Name: 単一ユニット活動とElectrocorticographic信号を記録するための慢性神経電極の外科的移植 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-02-24T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 26 s
Description: 学ぶ慢性神経電極の外科的移植法。ロッドモデルで単一ユニット活動とElectrocorticographic信号を記録し、覚醒行動動物の神経活動を長期的に観察する技術を習得できます。

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この作業は神経通信技術センター（CNCT）、生物医学イメージングとバイオの国立研究所（NIBIB、P41 EB002030）によって資金を供給され、国立衛生研究所（NIH）でサポートされているP41リソースセンターによって資金を供給された。著者らは、手術手技の開発のためのNeuroNexus Technologiesのリオフェッターに感謝したいと、手術中に使用される機器のリストをコンパイルするためにミシガン大学のパテルがパラス。

1。事前にインプラントの手順（共通） <ol><li>にも耳の後ろの目の間から、動物の頭の上を剃る。頭を剃る、電気理髪師のバリカンを使用しています。その後、イソプロピルアルコールで最初のヘッドをスクラブbetadine（3X繰り返す）。眼潤滑剤を適用します。 </li><li>定位耳バーで動物をマウントします。運河に対して頭を横に移動することによって、動物の右耳の外耳道を右に定位耳バーの固定の先端を指示します。細心の注意は、それぞれの耳バーの先端が正しく内耳に配置されることを保証するために注意する必要があります。次に、外耳道に緩んで左耳バーを押すと、わずか内側に圧力をかける。動物の鼻をつかんで、しっかりと前後に小刻み。動物が適切にマウントされている場合はヘッドがしっかりとマウントされた感じになります。 </li></ol> 2。着床前の手術（共通） <ol><li>細かいハサミでは、2つの半CIRCをカットLESは、正中線から外側に向かって、部分的に頭皮を削除する</li><li>骨に付着する骨膜結合組織をこすり削除します。毛細血管がスムーズにカットするのではなく粉砕されるので、そのような外科用メスの刃又は滅菌綿棒の先端の背面として鈍いエッジでこすると出血を最小限に抑えることができます。骨のワックスまたは焼灼鉄を用いた骨の出血を制御します。 </li><li>消毒と過酸化水素を用いた骨の表面を清掃してください。もっとはっきりと見える頭蓋縫合を作るために骨を乾燥させます。ブレグマとラムダの点に注意し、頭を水平に使用する必要があります。開頭術と電極インプラントの場所はブレグマを基準にして測定されるべきであり、一時的にペンで、表面に浅く掘削によってマークすることができます。開頭術の場所は、研究の実験の目的（すなわちモーター、感覚実験1）に依存します。 </li><li>骨にscrewholesを開けると地面に置くとsを安定させる乗組員。常にステンレス鋼またはチタンのネジを使用します。できるだけインチあたりの多数のスレッドが望まれているように、小さな宝石のネジ（例：＃2-56、または＃00から80の場合）。 </li></ol> 3。シリコン電極インプラント手順<ol><li>ネジを注入した後に開頭術を開けます。開頭の角の4つの浅いパイロットマークをドリルダウンします。ガイドとしてパイロットマークを使用すると、開頭の周囲をドリルダウンします。頑丈な鉗子のペアを使用して掘削されていない骨の中心質量を削除します。開いている開頭術のエッジはさらに掘削洗浄する必要があります。骨の薄い部分はmicrorongeursのペアで切り取られることがあります。正中縦縫合糸1の0.5ミリメートル内に現れる可能性があり矢状静脈洞、などの主要血管を避けるために慎重に手術を予定しています。矢状静脈洞を穿刺すると、広範な出血を引き起こす可能性があります。露出硬膜は、ACSFまたは生理食塩水和に保つ必要があります。 </li><li>ピアス硬膜へあなたは、ファッションに小さなゲージの滅菌注射針（例えば、&lt;28ゲージ）を使用して、小さなフックが必要になります。針のベベルを取る時点で90度曲げを形成するためにわずかに傾けてしっかりとした表面（例えば、メスの平らな部分など）に対して平らそれを押してください。硬膜の表面をキャッチするために、このフックを使用して、脳表面から上方に持ち上げます。硬膜は、マイクロはさみを使ってカットすることができますまたは硬フックの横方向の動きを使用して、引き裂かれることがあります。硬フックを使用する場合は、脳の表面の血管を避けるように注意してください。あなたは、CSFは硬膜を切除されたときに漏れると硬膜の表面からの色の違いに気付くはずです。 </li><li>慎重に接地ネジと、歯科用セメントの代わりにタクトのベースの周りにシリコン電極のアース線を接続します。シリコン電極は、電極ケーブルのリード線が開頭の上にアーチしていることを慎重に配置する必要があります。 </li><li>インプラントは、リニアモータアクチュエータPLAを使用して配置されます。定位固定装置にCED。挿入装置に電極を接続するには、ポリエチレングリコール（PEG）は、はんだごてで加熱し、挿入ロッドと記録電極に印加される。 </li><li>電極は固定されて、手動で脳の表面上の所望の定位位置に電極の先端を下げます。 </li><li>リニアアクチュエータへのソフトウェアインタフェースを使用して、脳組織内の所望の深さに電極を移動します。 </li><li>電極ケーブルに隣接するネジからPEGを付加することによって脳内の記録電極を固定します。あなたは今結合したPEGを溶解するために生理食塩水を追加することにより、挿入装置から電極を削除することができます。離れてそれぞれの電極の開頭術、リピートから挿入装置を持ち上げます。 </li><li>生理食塩水に浸したGelfoam露出した開頭手術をカバーしています。シリコーンポリマーは、その後電極ケーブルをカバーし、歯科用アクリルからそれを保護するために使用されます。最終的にコネクタを配置する場所は、その堅牢なヘッドキャップを作るために歯科用アクリルを適用します。 </li></ol> 4。 MicroECoG電極インプラント手順<ol><li> microECoG電極の注入はわずかに大きく開頭術を必要とします。 5×5 mmのデバイスでは、6×6 mmの開頭術を行う必要があります。それはまだ硬膜または軟膜に触れることの危険にさらされ乾燥していない間に開頭術を掘削する前に、UV硬化型歯科用アクリルは、開頭部位の周囲に適用されます。 </li><li>無菌手術のドリルは開頭術の一般的な形状の骨の表面からドリルダウンする＃107バリで使用されます。小さい＃106バリは、その後薄い透明層に骨の残りの部分を下にドリルアウトすることができます。 Rongeursは、骨の残りの部分を持ち上げことができるようになります。 microECoGは、硬膜外またはsubdurally移植することができる。再び、人工脳脊髄液または生理食塩水硬膜は、十分な水分補給を維持。 </li><li> microECoGを埋め込むためには、OPE上の定位腕を置くn個の頭蓋骨、滅菌テープを使用して腕に電極を固定します。電極は現在、開頭術に分け低下させることができる。電極部位が下向きされており、硬膜または軟膜表面との接触を作ることになりますことを確認してください。湿った保存した場合は、電極が組織にスライドしなければなりませんし、場所に留まります。 </li><li>アース線は、少なくとも3倍以上、それ自体の下の周りにラップすることによって、接地ネジに接続されています。アース用ネジは、硬膜と接触したすべてのネジにすることができます。基準線も同様の基準ネジに接続することができます。 </li><li>露出した硬膜またはPIAがある場合には生理食塩水に浸したGelfoamの小片は、電極の周囲に配置する必要があります。生理食塩水に浸したGelfoam少量のも、薄膜電極の上部をカバーする必要があります。 UV硬化型歯科用アクリルは、Gelfoamのトップに適用することができ、安定したヘッドキャップを作成するために使用することができます。アクリルは、薄膜ケーブルCOVERIに直接適用されますNGにコネクタが到達するまで。コネクタキャップの底部を超えてカバーすることがないように注意してください。 </li><li>また、4.3 microECoGの注入は、直ちにmicroECoG基板で製造されて小さな穴を介してシリコン微小電極アレイ（ステップ3.2から3.6）の注入を続けることができます。これは周囲の脳表面からの高解像度のフィールド·レコーディングと一緒に様々な深さの両方で、単一ユニットの同時録画が可能になります。 </li></ol> 5。術後の回復<ol><li>セメントが完全に硬化した後、ヘッドキャップの周りにしっかりと皮膚を縫合し、定位フレームから動物を削除します。 </li><li>おびただしく傷の周り防腐剤粉末や抗生物質軟膏を適用します。耳からの出血がある場合は、外耳道にいくつかの抗生物質も配置します。 </li><li>バルビツール酸塩は、その体温を維持することから動物を防ぐためとして動物を暖かく保つ。ハウスEAChは、慢性的に別のケージに動物を移植した。これは通常、手術から完全に回復するために動物の四から七日かかります。 </li></ol> 6。代表的な結果成功したシリコン電極のインプラント手術は（1kHzで）10kOhm-50kOhmの間に500kOhm-2MOhm間の測定インピーダンス、薄膜電極を持つサイトを記録することになります。神経信号も同様に直後の手術をチェックすることができます。あなたが移植された電極上にスパイクを見て、薄膜の表面電極（図1）徐波の振動を見ることができるはずです。 <img src="/files/ftp_upload/3565/3565fig1.jpg" alt="図1" /> 図1。単一ユニットの活動と皮質振動の代表的な結果。新皮質に移植された慢性的なシリコン電極6が同時に記録されたチャネルから）ワイドバンドのデータ。スパイクが頻繁に記録部位を越えて見ることができることに注意してください。 b）のE脳の表面の16チャネル薄膜uECoG電極アレイの6チャンネルからCOG振動。すべての16の信号の平均値は、各トレース（一般的な平均参照）から削除された、500 Hzのデジタルローパスフィルタを適用した。

<ol><li>Paxinos, G. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+GA+%22The+Rat+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , Sixth Edition, Academic Press. (2007).</li>
<li>Fujisawa, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavior-dependent+short-term+assembly+dynamics+in+the+medial+prefrontal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Behavior-dependent short-term assembly dynamics in the medial prefrontal cortex.</a> Nat. Neurosci. 11 (7), 823-833 (2008).</li>
<li>Merrill, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+stimulation+of+excitable+tissue%3A+design+of+efficacious+and+safe+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Electrical stimulation of excitable tissue: design of efficacious and safe protocols.</a> J. Neurosci. Methods. 141, 171-171 (2005).</li>
<li>Gage, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Naive+coadaptive+cortical+control%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Naive coadaptive cortical control.</a> J. Neural Eng. 2, 52-52 (2005).</li>
<li>Marzullo, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+Closed-Loop+Neural+Interface+Technology+in+a+Rat+Model%3A+Combining+Motor+Cortex+Operant+Conditioning+With+Visual+Cortex+Microstimulation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Neur.+Sys.+and+Rehab.+Eng%22%5BJournal%5D)">Development of Closed-Loop Neural Interface Technology in a Rat Model: Combining Motor Cortex Operant Conditioning With Visual Cortex Microstimulation.</a> IEEE Trans. Neur. Sys. and Rehab. Eng. 18 (2), 117-126 (2010).</li>
<li>Maynard, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Utah+intracortical+electrode+array%3A+a+recording+structure+for+potential+brain-computer+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The Utah intracortical electrode array: a recording structure for potential brain-computer interfaces.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 102, 228-239 (1997).</li>
<li>Kipke, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silicon-substrate+intracortical+microelectrode+arrays+for+long-term+recording+of+neuronal+spike+activity+in+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Neural+Syst.+Rehab.+Eng%22%5BJournal%5D)">Silicon-substrate intracortical microelectrode arrays for long-term recording of neuronal spike activity in cerebral cortex.</a> IEEE Trans. Neural Syst. Rehab. Eng. 11 (2), 151-155 (2003).</li>
<li>Vetter, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+neural+recording+using+silicon-substrate+microelectrode+arrays+implanted+in+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Chronic neural recording using silicon-substrate microelectrode arrays implanted in cerebral cortex.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 51 (6), 896-904 (2004).</li>
</ol>

DRKには、NeuroNexus Technologiesの一部所有者です。

4,5 neuroprostheticシステムのための微小刺激3、または制御信号を提供する、脳機能2を研究するための皮質内および表面のマルチチャンネル·レコーディング·インターフェイスを使用しての関心が高まっている。このビデオで説明されているメソッドは、慢性的な浸透と表面電極システムを移植する方法を示しています。他のシリコン慢性電極システムは6を存在するが、我々はNeuroNexus技術7,8によって開発された平面電極を移植に焦点を当てている。他の電極システムの移植のための技術はかなり異なります。 説明した外科手術の手順から、定位耳バーで動物をマウントする最も困難と移植された電極の配置の精度を決定する上で最も重要なステップとなる可能性があります。細心の注意は、それぞれの耳バーの先端が正しく内耳に配置されていることを前提とするため、注意しなければならない。のAssura後左手の親指と人差し指で頭をサポートし、耳バーの先端に対して頭部の圧力を適用するために継続しながらNCEは、耳バーの先端が動物の右耳の内耳にあることを、右手で、動物の首を解放します。右手で、外耳道に緩んで左耳バーを押すと、わずか内側に圧力をかける。あなたが内耳に左耳バーの先端の滑りを感じることができるまで、ダウンして、順方向およびすべての周りに動物の頭の左側に移動します。右手で、左耳バーに圧力をかけ続けています。動物の頭を解放し、あなたの現在無料の左手で、左耳のバーのセットネジを締めます。

<table border="1"><tbody><tr><td> 機器 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td>骨ねじ - ＃2-56×3/16、なべ頭、18から8 / S </td><td> BoltDepot </td><td> 7650 </td><td></td></tr><tr><td>骨ねじ - ＃2-56×1/8、なべ頭、18から8 / S </td><td> BoltDepot </td><td> 9617 </td><td></td></tr><tr><td>大酸素タンク - サイズK </td><td>極低温ガス</td><td> OXKME </td><td></td></tr><tr><td>小さな酸素ボンベ - サイズE </td><td>極低温ガス</td><td> OXYE-AL </td><td></td></tr><tr><td> Vannas-テュービンゲン春はさみ - 2.5ミリメートルブレード、アングル</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 15002から08 </td><td></td></tr><tr><td>デュモン＃5鉗子、テフロン</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 11626から11 </td><td></td></tr><tr><td>デュモン＃5鉗子、Dumostar </td><td>ファイン科学ツール</td><td> 11295から10 </td><td></td></tr><tr><td>学生Vannas春はさみ</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 91500から09 </td><td></td></tr><tr><td>アドソン鑷子</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 11006から12 </td><td></td></tr><tr><td>カーブFriendman-ピアソンRonqeur、 </td><td>ファイン科学ツール</td><td> 16221から14 </td><td></td></tr><tr><td>アイリスはさみ - ToughCut </td><td>ファイン科学ツール</td><td> 14058から11 </td><td></td></tr><tr><td> Vannas-テュービンゲン春はさみ - 5ミリメートルブレード、ストレート</td><td> FiのNE科学ツール</td><td> 15003から08 </td><td></td></tr><tr><td>スカルペルハンドル</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 10003から12 </td><td></td></tr><tr><td>プラスチック製の殺菌ボックス</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 20810から02 </td><td></td></tr><tr><td>ステンレススチール製の定規</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 30086から15 </td><td></td></tr><tr><td>プローブ＆ヘラ - ストレート14センチメートル</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 10090から13 </td><td></td></tr><tr><td>ストレート止血剤</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 13002から10 </td><td></td></tr><tr><td>止血剤は、湾曲した</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 13003から10 </td><td></td></tr><tr valign="bottom"><td>マイクロドリル駅inlessスチールバリ - 0.7ミリメートル</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 19008から07 </td><td> 10/Pack </td></tr><tr valign="bottom"><td>マイクロドリルステンレス鋼のバリ - 0.5ミリメートル</td><td>ファイン科学ツール</td><td> 19007から05 </td><td> 10/Pack </td></tr><tr valign="bottom"><td>セルフタッピング骨ねじ - 1.17ミリメートル（直径） - 4.7ミリメートル（長さ） </td><td>ファイン科学ツール</td><td> 19010から00 </td><td> 100/Pack </td></tr><tr valign="bottom"><td>人工涙液</td><td>フィッシャー</td><td> NC9860842 </td><td>各</td></tr><tr valign="bottom"><td> Betadine </td><td>フィッシャー</td><td> 19-066452 </td><td>ボトル</td></tr><tr valign="bottom"><td> F-AIRカーボンフィルター</td><td>フィッシャー</td><td> NC9112250 </td><td>キャニスター</td></tr><tr valign="bottom"><td>アプリケーターコットンは、先端不稔の非</td> &lt;TD&gt;資材·サービス</td><td> 1104 </td><td> 10Pack/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>ガーゼ2 &quot;×2&quot; </td><td>資材·サービス</td><td> 1630 </td><td> 25Pack/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>針先、23 GA×1 &quot; </td><td>資材·サービス</td><td> 39412 </td><td>ケース販売</td></tr><tr valign="bottom"><td>針の先端、27 GA×1.25 &quot; </td><td>資材·サービス</td><td> 25251 </td><td></td></tr><tr valign="bottom"><td>針先は、30 GA×0.5 &quot; </td><td>資材·サービス</td><td> 22023 </td><td> 10Box/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>軟膏、三重の抗生物質0.6グラム</td><td>資材·サービス</td><td> 2528 </td><td></td></tr><tr valign="bottom"><td>ポーチ、セルフシール滅菌Pouche<html> S、3.5 &quot;×8&quot; </td><td>資材·サービス</td><td> 1023 </td><td> 10Box/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>ソリューション千ミリリットルのリンガ</td><td>資材·サービス</td><td> 5263 </td><td> 12Bag/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>手術用メスの刃使い捨て無菌第15位</td><td>資材·サービス</td><td> 1975 </td><td> 3Box/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>縫合糸、ナイロンw/P-3ニードル、5-0、18インチ</td><td>資材·サービス</td><td> 4618 </td><td> 12/Box </td></tr><tr valign="bottom"><td> Underpad、使い捨て23 &quot;×36&quot; </td><td>資材·サービス</td><td> 2545 </td><td> 15Pack/Case </td></tr><tr valign="bottom"><td>潤滑剤、ゼリー外科滅菌</td><td>資材·サービス</td><td> 2538 </td><td> 12Box/Case </td></tr>&quot;&gt; <td>吸収発泡ゲル2cmx6cmx7mm </td><td>資材·サービス</td><td> 3107 </td><td></td></tr><tr valign="bottom"><td>シックスピースセットスクリュードライバーセット</td><td>国立宝石用品</td><td> ETSCR98001 </td><td></td></tr><tr valign="bottom"><td>クイック·シル接着</td><td> WPI </td><td> KWIK-SIL </td><td></td></tr><tr valign="bottom"><td>クイック·シルチューブ</td><td> WPI </td><td> 600009 </td><td></td></tr><tr valign="top"><td>慢性的なシリコン電極16から64のサイト</td><td> NeuroNexus技術</td><td>プローブの設計によって異なります</td><td></td></tr><tr valign="top"><td>慢性的な薄膜の表面電極（microECoG）16から32のサイト</td><td> NeuroNexus技術</td><td>プローブの設計によって異なります</td><td>&nbsp;
 </td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

単一ユニット活動とelectrocorticographic信号を記録するための慢性神経電極の外科的移植

Surgical Implantation of Chronic Neural Electrodes for Recording Single Unit Activity and Electrocorticographic Signals

長期的な電気生理学的記録の成功は、多くの場合、移植手術の品質に依存します。ここでは、電極系を注入するプロセスを学習している外科医のための有用な情報を提供します。我々は貫通と表面電極両方の注入手順を示しています。手術のプロセスは、プロシージャ全体で各ステップの詳細な説明を含めて、最初から最後まで説明されています。それはこのビデオガイドは齧歯類モデルやその他の小さな動物モデルで実施手続きに向かって集中されていることにも留意すべきである。説明する手順の変更が他の動物モデルの実現可能である。

我々は、慢性神経記録電極を注入するプロセスを学習している外科医のための有用な情報を提供します。浸透と表面の両方電極システムの技術は、げっ歯類の動物モデルで説明されています。

単一ユニット活動とElectrocorticographic信号を記録するための慢性神経電極の外科的移植

長期的な電気生理学的記録の成否は、多くの場合、植込み手術の質に依存します。ここでは、...に役立つ情報を提供します。

本手順の全体的な目的は、慢性的な電気生理学的記録のための電極を留置することである。まず、動物を麻酔し、手術の準備を行う。準備が整い次第、正中線に沿って切開し、頭蓋骨の上部を露出させる。次に、ネジを固定するための穴を開け、開頭術を行います。最後に、電極を植え込み、歯科用アクリル樹脂で保護キャップを作成します。完了後、電極を信号収集システムに接続し、活動電位や局所フィールド電位を含む電気生理学的信号の記録が可能になります。慢性電生理学的記録の主な利点は、麻酔のない覚醒状態で行動している動物を研究できることです。これにより、記憶における学習、注意、意思決定など、急性手術では確認が困難な神経科学における重要な疑問への回答を得ることが可能になります。本日の手術は、Sarah NikとColin Stetnerによって行われます。動物に外科的麻酔を導入し、足指のつまみによる疼痛反射の消失を確認した後、手術の準備を行います。両眼の間から耳の後ろにかけて動物の被毛を剃り、眼に潤滑剤を塗布します。次に、イソプロピルアルコール、エタノール、ベタジンの順に使い分け、剃毛部位を3回洗浄します。測定装置を取り付け、動物を脳定位固定装置のイヤーバーに固定します。次に、まず動物を動かして1本目のイヤーバーを配置し、続いて2本目のイヤーバーを軽い内圧で誘導しながら、各イヤーバーの先端を聴覚ATUに慎重に位置合わせします。耳の後ろから動物を掴み、しっかりと前後に揺らしてください。適切に固定されていれば、頭部は固定され、がっしりとした感触になります。メスを用いて頭部を再滅菌し、正中線に沿って切開します。クランプと滅菌綿棒を使用して皮膚を牽引して固定します。骨に付着している下層の結合組織を除去します。綿棒のチップで出血を吸収し、最小限に抑えます。この時点で、クランプを皮膚下の組織に再配置し、過酸化水素を用いて骨の表面を消毒および洗浄します。その後、ガーゼパッドで骨を乾燥させ、BMAおよびラムダ点に基づき、ステレオタキシス装置を用いて開頭術のドリリング位置を特定します。ペンまたは浅いドリリングで表面に印を付けます。次に、アンカースクリューを固定するためのネジ穴を骨に開け、外周に沿ってグランドプレースアンカースクリューを配置し、Lambdaの後方にグランドスクリューを配置します。開頭術部位の隣接エリアには、スクリューを配置しないでください。スクリューを植え込んだ後、開頭処置のためのドリリングを行います。まず、開頭部位の四隅に浅いパイロットマークを穿孔し、次に開頭部位の外周を穿孔します。大量出血の原因となるため、可能であれば正中矢状静脈洞を避けてください。その後、丈夫な鉗子を用いて中心部の骨塊を除去し、露出した硬膜に人工脳脊髄液または生理食塩水を滴下して保湿します。28ゲージ以下の皮下注射針を用いて、血管を避けながら小さく90度のフックを作ります。硬膜の表面をフックで掛け、脳から持ち上げます。マイクロ剪刀を使用して、結合組織を切り取り除去します。硬膜を切除すると、CSFが漏出します。ステレオタキシス装置にリニアモーターアクチュエータを固定します。シリコン電極の接地線を、接地ネジの根元に慎重に取り付けます。ケーブルが開頭部位の上に来るように電極を配置します。次に、加熱したPEGを用いて記録電極を挿入デバイスに固定します。その後、電極の先端を脳表面上の目的の定位座標まで手動で降下させます。リニアアクチュエータのソフトウェアインターフェースを使用して、電極を脳組織内の目的の深さまで移動させます。クイックシールを用いて、記録電極ケーブルを隣接するネジに固定し、脳に保持させます。固定後、生理食塩水でPEG接続部分を溶解させ、挿入デバイスから電極を取り外します。挿入デバイスを脳から引き上げます。完了後、露出した開頭部位を生理食塩水に浸したガーゼ、ゲルフォーム、またはアルギン酸ゲルで覆い、各電極ケーブルを保護するためにシリコンポリマーを塗布します。インプラント部位を固定するためにアクリル樹脂を塗布し、硬化させます。次に、コネクターを最終位置に配置し、歯科用アクリル樹脂を塗布して強固なヘッドキャップを作成します。セメントを硬化させます。その後、「術後回復」のセクションに進んでください。5 mm × 5 mmのデバイスを植え込む場合、開頭時間を短縮し清潔に保つため、LambdaとBgmaの間に6 mm × 6 mmの開頭部位を準備します。ドリリングの前に、キャップと開頭部位の乾燥した周辺部にUV硬化型の歯科用アクリル樹脂を塗布します。次に、107バーを使用して、開頭部位のおおまかな形状に沿って骨表面を薄い透明層が見えるまで削り、続いて106バーを使用します。縁の薄化を完了させるには、ロンデルを用いて残った骨片を取り除きます。人工脳脊髄液または生理食塩水で浸したゲルフォームを使用し、硬膜を十分に湿らせた状態に保ってください。そうしないと、電極が組織内に滑り込まなくなります。滅菌テープを使用して、マイクロECOG電極をステレオタキシス固定装置に固定します。開頭部位の上方に配置します。電極の接点が硬膜または皮質表面に接触するように、下向きに注意しながら電極を降下させます。次に、硬膜や神経が露出している電極の周囲および薄膜電極の上に、生理食塩水に浸した少量のゲルフォームを配置します。その後、ゲルフォームの上からコネクタまでUV硬化型歯科用アクリル樹脂を塗布し、ヘッドキャップを固定します。この際、コネクタのキャップ底部より上の部分を覆わないように注意してください。ネジは覆わずに、配線が届く状態にしておきます。キャップが安定したら、テープを切断し、タワーを離します。接地線を硬膜に接触している任意のネジに、ネジに3回以上巻き付けて接続します。次に、同様の手順でリファレンスワイヤを別のネジに接続します。最後に、アクリルを追加してキャップを仕上げます。セメントが硬化すれば、手術部位を縫合できる状態になります。術後の回復を開始するために、動物をフレームから取り出します。動物が自力で正常な酸素レベルを維持できるようになるまで、保温し、補助酸素を投与してください。慢性的にインプラントを留置した動物は、それぞれ別のケージで飼育します。通常、動物が手術から完全に回復するまでに4〜7日かかります。インプラントが成功していれば、術後直後の1 kHzで測定したインピーダンスが予測可能な値になります。神経信号は、埋め込み電極ではスパイクを、薄膜表面電極では緩徐な波形の振動を示します。このビデオを視聴することで、練習を重ねれば慢性手術を適切に実施する方法を十分に理解できるはずです。また、2時間程度で完了できるようになるでしょう。

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この詳細なプロトコルは、自由行動ラットの経頭蓋電気刺激の短期および長期効果を調査するために、側頭骨に経頭蓋刺激電極配置をについて説明します。...

慢性的な経頭蓋電気刺激およびラットの皮質内の記録

コモンマーモ継続的に、一時的な後頭極、前頭極からの皮質のほぼ全体の外側面をカバーするため全体皮質シェットランドシープドッグ...

一般的なセットの全皮質のシェットランドシープドッグ配列の慢性注入

以下に説明する、解剖学的に遠い脳領域全体に複数のポリマー電極アレイを移植し、自由に移動するラットにおける慢性電気生理学的記録を用いるための方法である。調製および外科的移植は、他の種で使用するためのこれらの方法の適応を導く設計原理に重点を置いて、詳細に記載されている。...

複数のフレキシブルポリマー電極アレイの慢性移植

ここでは、ミニブタモデルにおける軟硬膜下電極アレイの長期的な性能と安全性を評価する方法を提示し、手術方法とツール、術後の磁気共鳴画像法、聴覚皮質の電気生理学、インプラントの電気化学的特性、および死後の免疫化学について説明します。...

ミニブタにおける硬膜下軟性皮質電図(ECoG)アレイ移植と長期皮質記録

ここでは、使いやすさ、プローブの回収率、実験の汎用性、および行動との適合性が最適化された、げっ歯類の慢性電気生理学用の軽量で費用対効果の高いプローブインプラントシステムを紹介します。...

DREAMインプラント:頭部固定マウスと自由行動マウスの慢性電気生理学のための軽量でモジュール式で費用対効果の高いインプラントシステム

学ぶ慢性神経電極の外科的移植法。ロッドモデルで単一ユニット活動とElectrocorticographic信号を記録し、覚醒行動動物の神経活動を長期的に観察する技術を習得できます。

単一ユニット活動とElectrocorticographic信号を記録するための慢性神経電極の外科的移植

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