皮質電気記録のためのマウス皮質への電極の埋め込み

要約

出典:Dufort-Gervais, et al. マウスのコフィリンを標的とするアデノ随伴ウイルスを使用して操作された大脳皮質領域の電気皮質学的記録。J. Vis. Exp.(2021年)

このビデオは、コフィリン発現を標的にして操作するアデノ随伴ウイルスに応答して電気信号を記録するために、マウスの大脳皮質に皮質電気検査電極を埋め込むためのプロトコルを示しています。

プロトコル

1. ECoG/EMG電極の埋め込み

1. ストレートケリー鉗子を使用して、AAVが注入された穴の垂直軸に1つのECoG電極(ストレートの金線付き)をゆっくりとねじ込みます。硬膜と大脳皮質への損傷を最小限に抑えるために、頭蓋骨から少なくとも2.5mmのネジを外しておきます(つまり、頭蓋骨の表面から約1.1mmの深さ。図1D)。
2. 後部ECoG電極と頭蓋骨上の参照電極の位置をペンで次の座標でマークします:後部電極(視覚野)右側右側から正中線まで1.5mm、ラムダ前方1.5mm、参照電極(体性感覚皮質)右側から正中線まで2.6mm、ブレグマ後部0.7mm。また、左半球の3本のメンテナンスネジ(頭蓋骨と歯科用セメントの間のアンカーとして機能し、頭のモンタージュを固める)の位置を特定の座標なしでマークしますが、互いに、およびECoG電極からできるだけ離します。
3. 0.7mmのドリルビットで、他の電極とアンカーネジのマークされた位置で頭蓋骨を慎重に突き刺します。各ネジの頭蓋骨表面に垂直な方向にピアスを開けます(つまり、後部電極の垂直軸ですが、他の部位の垂直軸からの角度)。ピアスを10%ポビドンヨード溶液で洗い、ネジを取り付ける前に、細い転がった繊細なタスクワイパーで穴を塞いで、出血や汚染を防ぎます。
4. ストレートケリー鉗子を使用して、左半球のメンテナンスネジをねじ込み、次に右半球の最後の2つの電極をねじ込みます。穴が開けられたのと同じ角度でネジを締め、各ネジの少なくとも2.5 mmを頭蓋骨から外してください(図1D).
   手記：最終的なモンタージュの堅牢性と電気生理学的信号の品質を最大限に高めるために、次のネジを取り付けるときはネジに触れないように注意してください。
5. ネジの内側のリング状のスペースの中央に数滴の歯科用セメントを置きます。
6. マウスの目を覆い、セメントの固化を助けるために3〜5分間光を当てます。EMG電極がしっかりと保持されたら、ECoG電極の基部とアンカースクリューの基部を歯科用セメントで覆い、クラウン型の輪郭を形成します。マウスの目を覆い、セメントの固化を助けるために3〜5分間光を当てます.
   手記：ECoGおよびEMG電極の先端(コネクタにはんだ付けされる金線)や皮膚にセメントを塗布しないでください。
7. モンタージュの中央を、前に混合したアクリルセメントで埋めます。セメントの固化中に、皮膚を固定している4つの外科用クランプを取り外します(そして、これらをすぐに繊細なタスクワイパーで洗います)
   手記：ECoGおよびEMG電極の先端(コネクタにはんだ付けされる金線)や皮膚にセメントを塗布しないでください。
8. モンタージュの背面と前面で皮膚を縫合し、頭蓋骨が露出しないように(ただし、皮膚を伸ばしすぎないように)縫合針(13 mm 3/8 c)と合成吸収性モノフィラメントを使用します。
9. 湾曲した鉗子でコネクタをモンタージュの上に保持し、電極の金線をコネクタピンに慎重に位置合わせします。はんだごてで電極の端をコネクタピンにはんだ付けします.
   手記：過熱や皮質組織の損傷を避けるために、迅速に進行します。各電極が対応するコネクタピンにしっかりと接触していること、および電極が互いに接続されていないことを確認してください。
10. マウスを脳定位固定装置フレームから取り外します。電極とコネクタピンの間のすべての接続部を覆うことにより、コネクタとヘッドの間の空きスペースを以前に混合されたアクリルセメントで覆います。
    注意: コネクタを頭の上に持ってマウスを保持し(頭を傾けずにまっすぐに)、コネクタ内にセメントが浸入しないようにします。
11. マウスの重量を量り、加熱パッド(ヘッドモンタージュの損傷を防ぐための個々のハウジング)の上の清潔なケージ(できればメッシュのない蓋が装備されている)に置きます。動物を定期的に監視し、目覚めたときに0.1 mg / kgのブプレノルフィンを皮下投与し、動物が痛みの兆候を示している場合は12時間後に投与します(例:.、異常な姿勢、目を細めています)。.
    。. 手記：手術前の体重に対する体重増加は1.5gを超えてはなりません。

2. 録音

1. ハツカネズミは、相互グルーミングの結果として頭部モンタージュが損傷したり、録音ケーブルが損傷したり絡まったりしないように、個別に行います。
   手記：このプロトコルでは、マウスを餌、水、および木製の立方体に自由にアクセスできるように飼育し、毎日のモニタリングを実施しました。
2. 手術の2週間後にマウスを録音ケーブルに接続し、ケーブル接続条件に適応します。
3. ECoG信号を24時間(または研究課題によってはそれより長く/より短く)記録します。

結果

図1:ECoG/EMGモンタージュコンポーネントの準備とECoG電極配置の代表例。 (A)ECoG電極:金被覆ネジ(ヘッド径1.9mm、ねじ長径1.14mm、全長3.6mm)のヘッドに、長さ4mm、直径0.2mmの金線(非絶縁性)を鉛フリーはんだで溶着。(B)EMG電極:2本の金線(1.5cmと2cm)は、頭蓋骨の曲線を首の筋肉まで包み込むように湾曲しており、もう一方の端はコネクタにはんだ付けされるようにまっすぐに保たれています。(C)6チャンネルコネクタ:コネクタ(5mm×8mm×8mm+3mmの金属ピン)の6本の金属ピンのうち5本(中央の1本は省略)に鉛フリーはんだを追加しています。コネクタの上部は、ゴミや水の浸入を防ぐためにテープで覆われています。(D)左...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
21Gの針	テルモ	NN-2125R
6チャンネルコネクタ	ディストリビューション	300-93-672	上記の製造中止コネクタの潜在的な代替品
C57BL6/Jマウス	ジャクソン研究所	000664 |B6	敷地内で飼育されている動物
プルロニックF-68			非イオン性界面活性剤
金線 直径0.2mm	デルタ科学	〒920-862-41	非絶縁
ハミルトンシリンジ(10μL)	フィッシャーサイエンティフィック	14815279
輸液シリンジポンプ CMA 402	ハーバード大学装置	CMA8003110
注射カニューレ28 G	プラスチック1	C313L-SPCL
イソフルラン	バクスター	CA2L9100
ケタミン(10mg/mL)	サンドーズ	4550
鉛フリーはんだ	目的	SN100Cの
潤滑性眼科用軟膏	アレルガン	210889
PE 50 カテーテル薄壁	プラスチック1	C232CT
フラットフィリスターヘッドセルフタッピングネジ	モリス	FF00CE125	ECoG電極は金で覆われています。寸法:ヘッド径1.9mm、ねじ長径1.14mm、長さ3.6mm
半田鏝	ウェラー	ウェス51
シリンジ 1 mL	BDの	309659
トリマー	ハーバード大学装置	〒72-9063
キシラジン(20 mg / mL)	バイエル	2169592
ブプレノルフィン(0.3 mg / mL)	CEVAの	57133から02
湾曲した鉗子	ファインサイエンスツール	11001-12
繊細なタスクワイパー	キムテック	34120
歯科用アクリルセメント	イェーツモトロイド	44115
ケリー鉗子	ファインサイエンスツール	13002-10
液体アクリル	イェーツモトロイド	44119
モノクリルプラス縫合針 13 mm 3/8c 回転切断	エチコン	MCP494
プロビドンヨード10%	トライアド使い捨て	〒10-8208
RelyX Unicem 2、接着性樹脂セメントA2	3メートル	56849

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