일반적인 마모 셋에 전체 피 질 Electrocorticographic 배열의 만성 이식

요약

우리는 지속적으로 피 질 측 두 엽에 후 두 극과 정면 기둥에서의 거의 전체 측면 표면 커버 일반적인 마모 셋에 대 한 전체 피 질 electrocorticographic 배열을 개발 했습니다. 이 프로토콜의 비단 뇌 경 막 외 공간에 배열의 만성 이식 절차를 설명합니다.

초록

Electrocorticography (ECoG) 고해상도 spatiotemporal 대뇌 피 질에서 전기 분야 잠재력의 모니터링 가능 얇고, 유연한 ECoG 전극의 최근 발전은 대규모 대뇌 피 질의 활동의 안정적인 녹음의 전도 활성화 하 고 있다. 일반적인 마모 셋에 대 한 전체 외피 ECoG 배열을 개발 했습니다. 배열은 지속적으로 후 두 극 측 두 엽에 정면 기둥에서 대뇌 반구의 옆 표면 전체 거의 커버 하 고 그것은 한 번에 전체 대뇌 피 질의 신경 활동을 캡처합니다. 이 프로토콜의 비단 뇌 경 막 외 공간에 배열의 만성 이식 절차를 설명합니다. 자그마한은 ECoG 녹음, 하나 되는 해 부 구조 인간과 원숭이, 정면, 정수 리, 그리고 시간적 복합물을 포함 하 여에서 동종 조직에 관한 두 가지 장점이 있다. 다른 장점은 비단 뇌 lissencephalic 이며, 더 어려운 뇌 표면에 노출 되는 ECoG와 원숭이에 액세스 하는 단지의 많은 수를 포함 되어 있습니다. 이러한 기능 대부분 대뇌 피 질의 영역 두뇌의 표면 아래에 직접 액세스할을 수 있습니다. 이 시스템 글로벌 대뇌 피 질의 정보 및 공간에서 밀리미터 순서 시간에 하위 밀리초 순서에 높은 해상도와 처리를 조사 하는 기회를 제공 한다.

서론

인식은 광범위 한 뇌 네트워크, 인간에서 발달 및 더 높은 인지에 관한 행동에 관련 된 것으로 특히 피 질에서 신경 앙상블의 조화를 요구 한다. 그러나,는 피 질이 인지 행동을 달성 하는 방법을 신경 과학 분야에서 미해결된 문제 이다. 얇고, 유연한 electrocorticographic (ECoG) 전극의 최근 개발 대규모 대뇌 피 질의 활동¹에서 안정적인 녹음의 전도 수 있습니다. 후 지와 동료 마 카 크 원숭이^2,3에 대 한 전체 외피 ECoG 배열을 개발 했습니다. 배열은 지속적으로 거의 전체 측면 피 질, 시간적, 정면 기둥을 후 두 극에서 커버 하 고 한 번에 전체 대뇌 피 질의 신경 활동을 캡처합니다. 우리는 더 일반적인 마모 셋^4,5에서 응용, 유전 manipulability^6,7, 새로운 세계 작은 원숭이 대 한이 시스템을 개발 했습니다. 이 동물의 다른 종에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 시각, 청각, somatosen....

프로토콜

이 프로토콜 6 일반적인 자그마한에서 수행 되었습니다 (4 남성, 2 여성; 몸 무게 = 320-470 g; 나이 14-53 개월 =). 모든 절차 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 국가 학회 건강 지침의 권고에 따라 실시 했다. 프로토콜 (No. RIKEN 윤리 위원회에 의해 승인 되었다 H28-2-221(3))입니다. 모든 수술은 마 취, 수행 했다 그리고 그들의 불편 뿐만 아니라 사용 하는 동물의 수를 최소화 하기 위해 모든 노력 했다.

1입니다. 준비

1. 각 개인의 두뇌의 구조 자기 공명 이미지를 (MRI)를 가져옵니다. 이 등록은 비단 뇌 아틀라스와 컴퓨터 단층 촬영 (CT)을 통해 전극 위치를 식별 하기 위해 사용 됩니다.
2. ECoG 배열의 준비: 준비 하는 사용자 지정된 멀티 채널 ECoG 배열 (그림 1A). 32 및 64 전극 가진 두 시트 96ch ECoG 배열에 의하여 이루어져 있다. 두뇌 크기에서 개별 차이 수용 하기 위해 ECoG 배열 유연한 팔이 있다. 팔은 개인의 두뇌 모양에 따라 일시적인 극을 커버 수 있습니다. ECoG 전극과 접지 전극 같은 방향으로 향하게 반대 직면 참조 전극 배치 합니다.
   1. 커넥터 케이스 (

결과

전체 외피 ECoG 배열 동시에 반구 전체에서 신경 활동을 캡처할 수 있습니다. 그림 4 는 깨어 비단에 여러 청각 영역에서 청각 갖는 잠재력 (AEPs)의 예를 보여줍니다. ECoG 녹음 수동 수신 대기 조건에서 실시 되었다. 각 비단 무작위로 순수한 음색의 주파수의 20 가지의 유형을 구성 되어 청각 자극에 노출 되었다. 다음, 우리 ECoGs 음색의 낭비할 정렬 평균 AEPs 계산 합니다. 다른 웨이브 형태 관찰 했다 낮은 및 높은 청각 영역, 우리의 ECoG 배열의 공간 해상도 다른 대뇌 피 질의 영역에서 처리 하는 다른 정보를 캡처할 수 있습니다 나타냅니다.

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토론

수술 전후 성공적인 이식에 대 한 동물 적절 한 영양 섭취와 함께 제공 한다. 짧은 시간 운영은 또한 동물의 복구를 최적화 하는 것이 중요입니다. 준비는 최소 1 일 전에 수술 완료 되어야 합니다. 작동 시간을 줄이기 위해 이전 craniotomy 훈련 종료 동물 다른 실험적인 목적을 위한 전극 배열 삽입 된 것이 좋습니다. 표 1 이 프로토콜에 대 한 시간 코스의 한 예를 보여 줍니다.

우리 마 취 절차와 수술 후 치료에 사건-의해-사건을 기준으로. 이 비디오 프로토콜에서 동물 마 취 되었다 고 isoflurane 및 tracheal 삽 관 법을 통해 전달 하는 산소의 혼합물을 사용 하 여 유지. Isoflurane sevoflurane, 대체 될 수 있습니다 그리고 tracheal 삽 관 법은 마스크와 대체 될 수 있다. 다른 경우에, 우리는 동물 마 취 제와 medetomidine의 혼합물의 근육 주사와 취. 이 경우에, 동물 butorphan.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
비커 (100cc)			Outocrave
코튼 볼			Outocrave
흡수 삼각형	파인 사이언스 툴 Inc.	18105-03	Outocrave
세세한 팁 포함 면봉	Clean Cross Co., Ltd.	HUBY340 BB-013	Outocrave
거즈			Outocrave
수건 집게			Outocrave
메스 핸들			Outocrave
바늘 홀더			Outocrave
아이리스 가위	Outocrave
마이크로 모기 집게			Outocrave
Adson, 1x2 치아			Outocrave
뼈 큐렛			Outocrave
Micro spatura	Fine Science Tools Inc.	10091-12	Outocrave
바늘 홀더, 12.5cm, 곡선, 부드러운 턱	World Precision Instruments	14132	Outocrave
혈관 확장기, 12cm, 0.1mm 팁	Fine Science Tools Inc.	18131-12	Outocrave
용기 확장기, 12cm, 팁 0.2mm	Fine Science Tools Inc.	18132-12	Outocrave
파인 팁 롱거	파인 사이언스 도구 Inc.	16221-14
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마이크로 모터 핸드피스			가스 살균
스테인리스강 버, 1.4mm			가스 살균
스테인리스강 버, 1.0mm			가스 살균
드릴 비트, 1.2mm			가스 살균
고무 공기 송풍기			가스 살균