마우스의 수면에서 각성으로의 전환을 위한 신경 회로의 광유전학적 조작

두

개골이 노출된 마취된 마우스를 정위 고정 프레임에 고정합니다.

뇌의 말단 줄무늬 침대 핵(BNST)에는 빛에 민감한 양이온 채널을 발현하는 바이러스 형질도입 뉴런이 포함되어 있습니다.

두개골에 구멍을 뚫고 광섬유를 삽입한 다음 지지 나사와 치과용 시멘트로 고정합니다.

추가 구멍을 뚫어 뇌파 검사(EEG) 및 근전도 검사(EMG) 전극이 포함된 어셈블리를 배치하고 접착제로 고정합니다.

목 근육을 노출시켜 EMG 전극선을 삽입한 다음 회복을 허용합니다.

마우스를 녹음 시스템에 연결하고 실험실에 놓고 절전 모드로 둡니다.

광섬유를 통해 빛을 전달하여 빛에 민감한 양이온 채널을 활성화하고 활동 전위를 생성하는 양이온 유입을 유발합니다.

신호는 수면 조절 영역으로 전파되어 각성을 촉진합니다.

뇌 활동을 모니터링하기 위해 EEG 신호를 기록하고 근육 활동을 감지하기 위해 EMG 신호를 기록하여 수면에서 각성으로의 전환을 관찰합니다.

뇌파도(EEG) 및 근전도(EMG) 전극 이식의 경우 먼저 양쪽 끝에서 1mm의 절연체가 벗겨진 두 개의 스테인리스 스틸 와이어를 EMG 전극에 납땜하고 전극의 중심을 브레그마에 놓습니다. 그런 다음 각 EEG 전극의 위치를 표시합니다.

광섬유 임플란트의 위치를 결정하려면 광섬유 페룰을 매니퓰레이터에 부착하고 매니퓰레이터 암을 수평선에 대해 ±30도 각도로 회전시킵니다. 섬유 끝을 브레그마에 놓고 좌표를 기록합니다. 팁을 대상 삽입선으로 이동하고 두개골의 위치와 삽입 부위 옆의 앵커 나사 위치를 표시합니다.

치과용 드릴을 사용하여 각 부위의 두개골을 뚫고 매니퓰레이터를 사용하여 BNST 위에 도달할 때까지 광섬유를 부드럽게 삽입합니다. 페룰은 나머지 두개골 위에 놓여야 합니다. 경막이 부러지거나 조직이 손상되지 않도록 주의하면서 앵커 나사로 섬유를 두개골에 고정합니다.

그런 다음 광경화성 치과용 시멘트로 섬유와 나사를 덮습니다. 다음으로 EEG/EMG 전극용 구멍을 뚫고 첫 번째 전극의 끝을 하나의 구멍에 삽입합니다. 한 손으로 임플란트를 잡고 두개골과 전극 사이의 공간에 시아노아크릴레이트 접착제를 바르고 조직이 손상되지 않도록 주의하면서 나머지 부분까지 전극을 삽입합니다.

모든 전극이 배치되면 전극과 광섬유의 둘레를 추가 시아노아크릴레이트 접착제와 시아노아크릴레이트 촉진제로 덮어 페룰에서 광케이블 및 전극에서 리드선 연결 영역에 방해가 되지 않도록 합니다. 이제 목 근육을 노출시키고 근육 아래에 EMG 전극용 와