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

この技術は、半球の横化のための地域間電気生理学のいくつかの基本的な特性、ならびに接続性、方向性、および結合を検討するために使用することができる。電気生理学的測定は、動物、神経活動における評価の敏感かつ効果的な方法である。このプロトコルは、電気信号の同期に支えるより良い方法を提供します。

アルツハイマー病の病態における脳横化の可能性のある根本的なメカニズムの理解は、アルツハイマー病治療のための潜在的なバイオマーカーに新たな洞察を提供するかもしれない。手術前に、マウスの麻酔の深さを確認し、鉗子で尾またはつま先ピンチを行う。次に、ステレオタキシック装置にマウスを置き、その頭部を固定する。

両目に軟膏を塗って湿潤を保ちます。その後、頭を剃り、領域を殺菌します。剃った領域の中央に、12〜15ミリメートルの小さな切開を行います。

鉗子を使用して、頭皮を静かに中線から引き離します。その後、皮膚を優しく分離し、残留組織を除去する。過酸化水素被覆綿棒を使用して、頭蓋骨をきれいにします。

ステレオ顕微鏡の下で、1〜1.5ミリメートルの半径の2つの小さな穴を頭蓋骨の左右の両側にドリルし、記録マイクロ電極をM2領域に挿入できるようにします。タングステン針で硬膜を慎重に取り外します。次に、0.5モル塩化ナトリウムを充填した2つの別々の記録マイクロ電極を、機械的マイクロマニピュレータを使用して60度の角度で穴に挿入します。

LFPの記録のために、ゆっくりとM2座標に左右のガラス電極を下げる。品質管理のために、差動増幅器を使用して、各電極の抵抗をテストします。次に、記録プロセスを0.1ヘルツハイパスに設定し、1000回の増幅で1000ヘルツローパスを設定します。

安定した状態でデジタル化された生のLFPデータを収集し、少なくとも60秒間、麻酔下で毎秒2回の呼吸でマウスが均等に呼吸します。記録後、ゆっくりと脳から電極を上げる。データを保存し、解析ソフトウェアを使用してオフラインで分析します。

相互相関分析を実行するには、解析ソフトウェアで解析をクリックし、波形相関をクリックしてデータをインポートします。次に、一方の波形チャンネル信号を最初のチャンネルに、もう一方を基準として割り当てます。幅を 2 に設定し、オフセットを 1 として設定します。

続いて、開始時間と終了時間を選択して、両方のLFPの持続時間を100秒に設定します。次に、プロセスボタンを押して相互相関分析を行います。ファイルをクリックし、名前を書き出し、結果のポップアップチャートに対応する相互相関結果をテキスト形式で保存します。

その後、0 プラスとマイナス 01 秒の範囲の時間差の相関値を削除し、相互相関データの残りの部分を処理します。一貫性解析を実行するには、解析ソフトウェアでデータを実行します。次に、2つのLFP信号を第1および第2の波形チャンネルとして配置し、ブロックサイズの値を4096に設定します。

ブロック サイズは、実際の変換に最初に使用されるデータ ポイントの数を意味します。ブロック サイズが大きいほど、周波数の分解能が向上します。点線を手動で移動して、両方のチャンネルの信号の時間精度が同じ期間として設定されるようにします。

[領域の追加] ボタンを押して領域を読み込み、一貫性解析を実行します。その後、ファイルをクリックして名前を付けて保存し、結果のポップアップチャートに対応する一貫性の結果をテキスト形式で保存します。初期のアルツハイマー病病病理が半球の横化の能力を損なうかどうかを調べるには、APP/PS1マウスおよび野生型コントロールの左右のM2に細胞外LFPを記録し、それらの相互相関を分析した。

野生型マウスでは、正のタイムラグにおける左右のLFPの平均相関が負のタイムラグ時と有意に異なり、野生型制御のM2領域における半球非対称性の存在に関係していることが実証された。これに対し、APP/PS1マウスの左右のLFPは、時間領域においてより高い同期を示し、左右M2間の非対称性の減少を示唆した。次にLFPからガンマ振動をフィルタリングし、一貫性解析を行い、ガンマ周波数範囲の電気信号の類似性を測定しました。その結果、APP/PS1マウスの左右のM2間のガンマコヘルテンスは野生型マウスよりも有意に高く、より高い同期化を示し、その結果、APP/PS1マウスでは左右のM2間の横化が減少した。

ウレタンは毒性があり発がん性がありますので、常に注意し、取り扱う際には安全規則に従ってください。安定したLFPが記録されていることを確認するために、麻酔の深さを毎時テストすることは非常に重要です。記録および分析プロセスは、他の脳経路、特に自由に動く動物のマルチチャネル記録のためのシステムを持たない実験室に適用することができる。