Un impianto di azionamento leggero per registrazioni croniche di tetrodi in topi giovani

Siamo interessati a capire come funziona il cervello a livello di rete. Questo metodo è il nostro tentativo di esplorare lo sviluppo di reti cerebrali per identificare alterazioni dello sviluppo in malattie dipendenti dall'età come l'autismo, la schizofrenia o il disturbo bipolare. La tecnologia della sonda al silicio fornisce un metodo più semplice e coerente per registrare l'attività di rete in vivo.

Ma nonostante questo, le registrazioni croniche di tetra offrono alcuni vantaggi rispetto alle sonde al silicio, come la registrazione simultanea su una più ampia distribuzione spaziale delle regioni cerebrali. Le registrazioni croniche rappresentano una sfida unica per l'elettrofisiologia in vivo a causa di diversi fattori, tra cui la gliosi nei siti di registrazione, il movimento del sito di registrazione nel tempo o il fallimento del metodo di attaccamento. Il nostro recente lavoro ha dimostrato che gli sweep codificati dall'oscillazione theta dell'ippocampo durante il movimento attivo dell'animale ogni cento millisecondi circa si spostano iterativamente in avanti, valutando prospetticamente possibili stati futuri e all'indietro valutando retrospettivamente le azioni precedenti.

L'esecuzione di queste registrazioni in vivo in topi giovani pone diverse sfide ingegneristiche a causa delle piccole dimensioni dei topi, della loro relativa debolezza e della mancanza di sviluppo nel loro cranio. La nostra metodologia supera queste limitazioni e ci consente di registrare quotidianamente l'attività a livello di rete nel cervello del topo in via di sviluppo. Oltre a registrare cronicamente nei topi giovani, il nostro metodo ci consente di registrare fino a 16 distinte regioni cerebrali bilaterali indipendentemente dalla relazione spaziale di quelle regioni.

Questi sviluppi ci permetteranno di identificare come le reti stabiliscono la comunicazione funzionale attraverso gli sviluppi, sia nel cervello sano che nei modelli murini di disturbi dello sviluppo neurologico, come i disturbi dello spettro autistico.