자유롭게 수영 물고기에서 이동 식 Tetrodes에 의해 뉴런의 무선 전기 생리적 기록

Lear Cohen; Ehud Vinepinsky; Ronen Segev

doi:10.3791/60524

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방법 논문

자유롭게 수영 물고기에서 이동 식 Tetrodes에 의해 뉴런의 무선 전기 생리적 기록

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DOI:

10.3791/60524

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2019년 11월 26일

Lear Cohen^*¹^,² , Ehud Vinepinsky^*²^,³ , Ronen Segev¹^,²^,³

¹Department of Biomedical Engineering, Ben-Gurion University of the Negev, ²Zlotowski Center for Neuroscience, Ben-Gurion University of the Negev, ³Department of Life Sciences, Ben-Gurion University of the Negev

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

자유롭게 수영하는 금붕어의 뇌에서 세포 외 신경 신호를 기록하기위한 새로운 무선 기술이 제시됩니다. 기록 장치는 두 개의 테트로데스, 마이크로 드라이브, 신경 데이터 로거 및 방수 케이스로 구성됩니다. 데이터 로거와 커넥터를 제외한 모든 부품은 맞춤 제작됩니다.

초록

물고기는 모든 척추 동물의 대부분을 구성하지만 물고기 행동을 지배하는 신경 메커니즘은 대부분 알 수없는 남아있다. 자유롭게 움직이는 물고기에서 뇌 활동을 기록하는 능력은 상당히 물고기 행동의 신경 기초에 연구를 진행합니다. 또한, 뇌의 기록 위치를 정밀하게 제어하는 것은 물고기 뇌의 영역에서 조정 된 신경 활동을 연구하는 데 중요합니다. 여기서는 자유롭게 수영하는 물고기의 뇌에서 무선으로 기록하는 기술을 제시하면서 기록 위치의 깊이를 제어합니다. 이 시스템은 마이크로 드라이브 제어 테트로드에 의해 기록 위치를 조정할 수있는 새로운 수성 호환 임플란트와 관련된 신경 로거를 기반으로합니다. 시스템의 기능은 금붕어의 텔렌세팔론에서 녹음을 통해 설명된다.

서론

물고기는 척추동물의 가장 크고 가장 다양한 그룹이며, 다른 척추동물과 마찬가지로 탐색, 사교, 수면, 사냥 등과 같은 복잡한 인지 능력을 발휘합니다. 그럼에도 불구 하 고, 물고기 행동을 지배 하는 신경 메커니즘 은 대부분 알 수 없는 남아.

지난 수십 년 동안, 고정 된 물고기에서 세포 외 기록은 주로 행동^1,^2의신경 기초의 다른 측면을 조사하기 위해 구현되었습니다. 이 기술은 일부 감각 시스템에 적합하지만, 고정화 동물에서 불가능하지 않은 경우 행동의 신경 기초의 전체 스펙트럼의 조사는 어렵다. 첫 번째 발전은 테더 드 수영 물고기^3,^4의Mauthner 세포에서 녹음을 포함. 그러나 Mauthner 셀은 불균형적으로 크고 몇 mV만큼 높게 갈 수있는 기록 된 동작 전위 진폭은 기록을 용이하게합니다. 나중에 Canfield 등은^물고기5의 말레전성에서 기록하기 위해 테더된 동물을 사용할 때 개념 증명을 설명했습니다. 물고기에서 신경 활동을 기록 하기 위한 또 다른 최근 기술은 칼슘 이미징 (오....