Method Article

マウスの二次運動皮質における二国間局場電位記録による半球横化の評価

DOI:

10.3791/59310

⸱

July 31st, 2019

 ,  ,  , 
1School of Life Sciences, Guangzhou University, 2Institute for Brain Research and Rehabilitation, South China Normal University, 3School of Life Sciences, South China Normal University

In This Article

Summary

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マウスの二次運動皮質(M2)における局所電位電位(LFP)の生体内電気生理学的記録を提示し、半球横化を評価するために適用することができる。今回の研究では、WTコントロールと比較して、APP/PS1マウスにおける左右のM2間の同期レベルの変化が明らかになった。

Abstract

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この記事では、マウスの皮質領域における生体内二国間の記録と局所視野電位(LFP)の分析の両方に関する完全で詳細な手順を示し、横質欠損の可能性を評価するのに有用であり、げっ歯類における脳の接続性とニューラルネットワーク活動の結合を評価する。一般的な神経変性疾患であるアルツハイマー病(AD)の根底にある病理学的メカニズムは、ほとんど知られていない。脳の横質の変化は高齢者で実証されているが、異常な横振りがADの初期徴候の一つであるかどうかは決定されていない。これを調べるために、3~5ヶ月前のADモデルマウスAPP/PS1に、リメイトワイルドタイプ(WT)コントロールを含む両側LFPを記録した。ガンマバンドにおける左右二次運動皮質(M2)のLFPは、WTコントロールよりもAPP/PS1マウスにおいてより同期性が高く、このADマウスモデルにおける両側M2の半球非対称性の低下を示唆した。特に、記録およびデータ解析プロセスは柔軟で簡単に実行でき、ニューロン回路に焦点を当てた実験を行う際に他の脳経路にも適用できます。

Introduction

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アルツハイマー病(AD)は、認知症1、2の最も一般的な形態です。細胞外βアミロイドタンパク質(β-アミロイドタンパク質、Aβ)沈着および細胞内神経線維性もつれ(NOF)は、AD3、4、5の主な病理学的特徴であるが、ADの根底にあるメカニズムである病因はほとんど不明のままである。認知と記憶の重要な構造である大脳皮質は、AD6で障害を受け、歩行が遅いなどの運動障害、環境のナビゲートが困難、歩行障害が7歳に伴って起こる。Aβ沈着および神経線維性もつれは、AD患者8および認知的影響を受けた高齢者9の前運動皮質(PMC)および補助運動領域(SMA)においても観察され、障害を持つ運動の関与を示す。AD病因のシステム。

脳は縦割れで分割された2つの異なる大脳半球によって形成される。健康な脳は、構造的および機能的な非対称性10の両方を示し、「横化」と呼ばれ....

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Protocol

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中国科学技術省の実験動物ガイドラインと実験によると、すべての動物は標準的な条件(12時間の光/暗い、一定の温度環境、食物と水への自由なアクセス)の下でペアで収容されました。広州大学の地元の倫理委員会によって。これは非生存の手順です。

注:代表的な結果に示すデータについては、APP/PS1(B6C3-Tg(ApPswe,PSEN1dE9)85Dbo/J)の二重トランスジェニックマウスおよびリターメイト野生型(WT)コントロールを生後3~5ヶ月で、記録に使用した(n=10、グループあたり)。

1. 動物麻酔と手術

  1. あなたの地元の動物ケア委員会から承認された麻酔レジメンによってマウスを計量し、麻酔します。
  2. 手術前に深い麻酔を確認するために鉗子で尾またはつま先のピンチを行う。
  3. マウスを立体装置に置き、頭部を固定します。
  4. しっとり保つために両目に目のミントを適用します。術前および術後の鎮鎮薬に関する地元の動物ケアガイドラインに従ってください。
  5. 外科バリカンを使用して髪を剃ります。はさみで露出した外科領域の真ん中に小さな切開(12〜15ミリメートル)を作ります。鉗子を使用して、頭皮を中線からそっと引き離します。
  6. 皮膚を穏やかに分離し、残留組織を除去します。過酸化水素コーティングされた綿棒を使用して頭蓋骨をきれいにし....

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Results

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早期AD病理が半球横化の能力を損なうかどうかを調えるために、APP/PS1マウスおよびWTコントロールの左右M2における両側細胞外LFP記録(3~5ヶ月)を実施し、これらの左の相互相関を解析し、右の LFP。WTマウスでは、正のタイムラグにおける左右のLFP間の平均相関が負のタイムラグと有意に異なり、WTコントロールのM2領域における半球非対称性の存在を示す結果が示された(図4) C;WT 陽性、 0.08161 ± 0.01246;WT 負、0.0206 ± 0.01218;p = 4.74531E-4 < 0.001 2つのサンプルt -testによる)対照的に、APP/PS1マウスの左右のLFPは、時間領域でより高い同期を示し、左右M2間の非対称性の低下を示唆した(図4C;APP/PS1陽性、 0.13336 ± 0.0105 APP/PS1 陰性、 0.12635 ± 0.01066;p = 0.64157 > 0.......

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Discussion

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ここでは、生体内の二国間細胞外記録の手順を報告するとともに、脳半球の横向きの推定に柔軟かつ容易に行える二重領域LFP信号の同期を分析し、2つの脳領域の神経活動間の接続性、指向性または結合。これは、グループニューロン活動だけでなく、特にシステムを持たない振動活動やラボのスクリーニングに興味を持っている研究室のために、地域間電気生理学のいくつかの基本的な特性を明らかにするために広く使用することができます。振る舞う動物23でのマルチチャンネル録音.

一般に、脳波検査(EEG)、磁気脳波検査(MEG)、機能磁気共鳴イメージング(fMRI)などの脳活動を監視する一連の技術が利用可能です。このような方法は、提示された録音と比較して、時間的および空間的な解像度が比較的低い。例えば、脳波は、脳の細胞外活動を調査するための最も古く、最も市販の器具の一つです。自由に動くげっ歯類に「高密度」EEGを用いて、不十分な空間分解能24、25、26を改善する研究があるが、頭蓋骨は常により多くのノイズを発生させ、信号対雑音を低減する。

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Disclosures

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著者は何も開示していない。

Acknowledgements

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この研究は、中国国立自然科学財団(31771219、31871170)、広東省科学技術部(2013KJCX0054)、広東省自然科学財団(2014A030313418)の助成金によって支援されました。2014A030313440)。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AC/DC差動増幅器A-M SystemsModel 3000
アナログデジタルコンバータCambridge Electronic Design Ltd.Micro1401
ガラスホウケイ酸マイクロピペット南京春教育実験装置会社161230外径:1.0mm
マイクロ電極プーラー成重PC-10
NaCl広州化学試薬工場7647-14-5
ピンマイクロ電極ホルダーWorld Precision Instruments, INC.
スパイク2 ケンブリッジ・エレクトロニック・デザイン・リミテッド
実体顕微鏡Zeiss435064-9020-000
脳定位固定装置 RWDライフサイエンス68045
ウレタンSigma-Aldrich94300
MEH3SW10

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Goedert, M., Spillantini, M. G. A century of Alzheimer's disease. Science. 314 (5800), 777-781 (2006).
  2. Perrin, R. J., Fagan, A. M., Holtzman, D. M. Multimodal techniques for diagnosis and prognosis of Alzheimer's disease. Nature. 461 (7266), 916-922 (2009).
  3. Cummings, B. J., Pike, ....

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Hemisphere LateralizationBilateral Local Field PotentialSecondary Motor CortexAlzheimer s Disease ModelAPP PS1 MiceCross Correlation AnalysisGamma Band SynchronizationHemispheric AsymmetryStereotaxic ApparatusMicroelectrode Recording

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