Costruzione di matrici Microdrive per cronici Recordings neurali in topi Comportarsi Awake

Eric H. Chang; Stephen A. Frattini; Sergio Robbiati; Patricio T. Huerta

doi:10.3791/50470

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Articolo metodologico

Costruzione di matrici Microdrive per cronici Recordings neurali in topi Comportarsi Awake

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DOI:

10.3791/50470

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5 luglio 2013

Eric H. Chang¹ , Stephen A. Frattini¹ , Sergio Robbiati¹ , Patricio T. Huerta¹^,²

¹Lab of Immune and Neural Networks, Feinstein Institute for Medical Research, North Shore LIJ Health System, ²Department of Molecular Medicine, Hofstra North Shore LIJ School of Medicine

In questo articolo

Sommario

La progettazione e l'assemblaggio di microdrive per registrazioni elettrofisiologiche in vivo di segnali cerebrali dal mouse è descritto. Allegando fasci microelettrodi a vettori guidabili robuste, queste tecniche consentono registrazioni neuronali a lungo termine e stabile. Il design leggero permette illimitato prestazioni comportamentali da parte dell'animale dopo l'impianto in auto.

Abstract

State-of-the-art registrazioni elettrofisiologiche dal cervello di animali che si comportano liberamente consentono ai ricercatori di esaminare contemporaneamente potenziali di campo locale (LFP) da popolazioni di neuroni e potenziali d'azione di singole cellule, come l'animale si impegna in sperimentalmente compiti rilevanti. Microdrive cronicamente impiantati consentono registrazioni del cervello a durare per periodi di diverse settimane. Unità miniaturizzate e componenti leggeri permettono queste registrazioni a lungo termine che si verifichi in piccoli mammiferi, come topi. Utilizzando tetrodi, che consistono in mazzi saldamente intrecciate di quattro elettrodi in cui ciascun filo ha un diametro di 12,5 micron, è possibile isolare i neuroni fisiologicamente attive nelle regioni cerebrali superficiali come la corteccia cerebrale, ippocampo dorsale, e subiculum, così come regioni più profondi come lo striato e l'amigdala. Inoltre, questa tecnica assicura stabili, ad alta fedeltà registrazioni neuronali come l'animale è sfidato con un Variety di compiti comportamentali. Questo manoscritto descrive le diverse tecniche che sono stati ottimizzati per registrare dal cervello di topo. In primo luogo, si mostra come fabbricare tetrodi, caricarli in tubi guidabili, e oro-piastra loro suggerimenti, al fine di ridurre la loro impedenza da MW a gamma k. In secondo luogo, vi mostriamo come costruire un assemblaggio microdrive personalizzato per il trasporto e lo spostamento dei tetrodi verticalmente, con l'uso di materiali poco costosi. In terzo luogo, vi mostriamo i passaggi per l'assemblaggio di un microdrive disponibile in commercio (Neuralynx VersaDrive), che è stato progettato per trasportare tetrodi indipendentemente mobili. Infine, presentiamo risultati rappresentativi di potenziali di campo locale e segnali singola unità ottenute nella subiculum dorsale di topi. Queste tecniche possono essere facilmente modificati per ospitare diversi tipi di array di elettrodi e schemi di registrazione nel cervello di topo.

Introduzione

L'uso della tecnica microelettrodo per registrare segnali neurali extracellulari in vivo ha una lunga e apprezzata tradizione in neuroscienze ^{1, 2.} La possibilità di registrare l'attività elettrica da molte regioni cerebrali in animali che si comportano liberamente, tuttavia, è una tecnologia più recente che sta diventando sempre più comune, come i pacchetti software per l'acquisizione, l'analisi e la discriminazione di segnali neurali diventa più sofisticato e user-friendly ^{3, 4.} I progressi tecnologici sul lato software sono stati anche accompagnati da riduzioni del peso e l'ingombro dei dispositivi impiantabili, c....