispositivo di costruzione di registrazione, l'identificazione degli strati corticali, e l'individuazione di campi recettivi dei singoli neuroni. Per identificare strati corticali, misuriamo le potenzialità di risposta evocati (ERP) della LFP serie temporale utilizzando stimoli flash a tutto campo. Siamo quindi eseguire corrente-source densità (CSD) di analisi per identificare le inversioni di polarità accompagnato dal lavello-sorgente di configurazione alla base del livello 4 (il lavandino è dentro strato 4, di seguito denominata strato granulare 9-12). Corrente-source densità è utile perché fornisce un indice della posizione, la direzione e la densità del flusso di corrente transmembrana, che ci permette di posizionare accuratamente elettrodi per registrare da tutti i livelli di penetrazione in un singolo 6, 11, 12.
Protocollo
1. NAN microdrive costruzione
Usiamo l'U-Probe in combinazione con il sistema di azionamento elettrodo NAN. Costruzione di questo sistema richiede 2-3 ore, ma una volta costruito è molto semplice da modificare. Cominciamo con l'assemblaggio della torre NAN, che include un 4-canale di base (Figura 2a), la camera di NAN (Figura 2b), la griglia con 1 mm di distanza (Figura 2c), 1-4 Microdrive vite (figura 2d), 1 tubi guida -4 (Figura 2 sexies, 500 micron di diametro e tagliare a circa 5-7 cm), e 1-4 torri microdrive (figura 2f). Per semplicità, descriveremo la procedura per la costruzione del sistema di NAN con una torre e un U-Probe. Dopo qua....
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Discussione
Multi-unit registrazioni sono diventati standard per analizzare come le reti neurali nella corteccia codificare informazioni stimolo. Date le recenti progressi nella tecnologia degli elettrodi, la realizzazione di elettrodi permette di laminare una caratterizzazione locale senza precedenti di circuiti corticali. Anche se multi-elettrodo registrazioni offrono informazioni utili sulle dinamiche delle popolazioni neurali, laminare elettrodi multipli consentono una maggiore risoluzione e ulteriori informazioni sulla posizio.......
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Dichiarazioni
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Ringraziamenti
Ringraziamo Ye Wang per le discussioni e Sorin Pojoga per la formazione comportamentale. Supportato dal programma EUREKA NIH, il National Eye Institute, il Programma Pew studiosi, il James S. McDonnell Foundation (VD), e un NIH Vision Training Grant (BJH).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Nome delle apparecchiature | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
| Nan microdrive sistema | Nan Instruments | NAN-S4 | Figura 2. Fascette personalizzate sono necessarie per usare la U-Probe. Tutto ciò detto con eccezione della U-Probe è fornita da strumenti NAN. |
| Vite Microdrive | Officina meccanica del MIT | Tutto ciò che è in grado di assicurare un tubo di guida alla rete NAN deve essere adeguata. | |
| Guida in acciaio inox Tubi | Parti piccole | B00137QHNS (1) o B00137QHO2 (5) | Questi sono 60 in lunghezza e tagliate a misura in laboratorio utilizzando un trapano Dremel mano |
| Plexon U-Probe | Plexon, Inc | PLX-UP-16-25ED-100-SE-360-25T-500 | Vedi U-Probe specifiche disponibili presso www.plexon.com anche vedi Figura 1. |
Tabella 1. Hardware.
| Nome del Software | Azienda | Sito web | Commenti |
|---|---|---|---|
| NAN software | NAN | http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm | Interfaccia computer richiede una porta seriale aggiuntiva per realizzare il sistema Plexon e l'hardware NAN |
| Sorter offline, FPAlign, PlexUtil, programmi MATLAB | Plexon | http://www.plexon.com/downloads.html # Software | In 'pacchetti di installazione' |
| NeuroExplorer | NeuroExplorer | http://www.neuroexplorer.com/ | In 'Risorse' |
| CSDplotter versione 0.1.1 | Klas H. Petterson | http://arken.umb.no/ ~ klaspe / user_guide.pdf |
Tabella 2. Software.
Riferimenti
- Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Receptive fields and functional architecture of monkey striate cortex. J Physiol. 195, 215-243 (1968).
- Mountcastle, V. B. Modality and topographic properties of single neurons of cat's somatic sensory cortex. J Neurophysiol
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Ristampe e permessi
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