본 프로토콜은 다수의 뇌 구조로부터 생체 내 국소 장 전위를 동시에 기록하기 위해 맞춤 제작된 마이크로전극 어레이의 구축을 기술한다.
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방법 논문
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본 프로토콜은 다수의 뇌 구조로부터 생체 내 국소 장 전위를 동시에 기록하기 위해 맞춤 제작된 마이크로전극 어레이의 구축을 기술한다.
연구자들은 종종 여러 뇌 구조에서 동시에 국소 필드 잠재력 (LFP)을 기록해야합니다. 원하는 여러 뇌 영역에서 기록하려면 서로 다른 미세 전극 설계가 필요하지만 상업적으로 이용 가능한 마이크로 전극 어레이는 종종 이러한 유연성을 제공하지 않습니다. 여기서 본 프로토콜은 여러 뇌 구조의 LFP를 서로 다른 깊이에서 동시에 기록하기 위해 맞춤 제작된 마이크로 전극 어레이의 간단한 설계를 간략하게 설명합니다. 이 연구는 양측 피질, striatal, ventrolateral thalamic, 및 nigral microelectrodes의 건설을 예로 설명합니다. 개략적인 설계 원리는 유연성을 제공하며, 미세전극은 입체형 좌표를 계산하고 자유롭게 움직이거나 마취된 마우스의 다른 뇌 영역을 대상으로 하기 위해 구조를 신속하게 변경하여 모든 구조에서 LFP를 기록하도록 수정하고 사용자 정의 할 수 있습니다. 마이크로 전극 어셈블리에는 표준 공구 및 공급 장치가 필요합니다. 이러한 맞춤형 마이크로 전극 어레이를 통해 조사관은 뉴런 활동을 추적하기 위해 모든 구성에서 마이크로 전극 어레이를 쉽게 설계 할 수 있으므로 LFP 기록에 밀리 초 분해능을 제공합니다.
국부장 전위 (LFPs)는 뇌의 세포외 공간에서 기록 된 전기 전위입니다. 이들은 뉴런 외부의 이온 농도 불균형에 의해 생성되며 작고 국부적 인 뉴런 집단의 활동을 나타내며 거대 규모의 EEG 기록1과 비교하여 특정 뇌 영역의 활동을 정확하게 모니터링 할 수 있습니다. 추정치로서, 1 mm로 분리된 LFP 미세전극은 완전히 상이한 두 개의 뉴런 집단에 상응한다. 뇌파 신호는 뇌 조직, 뇌척수액, 두개골, 근육 및 피부에 의해 필터링되는 반면, LFP 신호는 국소 신경 활동의 신뢰할 수있는 마커입니다1.
연구자들은 종종 여러 뇌 구조에서 LFP를 동시에 기록해야하지만, 상업적으로 이용 가능한 마이크로 전극 어레이는 종종 그러한 유연성을 제공하지 않습니다. 여기서, 본 프로토콜은 서로 다른 깊이에서 원하는 뇌 영역으로부터의 LFP를 동시에 기록하기 위해 완전히 사용자 정의 가능하고 쉽게 구성된 미세전극을 기술한다. LFP가 특정 뇌 영역 2,3,4,5,6,7,8,9
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본 연구는 버지니아 대학교 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다. 남녀 모두(7-12주)의 C57Bl/6 마우스를 실험에 사용하였다. 동물들은 12 h 빛/12 h 암주기에서 유지되었고, 음식과 물에 대한 광고 리비툼 접근을 가졌다.
1. 미세전극 구성
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이 작업에서, LFP 미세전극은 기저 신경절11을 통한 발작 확산을 지도화하기 위해 사용되었다. 동시 LFP 기록은 오른쪽 전운동 피질(발작 초점이 있는 곳)과 왼쪽 VL, 선조체 및 SNR(그림 4)에서 수행되었다. 발작 개시는 기준선의 적어도 두 배 이상의 전압 트레이스의 편향으로 확인되었다(도 4A, 적색 화살표). 전력 스펙트럼 플롯(11)은 기록된 LFP에 대한 주파수 분포를 나타낸다(도 4A). 발작 발병 레이턴시(빨간색 막대)는 밀리초 정밀도로 각 구조물 간에 비교될 수 있었다(그림 4A). 기록의 끝에 전류 펄스를 인가하여 전극 팁의 위치를 표시하고 확인하여 병변을 형성하였다(그림 .......
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역사적으로, 마이크로전극 어레이는 관심 2,3,4,5,6,7,8,9,13의 특정 뇌 영역으로부터의 뉴런 활동을 기록하기 위해 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나, 우리의 쉬운 마이크로 전극 디자인은 동시에 여러 구조에서 기록 할 수 있습니다11,12. 여기서, 피질, 시상, 선조체 및 니그랄.......
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저자는 공개 할 것이 없습니다.
이 연구는 국립 보건원 (RO1 NS120945, R37NS119012에서 JK까지)과 UVA Brain Institute의 지원을 받았습니다.
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