전기 피질 기록을 위한 마우스 피질에 전극 이식

초록

출처: Dufort-Gervais, et al. 마우스의 코필린을 표적으로 하는 아데노 관련 바이러스를 사용하여 조작된 대뇌 피질 영역의 전기 피질 기록 기록. J. Vis. 특급 (2021년)

이 비디오는 코필린 발현을 표적으로 하고 조작하는 아데노 관련 바이러스에 대한 반응으로 전기 신호를 기록하기 위해 쥐의 대뇌 피질에 전기 피질 측정 전극을 이식하는 프로토콜을 보여줍니다.

프로토콜

1. ECoG/EMG 전극 이식

1. 직선 켈리 집게를 사용하여 AAV가 주입된 구멍의 수직 축에 하나의 ECoG 전극(직선 금선 포함)을 천천히 조입니다. 경막과 대뇌 피질의 손상을 최소화하기 위해 두개골에서 최소 2.5mm의 나사를 남겨 두십시오(즉, 두개골 표면에서 약 1.1mm 깊이; 그림 1D).
2. 두개골에서 후방 ECoG 전극과 참조 전극의 위치를 펜으로 다음 좌표로 표시합니다: 후방 전극(시각 피질) 1.5mm 측면 오른쪽에서 정중선, 1.5mm 전방에서 람다, 기준 전극(체성 감각 피질) 2.6mm 측면 오른쪽에서 정중선, 0.7mm 후방 브레그마. 또한 왼쪽 반구에 있는 세 개의 유지 보수 나사(두개골과 치과 시멘트 사이의 앵커 역할을 하여 머리 몽타주를 응고시키는 앵커 역할)의 위치를 특정 좌표 없이 서로 그리고 ECoG 전극에서 가능한 한 멀리 표시합니다.
3. 0.7mm 드릴 비트로 다른 전극과 앵커 나사의 표시된 위치에서 두개골을 조심스럽게 뚫습니다. 각 나사에 대해 두개골 표면에 수직인 방향으로 피어싱합니다(즉, 후방 전극의 경우 수직 축이지만 다른 부위의 경우 수직 축에서 각도를 유지). 피어싱된 두개골을 10% 포비돈 요오드 용액으로 세척하고 나사를 설치하기 전에 섬세한 작업용 와이퍼의 작은 조각으로 구멍을 막아 출혈과 오염을 방지합니다.
4. 직선 켈리 집게를 사용하여 왼쪽 반구에 있는 유지보수 나사를 조인 다음 오른쪽 반구에 있는 마지막 두 전극을 조입니다. 구멍이 뚫린 각도와 동일한 각도로 나사를 조이고 두개골에서 각 나사를 최소 2.5mm 남겨 두십시오(그림 1D).
   메모: 최종 몽타주의 견고성과 전기생리학적 신호의 품질을 최대화하려면 다음 몽타주를 설치할 때 나사를 만지지 않도록 주의하십시오.
5. 나사 내부의 고리 같은 공간 중앙에 치과용 시멘트 몇 방울을 떨어뜨립니다.
6. 생쥐의 눈을 가리고 시멘트 응고를 돕기 위해 3-5분 동안 빛을 가합니다. EMG 전극이 단단히 고정되면 ECoG 전극의 바닥과 앵커 나사의 바닥을 치과용 시멘트로 덮어 크라운 모양의 윤곽을 형성합니다. 생쥐의 눈을 가리고 3-5분 동안 빛을 발하여 응고를 굳히는 데 도움이 됩니다.
   메모: ECoG 및 EMG 전극 말단(커넥터에 납땜될 금선) 또는 피부에 시멘트를 바르지 마십시오.
7. 몽타주의 중앙을 이전에 혼합된 아크릴 시멘트로 채웁니다. 시멘트 응고 중에 피부를 고정하고 있는 4개의 수술용 클램프를 제거하십시오(그리고 섬세한 작업 와이퍼로 즉시 세척).
   메모: ECoG 및 EMG 전극 말단(커넥터에 납땜될 금선) 또는 피부에 시멘트를 바르지 마십시오.
8. 봉합사 바늘(13mm, 3/8c)과 합성 흡수성 모노필라멘트를 사용하여 두개골이 노출되지 않도록(단, 피부를 너무 늘리지 않도록 몽타주의 뒤쪽과 앞쪽 피부를 봉합합니다).
9. 구부러진 집게로 몽타지 위의 커넥터를 잡고 전극의 금선을 커넥터 핀에 조심스럽게 맞춥니다. 납땜 인두가 있는 커넥터 핀에 전극 말단을 납땜합니다.
   메모: 과열 및 피질 조직의 손상을 방지하기 위해 신속하게 진행하십시오. 각 전극이 해당 커넥터 핀과 잘 접촉하고 전극이 서로 연결되어 있지 않은지 확인하십시오.
10. 입체성 프레임에서 마우스를 제거합니다. 전극과 커넥터 핀 사이의 모든 연결을 덮어 이전에 혼합된 아크릴 시멘트로 커넥터와 헤드 사이의 빈 공간을 덮습니다.
    참고: 커넥터를 머리 위로 향하게 한 상태에서 마우스를 잡고 커넥터 내부에 시멘트가 침투하지 않도록 합니다(머리가 기울어지지 않고 곧게 펴지기).
11. 마우스의 무게를 측정하고 가열 패드(헤드 몽타주 손상을 방지하기 위한 개별 하우징)의 깨끗한 케이지(메쉬가 없는 뚜껑이 있는 것이 좋음)에 넣습니다. 동물을 정기적으로 모니터링하고 깨어난 즉시 0.1mg/kg의 부프레노르핀을 피하주사하고, 동물이 통증 징후(예: 비정상적인 자세, 눈을 가늘게 뜨는 경우)를 보이면 12시간 후에 투여합니다.
    메모: 수술 전 체중 대비 체중 증가는 1.5g을 초과해서는 안 됩니다.

2. 녹음

1. 상호 그루밍으로 인한 헤드 몽타주 손상과 녹음 케이블의 손상 및 얽힘을 방지하기 위해 마우스를 개별적으로 수용합니다.
   메모: 이 프로토콜을 위해 생쥐를 먹이, 물, 나무 입방체에 대한 임시방편으로 수용하고 매일 모니터링을 수행했습니다.
2. 케이블링 조건에 적응하기 위해 수술 2주 후 마우스를 녹음 케이블에 연결합니다.
3. ECoG 신호를 24시간 동안(또는 연구 질문에 따라 더 길게/더 짧게) 녹음합니다.

결과

그림 1: ECoG/EMG 몽타주 구성 요소 준비 및 ECoG 전극 배치의 대표적인 예. (A) ECoG 전극 : 길이 4mm, 직경 0.2mm의 금선(비절연)을 무연 땜납을 사용하여 금으로 덮인 나사(머리 직경 1.9mm, 나사 장경 1.14mm, 총 길이 3.6mm)의 머리에 융합합니다. (B) EMG 전극: 두 개의 금선(1.5 및 2cm)은 두개골의 곡선을 목 근육까지 감싸도록 구부러져 있고 다른 쪽 끝은 커넥터에 납땜되도록 직선으로 유지됩니다. (C) 6채널 커넥터: 커넥터(5mm x 8mm x 8mm + 3mm 금속 핀)의 6개의 금속 핀(중간에 있는 1개 생략) 중 5개에 무연 솔더가 추가됩니다. 커넥터의 상단은 쓰레...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
21 G 바늘	테루모	NN-2125R
6채널 커넥터	디스트렐렉	Tel.: 300-93-672	위의 단종된 커넥터에 대한 잠재적 교체
C57BL6/J 마우스	잭슨 연구소	000664 | 나6	현장에서 사육한 동물
플루로닉 F-68			비이온성 계면활성제
금 와이어 직경 0.2 mm	델타 사이언티픽	Tel.: 920-862-41	비절연
해밀턴 주사기(10μL)	피셔 사이언티픽	14815279
주입 주사기 펌프 CMA 402	하버드 기구	CMA8003110
주입 캐뉼러 28 G	플라스틱 1 개	C313L-SPCL
이소플루란	백스터	CA2L9100
케타민 (10 mg/mL)	산도즈	4550
무연 솔더	노리다	SN100C
윤활 안과 연고	알러간	210889
PE 50 카테터 얇은 벽	플라스틱 1 개	C232CT
플랫 필리스터 헤드 셀프 태핑 나사	모리스	FF00CE125	ECoG 전극 금 덮개; 크기 : 1.9 mm 헤드 직경, 1.14 mm 스레드 장경, 3.6 mm 길이
납땜	웰러	웨스51
주사기 1 mL	BD (영어)	309659
트리머	하버드 기구	Tel.: 72-9063
자일라진(20mg/mL)	바이엘	2169592
부프레노르핀(0.3mg/mL)	세바	57133-02
곡선형 집게	정밀 과학 도구	11001-12
섬세한 작업용 와이퍼	(주)킴텍	34120
치과 용 아크릴 시멘트	예이츠 모틀로이드	44115
켈리 집게	정밀 과학 도구	13002-10
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