Name: 사용하는 로컬 네트워크 처리를 검토 멀티 연락처 판상 전극 기록 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-09-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 40 s
Description: 학습하세요 다중 접점 판상 전극을 사용하여 시각 피질의 개별 뉴런과 국소장 전위를 기록하는 방법을. 전류원 밀도 분석으로 피질 층을 식별하고 수용장 매핑으로 시각 자극에 대한 신경 활동을 분석합니다.

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우리는 행동 훈련에 대한 토론과 소린 Pojoga에 대한 예 왕 감사합니다. NIH 유레카 프로그램, 국립 안과 연구소, 퓨 학자 프로그램, 제임스 S. 맥도넬 재단 (VD), 그리고 NIH 비전 교육 그랜트 (BJH) 지원.

<ol><li>Hubel, D. H., Wiesel, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Receptive+fields+and+functional+architecture+of+monkey+striate+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Receptive fields and functional architecture of monkey striate cortex.</a> J Physiol. 195, 215-243 (1968).</li>
<li>Mountcastle, V. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modality+and+topographic+properties+of+single+neurons+of+cat%27s+somatic+sensory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Modality and topographic properties of single neurons of cat's somatic sensory cortex.</a> J Neurophysiol. 20, 408-434 (1957).</li>
<li>Nassi, J. J., Callaway, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parallel+processing+strategies+of+the+primate+visual+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Parallel processing strategies of the primate visual system.</a> Nat Rev Neurosci. 10, 360-372 (2009).</li>
<li>Ringach, D. L., Hawken, M. J., Shapley, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+orientation+tuning+in+macaque+primary+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dynamics of orientation tuning in macaque primary visual cortex.</a> Nature. 387, 281-284 (1997).</li>
<li>Martinez, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Receptive+field+structure+varies+with+layer+in+the+primary+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Receptive field structure varies with layer in the primary visual cortex.</a> Nat Neurosci. 8, 372-379 (2005).</li>
<li>Lakatos, P., Karmos, G., Mehta, A. D., Ulbert, I., Schroeder, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Entrainment+of+neuronal+oscillations+as+a+mechanism+of+attentional+selection%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Entrainment of neuronal oscillations as a mechanism of attentional selection.</a> Science. 320, 110-113 (2008).</li>
<li>Sun, W., Dan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Layer-specific+network+oscillation+and+spatiotemporal+receptive+field+in+the+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Layer-specific network oscillation and spatiotemporal receptive field in the visual cortex.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 17986-17991 (2009).</li>
<li>Maier, A., Adams, G. K., Aura, C., Leopold, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+superficial+and+deep+laminar+domains+of+activity+in+the+visual+cortex+during+rest+and+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Systems+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Distinct superficial and deep laminar domains of activity in the visual cortex during rest and stimulation.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 4, 12-12 (2010).</li>
<li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex%3A+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiol Rev. 65, 37-100 (1985).</li>
<li>Mitzdorf, U., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitatory+synaptic+ensemble+properties+in+the+visual+cortex+of+the+macaque+monkey%3A+a+current+source+density+analysis+of+electrically+evoked+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Excitatory synaptic ensemble properties in the visual cortex of the macaque monkey: a current source density analysis of electrically evoked potentials.</a> J Comp Neurol. 187, 71-83 (1979).</li>
<li>Schroeder, C. E., Mehta, A. D., Givre, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+spatiotemporal+profile+of+visual+system+activation+revealed+by+current+source+density+analysis+in+the+awake+macaque%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">A spatiotemporal profile of visual system activation revealed by current source density analysis in the awake macaque.</a> Cereb Cortex. 8, 575-592 (1998).</li>
<li>Schroeder, C. E., Tenke, C. E., Givre, S. J., Arezzo, J. C., Vaughan, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Striate+cortical+contribution+to+the+surface-recorded+pattern-reversal+VEP+in+the+alert+monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Striate cortical contribution to the surface-recorded pattern-reversal VEP in the alert monkey.</a> Vision Res. 31, 1143-1157 (1991).</li>
<li>Amzica, F., Steriade, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+substrates+and+laminar+profile+of+sleep+K-complex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Cellular substrates and laminar profile of sleep K-complex.</a> Neuroscience. 82, 671-686 (1998).</li>
<li>Kandel, A., Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular-synaptic+generation+of+sleep+spindles%2C+spike-and-wave+discharges%2C+and+evoked+thalamocortical+responses+in+the+neocortex+of+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cellular-synaptic generation of sleep spindles, spike-and-wave discharges, and evoked thalamocortical responses in the neocortex of the rat.</a> J Neurosci. 17, 6783-6797 (1997).</li>
<li>Sakata, S., Harris, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laminar+structure+of+spontaneous+and+sensory-evoked+population+activity+in+auditory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Laminar structure of spontaneous and sensory-evoked population activity in auditory cortex.</a> Neuron. 64, 404-418 (2009).</li>
<li>Nicholson, C., Freeman, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+of+current+source-density+analysis+and+determination+of+conductivity+tensor+for+anuran+cerebellum%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Theory of current source-density analysis and determination of conductivity tensor for anuran cerebellum.</a> J Neurophysiol. 38, 356-368 (1975).</li>
<li>Pettersen, K. H., Devor, A., Ulbert, I., Dale, A. M., Einevoll, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current-source+density+estimation+based+on+inversion+of+electrostatic+forward+solution%3A+effects+of+finite+extent+of+neuronal+activity+and+conductivity+discontinuities%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Current-source density estimation based on inversion of electrostatic forward solution: effects of finite extent of neuronal activity and conductivity discontinuities.</a> J Neurosci Methods. 154, 116-133 (2006).</li>
<li>Vaknin, G., DiScenna, P. G., Teyler, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+calculating+current+source+density+%28CSD%29+analysis+without+resorting+to+recording+sites+outside+the+sampling+volume%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A method for calculating current source density (CSD) analysis without resorting to recording sites outside the sampling volume.</a> J Neurosci Methods. 24, 131-135 (1988).</li>
</ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

멀티 유닛 녹음은 피질의 신경 네트워크가 자극 정보를 인코딩하는 방법 분석에 대한 표준이되었습니다. 전극 기술의 최근 진보 감안, 판상 전극의 구현 지역 대뇌 피질 회로의 전례없는 특성이 가능합니다. 다중 전극 녹음이 신경 인구 역학에 대한 유용한 정보를 제공하고 있지만, 여러 판상 전극은 높은 해상도와 뉴런의 특정 위치에 대한 자세한 정보를 활성화하십시오. 피질은 해부학적인 몸의 구조도 다른 입력 및 출력을 레이어로 구성되어 있기 때문에, 이것은 감각 정보가 다음 레이어로 disparately 처리하는 방법의 질문을시킵니다. 우리는 기본 시각 피질 (V1)에 대뇌 피질의 레이어의 기능으로 로컬 네트워크 활동을 기록하는 멀티 연락처 판상 전극을 이용한 새로운 기록 방법을 제시합니다. 중요한 것은 우리는 대뇌 피질의 레이어를 식별하는 evoked 응답 패러다임 동안 지방 현장 잠재력을 분석하는 방법을 구현했습니다. 우리는 또한 수용 필드 매핑 절차 및 스파이크 - 파형 분석에서...

<table border="1"><tbody><tr><td> 장비의 명칭 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 댓글 </td></tr><tr><td> 난 microdrive 시스템 </td><td> 난 악기 </td><td> 난 - S4 </td><td> 그림 2. 사용자 정의 클램프는 U - 프로브를 사용하여 필요합니다. U - 프로브의 예외 언급한 모든 것들이 난 악기에 의해 제공됩니다. </td></tr><tr><td> 나사 microdrives </td><td> MIT의 기계 공장 </td><td></td><td> 난 그리드에 대한 안내 관을 확보 수 있습니다 뭐든지 적절해야합니다. </td></tr><tr><td> 스테인레스 스틸 튜브 가이드 </td><td> 소형 부품 </td><td> B00137QHNS (1) 또는 B00137QHO2 (5) </td><td> 이들은 길이 60이며, Dremel 핸드 드릴을 사용하여 실험실에서 크기로 잘라 </td></tr><tr><td> Plexon U - 프로브 </td><td> Plexon, Inc의 </td><td> PLX - UP - 16 - 25ED - 100 - SE - 360 - 25T - 500 </td><td> 에서 구할 U - 프로브 사양 참조 <a href="www.plexon.com">www.plexon.com는</a> 또한 그림 1을 참조하십시오. </td></tr></tbody></table> 표 1. 하드웨어. <table border="1"><tbody><tr><td> 소프트웨어 이름 </td><td> 회사 </td><td> 웹사이트 </td><td> 댓글 </td></tr><tr><td> 난 소프트웨어 </td><td> 난 </td><td> <a href="http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm">http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm</a> </td><td> 컴퓨터 인터페이스는 Plexon 시스템과 난 하드웨어를 수용하기 위해 추가적인 시리얼 포트가 필요합니다 </td></tr><tr><td> 오프라인 분류기, FPAlign, PlexUtil, MATLAB 프로그램 </td><td> Plexon </td><td> <a href="http://www.plexon.com/downloads.html#Software">http://www.plexon.com/downloads.html # 소프트웨어</a> </td><td> &#39;설치 패키지&#39;에서 </td></tr><tr><td> NeuroExplorer </td><td> NeuroExplorer </td><td> <a href="http://www.neuroexplorer.com/">http://www.neuroexplorer.com/</a> </td><td> &#39;자료실&#39;에서 </td></tr><tr><td> CSDplotter 버전 0.1.1 </td><td> Klas H. 페터슨 </td><td> <a href="http://arken.umb.no/~klaspe/user_guide.pdf">http://arken.umb.no/ ~ klaspe / user_guide.pdf</a> </td><td></td></tr></tbody></table> 표 2. 소프트웨어입니다.

사용하는 로컬 네트워크 처리를 검토 멀티 연락처 판상 전극 기록

Examining Local Network Processing using Multi-contact Laminar Electrode Recording

대뇌 피질의 레이어는 네크로 텍스 높은 반복 로컬 네트워크로 구성 1-4 전반에 걸쳐 유비 쿼터스 구조입니다. 최근에는 상당한 진전이 서로 다른 피질 레이어 5-8 in 뉴런의 반응 특성의 차이에 대한 우리의 이해에서 만들어진, 아직 여부와 방법의 연결 인구 것은 판상 특정 정보를 인코딩에 대한 자세한 내용은 왼쪽으로 큰 거래는 아직되어 있지 방식. 기존 다중 전극 어레이 기술은 대뇌 피질의 표면을 따라 대뇌 피질의 공간이 많은 밀리미터를 통해 응답을 측정하는 유익 판상 피질 회로의 문제를 접근 적합하고 있지만. 여기서는 설정 및 멀티 연락처 판상 전극 활용 기본 시각 피질 (V1)의 피질 층에 걸쳐 각각의 뉴런과 지역 현장 잠재력 (LFPs) 녹화를위한 방법을 제시합니다 (그림 1, Plextrode U - 프로브, Plexon 병원). 포함된 방법 기록 장치 건설, 대뇌 피질의 레이어의 식별, 개인 뉴런의 수용 분야의 식별됩니다. 외피 층을 식별하기 위해, 우리는 전체 필드 번쩍 자극을 사용하여 시간 시리즈 LFP의 evoked 응답 잠재력을 (ERPs) 측정합니다. 그런 다음 레이어 4의 자료 (싱크는 레이어 4 내부 이후 세분화된 레이어 9-12라고도합니다)에서 싱크 - 소스 구성과 함께 극성 역전을 식별하는 전류 소스 밀도 (CSD) 분석을 수행합니다. 그것은 우리를 정확하게 하나의 침투 6 모든 레이어, 11, 12에서 기록 전극 위치를 수 있도록, 위치, 방향, 그리고 transmembrane 전류 흐름의 밀도의 인덱스를 제공하기 때문에 전류 소스 밀도가 유용합니다.

서로 다른 피질 레이어에서 네트워크 감각 정보를 인코딩하는 방법 피질 회로에 대한 우리의 이해에 근본적인 문제가 있습니다. 여기, 우리는 대뇌 피질의 레이어를 식별하는 단일 단위 및 지역 현장 잠재력 및 현재의 분석을 기록하는 멀티 문의 판상 전극을 이용 electrophysiological 기법을 설명합니다.

피질층은 신피질 전반에 걸쳐 존재하는 보편적인 구조로, 고도로 재귀적인 국소 네트워크로 구성되어 있습니다. 최근 몇 년 동안, 상당한 진전...

본 절차의 전반적인 목표는 일차 시각 피질의 서로 다른 피질층에 있는 개별 뉴런과 국소 전위(local field potentials)가 감각 정보를 어떻게 부호화하는지 조사하기 위한 방법론을 설명하는 것입니다. 본 절차는 컴퓨터 제어 마이크로 드라이브 시스템의 구축 방법과 일차 시각 피질 내 기록을 위한 다접점 층판 전극(multi contact laminar electrode)의 사용법을 설명하는 것으로 시작합니다.다음 단계는 전극을 목표 뇌 영역까지 진전시킨 후 유발 반응 전위 패러다임을 수행하는 것입니다. 이후 전류원 밀도 분석을 사용하여 극성 반전에 따른 피질층을 식별하며, 이때 동기화 소스 구성이 함께 이루어집니다. 절차의 마지막 단계는 수용장 매핑을 수행하고 시각 자극에 반응하는 신경 활동의 차이를 분석하는 것입니다.궁극적으로, 감각 정보 인코딩의 층 특이적 변화를 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다. 안녕하세요, 저는 휴스턴 텍사스 대학교 의과대학의 대학원생인 Sarah Eagleman입니다. 다중 전극 어레이와 같은 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은, U-probe가 단 한 번의 삽입으로 피질의 수 밀리미터에 걸친 신경 활동을 동시에 기록할 수 있다는 점입니다.안녕하세요, 제 이름은 Brian Hansen입니다. 저는 휴스턴 소재 텍사스 대학교 의과대학에서 공부하고 있는 대학원생입니다. 이 방법은 신경과학 분야의 핵심적인 질문에 답할 수 있으며, 정보가 층 특이적 방식으로 처리되는지 여부와 그 과정을 탐구합니다.먼저 전극 구동 어셈블리를 제작하려면 가이드 튜브, 가이드 와이어, Dremel 완제품, 명명 도구 및 부품, 그리고 U 프로브를 포함하여 필요한 도구와 부품을 준비하십시오. 가이드 튜브를 측정하여 기록 장치에 부착했을 때 경막을 손상시키지 않고 그 위에 안착될 수 있을 만큼 충분한 길이를 확보하십시오. 다음으로, 기록 챔버의 깊이를 측정한 후, 가이드 튜브를 절단하면서 측정된 길이인 약 5~7 cm로 자릅니다.금속 파편이 튜브 내부로 들어가지 않도록 주의하십시오. 가이드 튜브의 내경보다 작은 뻣뻣한 와이어를 사용하여 튜브 내부의 금속 파편을 제거하십시오. 그다음, 네임 그리드를 네임 베이스에 배치하십시오.클램프 나사와 그리드 나사를 조입니다. 그런 다음 기록 관심 영역을 확인하고 해당 영역 위에 마이크로 드라이브 타워를 배치합니다. 관심 영역이 확인되면, 가이드 튜브가 챔버

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신경과학

포유류의 달팽이관에있는 내부 헤어 셀 리본 버렸네에서 청각 신경 섬유 dendrites에서 전체 세포 패치 - 클램프 녹음.

달팽이 내부 세포에 문의 수입 성의 Dendrites에서 Postsynaptic 레코딩 : 리본 시냅스에서 모니터링 Multivesicular 릴리스

우리는 invertebrate 후각 경로의 처음 세 단계에서 냄새 evoked 응답을 특징하는 세포 다중 단위 기록 기술의 변화를 보여줍니다. 이 기술은 쉽게뿐만 아니라 다른 신경 시스템에서 앙상블 활동을 검토하도록 구성 할 수 있습니다.

메뚜기에 신경 활동을 특성화하기 위해 다중 단위 기록 방법 (<em&gt; Schistocerca 아메리카나</em&gt;) 강한 회로

다중 전극 패치 클램프 녹음은 복잡한 작업을 구성한다. 여기에서 우리는 실험 단계의 많은 자동화함으로써, 성능과 녹음 수의 질적 향상으로 이어지는 프로세스를 가속화 할 수 방법을 보여줍니다.

컴퓨터를 이용한 다중 전극 패치 클램프 시스템

다른 전극 코팅은 전기 화학적, 화학적, 기계적 특성 변화를 신경 기록 성능에 영향을 미친다. 체외에서 전극의 비교 그러나 생체 반응의 비교는 일반적으로 전극 / 신경 세포의 거리에서 동물 사이의 변화에 의해 복잡하고, 비교적 간단하다. 이 문서에서는 신경 기록 전극을 비교하는 강력한 방법을 제공한다.

신경 기록 전극의 체계적인 전기 및 전기 생리 평가를위한 방법

폐쇄 루프 프로토콜은 현대 전기 생리학에서 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 우리는 데스크톱 컴퓨터와 디지털 수집 보드를 사용하여 체외에서 피질 피라미드 뉴런에서 복잡한 전기 생리학적 프로토콜을 수행하는 간단하고 다재다능하며 저렴한 방법을 제시합니다.

실시간 전기 생리학 : 프로브 신경 역학과 저쪽​​에 폐쇄 루프 프로토콜을 사용하여

쥐, 귀, 피부, 모낭을 신경 분포시키는 말끝의 피침형 말단의 기계적 자극으로 인한 구심성 방전을 기록하는 간단하고 새로운 기술이 제시됩니다.

마우스 헤어 난포 피침 엔딩에서 기계적으로 자극 된 수입 성의 산출과 신경 터미널 라벨의 결합 기록

이 프로토콜의 공동 화 된 electroencephalography (뇌 파)와 멀티-층 류 지역 필드는 마 취 쥐에 잠재적인 동시 녹음에 대 한 간단한 방법을 설명합니다. EEG 신호의 무시할 수 왜곡을 생산 하는 microelectrode의 삽입에 대 한 두개골에 드릴 버 구멍 표시 됩니다.

공동 화 된 Electroencephalography 및 설치류에서 로컬 필드 가능성의 동시 녹음

척수 등쪽 경적에서 네트워크 수준의 nociceptive 활성을 조사하기 위한 마이크로전극 어레이 기술과 4-아미노피리딘-유도된 화학적 자극의 조합된 사용이 개략적으로 설명된다.

마이크로전극 어레이를 이용한 척추 노셉티브 회로에서의 네트워크 활동 기록

맞춤형으로 제작된 마이크로 드라이브는 선형 실리콘 어레이를 사용하여 피질 기록 부위를 밀리미터 미만으로 타겟팅할 수 있습니다.

Electrophysiology of Laminar Cortical Activity in the Common Marmoset

여기에서는 쥐와 생쥐의 고밀도 마이크로 전기 피질 검사(μEcoG) 기록을 위한 수술, 이식 및 기록 방법을 포함한 두 가지 프로토콜을 제시합니다. μECoG 기록은 쥐의 청각 피질에서 층류 다원(laminar polytrode) 기록 또는 쥐의 체성 감각 피질(somatosensory cortex)에서 신경 활동의 광유전학적 조작과 함께 수행됩니다.

설치류의 미세 전기 피질 조영술과 층류 폴리트로드 및 광유전학을 통합하여 피질 처리의 멀티스케일 조사

학습하세요 다중 접점 판상 전극을 사용하여 시각 피질의 개별 뉴런과 국소장 전위를 기록하는 방법을. 전류원 밀도 분석으로 피질 층을 식별하고 수용장 매핑으로 시각 자극에 대한 신경 활동을 분석합니다.

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