行動中マウスの海馬における振動を制限空間録音

この方法は、神経細胞ネットワークの活動が細かい時間的および空間的スケールでどのように組織化されているかなど、神経科学分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、線形シリコンプローブの電流データ解析を使用すると、従来の電界電位記録では容易に検出できない局所振動を再構成できることです。この手順を開始するには、手術器具をホットビーズ滅菌器で滅菌し、次にすべての作業面を70%エタノールで拭きます。

次に、麻酔をかけた動物を、イヤーバーを外耳道にそっと挿入して、定位固定装置フレームに装着します。マウスの頭がイヤーバーで安定したら、マウスピースを鼻の上に置いてイソフルランを連続的に送達し、乾燥を防ぐために目に軟膏を塗布します。その後、マウスの下に温熱パッドを置き、ブプレノルフィンを皮下注射して術後の鎮痛を確保します。

その後、頭を剃り、70%エタノールで皮膚を消毒します。手術用ハサミを使用して、頭蓋骨の正中線に沿って皮膚を切開し、外科用クランプを使用して皮膚を開きます。定位固定装置アライメントツールを使用して動物の頭を位置合わせし、ブレグマとラムダを水平にします。

bregma と lambda の間の高さオフセットは 50 マイクロメートル未満である必要があります。さらに、ブレグマから定義された距離で左側と右側の両方で深さを測定することにより、内側外側軸に沿って頭を水平にします。ヘッドが傾いている場合は調整します。

3%過酸化水素でヘッドを洗浄し、滅菌綿ワイプで乾かします。適切な定位固定アトラスを使用して、ブレグマに対する開頭術の位置を決定します。0.9ミリメートルのドリルヘッドを使用して、小脳の上の骨に2つのネジ穴を開けて、アースネジと基準ネジを配置します。

さらに、インプラントを安定させるために、ネジを固定するための1〜3つの穴を開けます。アンカースクリューの位置は、開頭術の位置によって異なります。適切なドライバーを使用して、ネジを骨に挿入します。

脳に侵入しないように注意してください。次に、インプラント側の周りの長方形の領域でドリルで頭蓋骨をゆっくりと薄くして開頭術を行います。滅菌したリン酸緩衝液で骨を頻繁に湿らせます。

残りの薄くなった頭蓋骨を27ゲージの注射針でそっと突き刺し、ピンセットで取り除きます。次に、27ゲージの注射針で硬膜を丁寧に突き刺します。ピンセットを使用して、針の先端を曲げて小さなフックを形成し、このフックを使用して硬膜を取り外します。

次に、脳表面が乾燥するのを防ぐためにリン酸塩緩衝液を塗布します。その後、電極挿入ツールを脳定位固定装置ホルダーに取り付け、プローブをブレグマにゼロにします。プローブを開頭術の上の定位固定座標に移動し、ゆっくりと脳表面を貫通します。

プローブシャフトが曲がらないようにし、血管からの埋め込みを避けてください。次に、目的の深さから約200マイクロメートル上までプローブをゆっくりと下げます。次に、シリコンプローブの開頭術とシャンクを滅菌したワセリンで覆い、保護します。

その後、歯科用セメントを塗布して、プローブの基部を頭蓋骨の固定ネジに固定します。セメントを塗布した直後に、プローブをゆっくりと目標の深さまで動かします。セメントを塗布した後、最後の200マイクロメートルを進めて、プローブの横方向の動きを減らし、ターゲット領域の組織損傷を最小限に抑えます。

セメントが硬化した後、ワックスを焼灼器で溶かして、プローブを挿入ツールから放出します。次に、コネクタボードを挿入装置から外し、ワニクランプを使用して頭蓋骨の適切な場所に配置します。コネクタボードをデンタルセメントを使用して頭蓋骨に固定します。

海馬にプローブを埋め込む場合は、コネクタボードを反対側の壁面骨に置きます。次に、コネクタボードのアース線と基準線を、小脳上の2本のネジに取り付けられたワイヤにはんだ付けします。保護カバーを正しい高さにトリミングし、シリコンプローブの上に置きます。

その後、露出した頭蓋骨の周りの皮膚を避けて、コネクタボードと頭蓋骨のカバーを歯科用セメントで固定します。手術後、マウスに適切な鎮痛治療を少なくとも2日間適用します。インプラントの損傷を防ぐためにマウスをシングルハウスにします。

CA1領域を標的とする慢性的に埋め込まれたシリコンプローブからの記録をここに示します。電流源密度解析は、プローブの個々のシャンクに沿って適用されます。この例では、1つの鋭い波紋イベントがCA1のラジアタム層に顕著な電流シンクをもたらし、2番目の例では、歯状回の顆粒細胞層に2つの異なるサイトが記録されました。

ハイガンマバンドは、60〜80ヘルツのバンドパスフィルターを適用することによって分離され、顆粒セル層にある2つの記録部位の1つに局所的なガンマバーストが明らかになりました。局所的なガンマ発振活動は、記録された信号をCSDに変換した後にのみ検出できることに注意してください。CSDは、LFP信号ではなく、両方の記録サイト間の位相と振幅の非同期の期間を特定します。

このセグメントは、同期されたガンマ活動の短いエポックを示しています。ここでのトレースは、LFPトレースとCSDトレースの位相差と振幅差インデックスを示しています。このビデオを見れば、海馬にシリコンプローブを埋め込む方法についてよく理解できるはずです。