大脳皮質の局所電界電位と自由行動ラットから侵害受容のレーザー刺激への応答で Electrocorticograms の同時録音

この方法は、ECoGとワイヤの深さの両方から記録された電気皮質信号の直接的な関係を確立し、レーザー誘発電位のニューロン寄与に関する重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、電極注入がポリ乳酸シェルによって保護され、したがって記録は私達の自由移動ラットに適用することができるということです。この方法は、それぞれの神経磁気の調査を促進する精神疾患の異なる感覚または短い特徴の刺激によって誘発される脳応答を記録する際に適用することができる。

テキストプロトコルで詳述されているように、ラットの麻酔を使用して、この手順を開始します。次に、立体性装置を使用して、ラットの頭部を麻酔マスクに置かれた鼻で固定します。外科的耐性は、ラットがつま先のつまみに応答しない場合に達成される。

角膜乾燥を避けるために眼科軟膏を目に適用します。標準的な剃り器を使用して、ラットの頭皮の上部を剃ります。次いで、医用ヨウドファー消毒液と75%アルコールを用いて頭皮を殺菌し、ヨウ素を除去する。

局所鎮痛のために頭皮に2%リドカインを注入する。次いで、アトロピンを投与して呼吸過敏を抑制する。メスを使って頭皮に約2〜3センチメートルの正中切開を行います。

中線に沿って頭皮の一部をカットして取り除き、頭蓋骨を露出します。定義済みの立体座標系に基づいて ECoG 電極の位置をマークします。また、正中線の参照電極と接地電極の位置をマークします。

デュラを破壊することなく、マークされた観光スポットで頭蓋骨に電気頭蓋ドリルを使用してECoGネジ用ドリル穴。絶縁被覆銅線に接続するステンレスネジを穴に入れ、およそ1ミリメートルの深さになります。基礎となる硬膜に浸透しないようにしてください。

頭蓋骨に保護シェルベースを置きます。歯科アクリルを使用して、頭蓋骨の隣接するネジでベースを固定します。定義済みの立体座標系に基づいて、深度ワイヤ電極の位置をマークします。

さて、ワイヤー注入のためにマークの照準器の周りの頭蓋骨に小さな穴を開け、慎重に硬膜を露出させるために骨のフラップを取り除きます。正常な生理的な生理を頻繁に洗ってください。針を使用して、ピアの合体、血管および新皮質の表面を損傷することなく、硬膜を持ち上げて切断する。

深さのワイヤー電極を新皮質の表面に下げます。次に、ゆっくりと脳をターゲットの深さまで貫通する。ワックスとパラフィン油の混合物で頭蓋骨切れ目を密封し、その後の実験操作のために深さワイヤー電極を移動できるようにします。

頭蓋骨に歯科用アクリルを使用して電極装置を固定します。ECoG ねじに接続する銅線を、コネクタ モジュールの対応するチャネルに溶接します。保護シェル壁をベースに組み立て、参照電極と接地電極を対応するチャネルに溶接します。

テープを使用してキャップを保護シェルに固定して、汚染を防ぎます。ペニシリンをラットに注入した後、単一の家のラットは、テキストプロトコルに詳述されるように手術後の温度と湿度制御ケージ内のラットを制御する。ラットを実験の前に少なくとも1時間行動室に入れ、ラットが記録環境に順応することを確認する。

記録ヘッドステージを電極モジュールにそっと接続して、ラットを怖がらせ、電極モジュールを損傷させないようにします。レーザー発生器をセットアップします。光ファイバーを接続し、機器オペレータマニュアルに従ってレーザーのスポットサイズを調整します。

トリガジェネレータからのデジタル出力を、記録ボードのデジタル入力ポートに接続します。実験室の隅の下にビデオカメラを設定し、足が忍化レーザー刺激を受けたときにラットの不可解な行動を連続的に記録します。チャンバーの上部にある大音量のスピーカーを介して、継続的なホワイトノイズを提供します。

機器オペレータマニュアルに従って記録システムを使用して、ECoGと深さ線電極の両方から電気生理学的データを収集します。次に、レーザー発生器を最初に配置して、チャンバーの底部の隙間からラットの前足の足底にレーザーパルスを送ります。次に、スイッチを押してレーザー刺激を行います。

ここに示されているのは、両側原発性運動皮質、両側原発性体性感覚皮質およびECoGからの生の電気生理学的データである。レーザー刺激の発症後に、明確なレーザー誘発電位、またはLEP応答が検出可能である。ここに示されているのは、5匹のラットの6つの電極から形成されたグループレベルの平均LEP波状である。

LEP応答は、N1波と呼ばれる支配的な負の偏向で構成されています。両側原発性体性感覚皮質のN1波は、二国間の一次運動皮質よりも短い待ち時間と高い振幅を示していることに注意してください。この図は、ECoGからサンプリングされたLEPと両側S1およびM1の深さ線との間のウェーブレット変換された一貫性を示し、レーザーはラットの右前足の足底に送達された。

なお、左S1及びM1はガンマ周波数帯域において右S1及びM1より高いコハーレンスを示した。開発後、この技術は、研究者が同時にレーザー誘発電位の神経寄与を暴露するために、自由な移動ラットのECoGと皮質間局所充填電位の両方をリコールする道を開きます。