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방법 논문

만성 실리콘 프로브 및 녹음 풍부한 디딜 방 아 장치에 Hippocampal 장소 세포의 이식

12.7K 조회수

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DOI:

10.3791/56438

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2017년 10월 11일

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이 논문에서

요약

우리는 만성 실리콘 프로브를 이식 하 고 마우스는 디딜 방 아 큐 농축 장치에 실행 머리 고정에 장소 세포를 기록 하는 다양 한 단계를 설명 합니다.

초록

뇌 기능을 이해 하기 위한 중요 한 필요한 행동의 식별 이며 세포 활동 연결. 실리콘 감지기 전극 신경 활동의 대규모 electrophysiological 녹음에 대 한 고급 하지만 그들의 만성 이식에 대 한 절차는 아직도 저 개발. Hippocampal 장소 세포의 활동은 환경에서 동물의 위치와 상관 관계를 알려져 있지만 근본적인 메커니즘은 아직 명확 하지 않다. 장소 세포 조사, 여기 우리가 만성 실리콘 프로브에 대 한 장치의 제조 이르기까지 디딜 방 아 큐 농축 장치에 장소 필드 활동의 모니터링을 이식 하는 기술의 세트를 설명 합니다. 마이크로 드라이브와 모자 및 3D 인쇄 플라스틱 부품을 함께 고정 하 여 만들어집니다. 실리콘 프로브 마이크로 드라이브에 탑재, 청소, 이며 염료와 코팅. 첫 번째 수술에는 마우스의 두개골 모자를 해결 하기 위해 수행 됩니다. 작은 랜드마크 조작 하는 디딜 방 아의 벨트에 연결 된. 마우스 머리 고정을 실행 하는 훈련은 디딜 방 아에. 두 번째 수술은 이식 해 마, 어떤 광대역 electrophysiological 신호가 기록 됩니다 다음에 실리콘 프로브를 수행 됩니다. 마지막으로, 실리콘 프로브 회수 이며 재사용에 대 한 청소. 디딜 방 아에서 장소 세포 활동의 분석 다양을 한 접근의 혜택을 설명 하는 장소 필드 메커니즘을 보여준다.

서론

실리콘 프로브 electrophysiological 기록, 그들은 날카로운 프로필 조직 손상과 그들은 사이트1, 기록 밀도가 포장의 정확한 레이아웃을 제시를 최소화 설계 된 있다는 사실을 포함 하 여에 대 한 몇 가지 장점을 제시합니다 2,,34. 그들은 다른 종에서 인간3,,56, 다양 한 접근1,7을 포함 하 여 다양 한 시스템을 연구 하는 데 사용 됩니다. 그러나, 그들의 재발 사용은 그들의 비용, 취약성, 및 만성 실험을 위한 편리한 방법8부족 사실 때문에 여전히 상대적으로 제한 된. 3D 인쇄 기술의 최근 발전 장치 마이크로 드라이브 등이 섬세 한 전극의 쉽게 처리 수 있도록 헤드 플레이트의 사용자 지정 디자인을 가능한 만들었습니다. 첫 번째 ....

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프로토콜

설명 하는 모든 방법을 동물 관리 및 사용 위원회 한국 과학 및 기술에 의해 승인 되었습니다.

1. 마이크로 드라이브와 전극 준비

  1. 마이크로 드라이브를 조립.
    1. (슬라이더, 몸, 및 셸) 마이크로 드라이브의 부분을 인쇄 14 고해상도 3D 프린터를 사용 하 여. 부품 아무 결함을가지고 있는지 확인 하십시오.
    2. 나사 (000-120 x 1/4 크기)와 마이크로 드라이브 몸으로 슬라이더를 수정.
    3. 너트 솔더 (000-120 000-120/64 16 진수 크기)는 스크류의 끝에.
    4. 나사를 시계 방향으로 슬라이더를 위로 또는 아래로 이동 하려면 시계 반대 방향으로 이동.
    5. 나사 (000-120 x 1/4 크기)와 신체에 셸을 수정.
  2. 마이크로 드라이브에 프로브를 장착.
    1. 쌍 안 현미경 수평 위치에 있는 마이크로 드라이브를 수정.
    2. 고무 패딩 플랫 악어 클립을 사용 하 여 신중 하 게 집게와 선적 인클로저에서 프로브를 분리 하는 동안 실리콘 프로브의 플렉스 케이블을 잡아. 조작....

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결과

마우스 처음 신호 (그림 1C) 없는 2 미터 긴 벨트에서 실행 하도록 훈련 되었다. 전극 이식, 동일한 길이의 새로운 벨트를 따라 하지만 3 쌍의 단서를 제시, 디딜 방 아에 allocentric 공간 표현12,14을 생성 하기 위해 설치 되었다. 광대역 신호 250 채널 녹화 시스템 (증폭기 보드 USB 인터페이스 보드 및 Labview 인터페이스 맞춤)를 사용 하 여 두 개의 실리콘 프로브 (그림 1A, 4 정강이, 정강이 당 8 사이트) 이식 30000 Hz의 샘플링 레이트에서 기록 되었다 CA1 및 CA3 (그림 1B). 단위가 패스 필터링 된 신호에 임계값 기능을 사용 하 여 검색 (0.8-5 kH.......

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토론

신경 활동의 만성 녹음은 hippocampal 장소 필드 같은 신경 과정을 이해 하는 데 중요 합니다. 만성 실리콘 프로브 implantantation를 수행 하는 접근 방식 그것은 상대적으로 간단에 전극 패키지를 복구 하는 사실에 의해 다른 방법7,18,,1920 에서 자체 구별 실험의 끝입니다. 장소 세포는 일반적으로 자유롭게 이동에서 공부 하는 동안 조건, 디딜 방 아 장치 하지만 크게 간소화 실험 설계 및 자료 분석, 그것은 또한 동안 최소한의 컨텍스트에서 장소 필드 메커니즘을 자세히 조사 하는 연구원 진부한 동물 궤도12의 많은 반복. 그것은 또한 훨씬 간단 하므로 3D 인쇄 바퀴, 1 차원 모션 센서와 마이크로컨트롤러 보다 가상 현실 시스템 구축.<.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품은 한국 과학 연구소 및 기술 기관 프로그램 (프로젝트 번호 2E26190 및 2E26170) 및 인간 프론티어 과학 프로그램 (RGY0089/2012)에 의해 지원 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Silicon ProbeNeuronexusBuzsabi32기록 전극
기록 시스템IntantechRHD2132/RHD2000
3D 프린터AsigaPico Plus 27마이크로 드라이브
3D 프린터StratasysMojo모자 부품용 저해상도 프린터
입체 장치Kopf모델 963
쌍안 현미경LeicaM60
트레드밀 장치우리가 제작합니다
용 고해상도 프린터 .

참고문헌

  1. Schjetnan, A. G., Luczak, A. Recording large-scale neuronal ensembles with silicon probes in the anesthetized rat. J Vis Exp. (56), (2011).
  2. Buzsaki, G. Large-scale recording of neuronal ensembles. Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).
  3. Suner, S., Fellows, M. R., Vargas-Ir....

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