Name: 일반적인 마모 셋에 전체 피 질 Electrocorticographic 배열의 만성 이식 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 43 s
Description: 배우세요 일반적인 마모셋에서 전체 피질 전기피질도 배열의 만성 이식 방법을 통해 고해상도 신경 활동을 모니터링하는 기술입니다. 이 프로토콜은 영장류 신경과학 연구에 활용됩니다.

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유리 Shinomoto는 동물 보호, 교육, 그리고 깨어 녹음을 제공 하는 감사 합니다. ECoG 배열 Cir-테크 (www.cir-tech.co.jp)에 의해 제조 되었다. 또한, 우리는 영어 편집 Editage (www.editage.jp)를 감사 하 고 싶습니다. 이 작품 질병 연구 (뇌/마음), 의료 연구 및 개발 (아메드) (JP18dm0207001), 소설 과학 이니셔티브 (센터의 뇌 과학 프로젝트에 대 한 일본 기관에 대 한 통합 된 Neurotechnologies에 의해 뇌 매핑 지원 했다 CNSI), 자연과학 (NINS) (BS291004, M.K.), 그리고 일본 사회 과학 (JSP)의 승진을 위한 국가 학회 (JP17H06034, M.K.) KAKENHI.

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
<ol><li>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.</li>
	<li>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.<ol>
<li>커넥터 케이스 (그림 1B)와 ECoG 어레이 조립 하 고 수술 하는 동안 액체의 유입을 방지 하기 위해 아크릴 접착제를 사용 하 여 커넥터 (그림 1C)의 간격을 밀봉. 에틸렌 산화물 가스 배열 소독.</li>
	</ol>
</li>
	<li>준비 하 고 악기를 소독. 참고: 모든 악기를 사용 재료의 테이블에에서 나열 됩니다.</li>
</ol>2입니다. ECoG 배열의 주입
참고: 음식과 액체 4 h 수술 이전 보다 더 큰의 섭취를 철회 한다. 멸 균된 장갑과 악기를 사용 하 여 무 균 기법으로 모든 수술 단계를 수행 합니다.
<ol><li>
사전 이식 절차
	<ol>
<li>유도 비단 마 취 마 취 제 (15 mg/kg)의 근육 (인스턴트 메신저) 주입 하 여 5 분 인스턴트 메신저 아트로핀 (0.08 mg/kg) 주사 후.</li>
		<li>Anesthetize 및 isoflurane (1-3% 산소/질소 산화물의 혼합물으로 희석)를 사용 하 여 마 취를 유지 동물의 생리 상태에 따라이 지속적으로 모니터링 해야. 그 심장 박동이 130-180 BPM 및 모니터 체온과 동맥 혈 산소 포화 (SpO2) 동물의 상태를 판단 하는 지속적으로 확인 합니다.</li>
		<li>클리퍼 스와 헤어 리무버 동물의 머리의 상단을 면도. 완전히 젖은 거 즈로 피부 머리 제거 크림 린스 또는 그것은 피부 손상을 일으킬 것입니다.</li>
		<li>항생제 관리 (cefovecin; 16 mg/kg 사우스 캐롤라이나), 항 고혈압 제 (furosemide, 인스턴트 메신저 2.0 mg/kg), 그리고 antihemorrhagic (carbazochrome 나트륨 된 하이드 레이트; 0.2 mg/kg 인스턴트 메신저).</li>
		<li>동물 stereotaxic 프레임에 놓습니다. 이 시점에서 귀 바, 건조 및 수술 후 통증을 방지 하기 위해 눈에 안과 연 고 2% 리도 카 인 젤리를 적용 합니다.</li>
		<li>요오드 솔루션 외과 영역을 소독 하 고 소독된 커튼으로 커버. 2% 리도 카 인 젤리 피부 절 개의 장소에 적용 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
이식 절차
	<ol>
<li>피부 메스와 함께 두 피의 중간을 통해 약 4 cm incise 노출은 외과 영역의 모든 때까지 퀴 렛와 두개골에서 일시적인 근육을 분리 합니다. 두개골 표면에 조직 밖으로 청소 하 고 필요한 경우 압력 hemostasis 그리고 뼈 왁 스, 완전히 출혈을 멈추게. 피부와 moistened 거 즈와 근육의 가장자리를 감싸 줍니다. 수술 하는 동안 지 면에 거 즈를 유지.</li>
		<li>정면 장 대의 가장자리에 배열의 정면 모서리에 배치. 살 균 연필로 craniotomy, 슬릿, 및 두개골에 구멍을 위한 계획된 영역을 표시 합니다. Craniotomy 위치 배열 (그림 2)의 디자인에 따라 달라 집니다.</li>
		<li>그림 2와 같이 마크 1, 따라 craniotomy를 드릴. 뼈를 시추 하는 동안 외과 의사에 대 한 명확한 보기를 유지 하기 위해 최첨단에 공기를 불어. 다음, 뼈 조각 것입니다 여전히 연결할 수 센터에서 경질으로 줄곧 마크 2, 주위 뼈를 잘라. 들어올려 조각을 부드럽게 한 가장자리에서 고 주걱으로 경질을 벗기다. 이 과정은 천천히 그리고 신중 하 게, 실시 되어야 합니다 또는 그것 두 라 쉽게 찢을 것 이다.<ol>
<li>뼈 조각에서 뼈 팁을 제거 하 고 랩 moistened 거 즈와 조각이 조각 배열 이식 후 반환 됩니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>3, 4 그림 2와 같이 craniotomy를 수행 합니다. 이들은 각각 orbitofrontal 및 후 두 지역으로 전극의 삽입을 허용 한다.</li>
		<li>마크 5 그림 2와 같이 슬릿을 드릴. 이러한 슬릿 올바르게 삽입 되도록 배열의 검사를 허용 합니다.</li>
		<li>경질 이제 노출 됩니다. 식 염 수와 영역을 세척 하 고 필요한 경우 압력 hemostasis와 젤라틴 스폰지, 출혈을 멈추게. 오픈 craniotomy 가장자리 퀴 렛 또는 뼈 rongeur로 청소 될 필요가 있습니다.</li>
		<li>(표시 된 그림2에서 6) 슬릿으로 참조 전극 배치를 확인 합니다. 콘트라 측면 sensorimotor 및 후 두 지역에서 경 막 외 공간에 참조 전극 배치 합니다. 위치는 실험의 특정 요구에 따라 결정 되어야 합니다.</li>
		<li>1.0 m m 나사 ( 그림 2에서 십자가)와 커넥터의 각 줄기 주위 4 지점에서 드릴 나사 구멍. 경질 물질의 손상을 방지 하려면 두개골 아래 주걱을 삽입 합니다. 이 구멍은 두개골에 대하여 직각 이어야 한다. 그런 다음, 두개골에 커넥터를 해결 하기 위해 앵커 픽 나사 (1.4 x 2.5 m m) 설치 합니다.</li>
		<li>경 막 외 공간으로 ECoG 배열을 삽입 합니다. 사용 일자는 배열을 보유 하는 집게. 참고: 배열 굽 힘 없이 삽입 한다. 배열 핀이 구부러지거나 하는 경우 두개골과 경질 사이 주걱을 삽입 하 여 적절 한 공간을 만듭니다. 경우는 절곡 전극의 일부를 차단 하는 두뇌의 상대적으로 작은 크기에 의해 발생 했다.</li>
		<li>치과 아크릴 및 지상 전극을 수정 합니다. 경 막 외 공간에 참조 전극과 접지 전극 두개골 표면에 놓습니다. 두 연락처 두개골을 직면 한다.</li>
		<li>뼈 조각을 다시 넣고 나사에 치과 아크릴 두개골에 커넥터와 헤드 게시물을 수정.</li>
		<li>이 마와 뒷 머리에 6-0 나일론 피부를 봉합 하 고 피부 클로저를 사용 하 여 커넥터의 양쪽에 스킨을 수정.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
후 이식 절차
	<ol>
<li>Stereotaxic 프레임에서 동물을 제거 합니다. 그는 동물 유지 따뜻하고 산소와 함께 제공 된 다음 단계를 확인 하십시오.</li>
		<li>즉시 수술 후, 수술 후 통증 감소 meloxicam (0.3 m g/k g 인스턴트 메신저)와 동물을 주입. 항 염증 제 코르 티 코 스테로이드 (dexamethasone; 인스턴트 메신저 2.0 mg/kg) 및 피하 주입 (lactated 벨의 솔루션, 5.0 mL), 관리는 gastroprotectant로 famotidine (0.5 mg/kg)를 포함 하 여. 참고: 스테로이드와 NSAIDs의 동시 사용 위장 부작용에 대 한 잠재력이 있다.</li>
		<li>동물 복구 되었습니다 후 (심장 박동 및 SpO2 확인), 감시 하는 중요 한 기호를 제거 하 고 2-3 일 동안 중 환자 실에는 동물을 전송.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 수술 후 치료
참고: 그것은 일반적으로 수술에서 완전히 회복 하기 위해 동물에 대 한 일 걸립니다.
<ol><li>뇌 붓기를 방지 하기 위해 항 염증 제 코르 티 코 스테로이드 dexamethasone (2.0 mg/kg) 수술 후 첫 날에 하루에 두 번 관리 합니다. 다음, 하루에 두 번 두 번째 및 세 일에 1.5 m g/k g을 1 mg/kg 4 번째 날에 하루에 두 번 복용량을 줄일 수 있습니다.</li>
	<li>통증 (meloxicam 0.1 mg/kg 경구, 하루에 한 번)과 antihemorrhagic (carbazochrome 나트륨 된 하이드 레이트, 0.2 mg/kg 인스턴트 메신저, 하루에 두 번) 수술 후 5 일 동안. 참고: 우리의 경우에는 수술 후 1-2 일 일부 자그마한 (3 개 중에 6) 되었다 덜 적극적이 고 구 토. 이 때문에 혈액 응고 증가 intracranial 압력에 의해 발생 될 수 있습니다. 자그마한 이러한 증상을 제시, 우리 머리를 재개 하 고 일반 마 취 (alfaxalone) 응고 제거. 주입 동안 ECoG 배열의 아무 벤딩 경우, 혈액 응고와 뼈 조각을 반환 된 배열 사이 공간에서 가능성이 했다. 이 경우에, 혈액 응고 멀리 여 실행 염 카 테 터를 사용 하 여 공간으로 세척 될 수 있다. 이 절차는 일반적으로 동물에서 복구를 리드.</li>
	<li>
전극 위치 식별
	<ol>
<li>수술 후 약 1 주 동물의 머리의 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 검사를 수행 합니다. 참고: 이 신호를 제대로 기록 수 경우 확인 하는 좋은 기회입니다. 커넥터 케이스 열고 있는 경우 모든 혈전을 제거 합니다.</li>
		<li>Stereotaxic 좌표 AFNI 소프트웨어18 (https://afni.nimh.nih.gov) (그림 3A)를 사용 하 여 MRI T2-가중치를 맞춥니다. CT 이미지를 AFNI (그림 3B)와 해 부 자기 공명 T2가 중 이미지를 맞춥니다. MRI (그림 3C)을 비단 뇌 아틀라스 AFNI와 개미19등록.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Fukushima, M., Chao, Z. C., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+brain+functions+with+mesoscopic+measurements%3A+Advances+in+electrocorticography+for+non-human+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Studying brain functions with mesoscopic measurements: Advances in electrocorticography for non-human primates.</a> Current Opinion in Neurobiology. 32, 124-131 (2015).</li>
<li>Nagasaka, Y., Shimoda, K., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multidimensional+recording+%28MDR%29+and+data+sharing%3A+an+ecological+open+research+and+educational+platform+for+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Multidimensional recording (MDR) and data sharing: an ecological open research and educational platform for neuroscience.</a> PLoS One. 6 (7), e22561(2011).</li>
<li>Fukushima, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+electrocorticographic+electrode+array+for+simultaneous+recording+from+medial%2C+lateral%2C+and+intrasulcal+surface+of+the+cortex+in+macaque+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An electrocorticographic electrode array for simultaneous recording from medial, lateral, and intrasulcal surface of the cortex in macaque monkeys.</a> Journal of Neuroscience Methods. 233, 155-165 (2014).</li>
<li>Komatsu, M., Sugano, E., Tomita, H., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Chronically+Implantable+Bidirectional+Neural+Interface+for+Non-human+Primates%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A Chronically Implantable Bidirectional Neural Interface for Non-human Primates.</a> Frontiers in Neuroscience. 11, 514(2017).</li>
<li>Komatsu, M., Takaura, K., Fujii, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mismatch+negativity+in+common+marmosets%3A+Whole-cortical+recordings+with+multi-channel+electrocorticograms%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Mismatch negativity in common marmosets: Whole-cortical recordings with multi-channel electrocorticograms.</a> Scientific Reports. 5, 15006(2015).</li>
<li>Sasaki, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+transgenic+non-human+primates+with+germline+transmission%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Generation of transgenic non-human primates with germline transmission.</a> Nature. 459 (7246), 523-527 (2009).</li>
<li>Okano, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain%2FMINDS%3A+A+Japanese+National+Brain+Project+for+Marmoset+Neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Brain/MINDS: A Japanese National Brain Project for Marmoset Neuroscience.</a> Neuron. 92 (3), 582-590 (2016).</li>
<li>de la Mothe, L. A., Blumell, S., Kajikawa, Y., Hackett, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+connections+of+auditory+cortex+in+marmoset+monkeys%3A+lateral+belt+and+parabelt+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Anatomical+Record%22%5BJournal%5D)">Cortical connections of auditory cortex in marmoset monkeys: lateral belt and parabelt regions.</a> Anatomical Record. 295 (5), 800-821 (2012).</li>
<li>Kaas, J. H., Hackett, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subdivisions+of+auditory+cortex+and+processing+streams+in+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Subdivisions of auditory cortex and processing streams in primates.</a> Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (22), 11793-11799 (2000).</li>
<li>Ghahremani, M., Hutchison, R. M., Menon, R. S., Everling, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frontoparietal+Functional+Connectivity+in+the+Common+Marmoset%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">Frontoparietal Functional Connectivity in the Common Marmoset.</a> Cerebral Cortex. , (2016).</li>
<li>Belcher, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+Connectivity+Hubs+and+Networks+in+the+Awake+Marmoset+Brain%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Integrative+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Functional Connectivity Hubs and Networks in the Awake Marmoset Brain.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 10, 9(2016).</li>
<li>Mitchell, J. F., Leopold, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+marmoset+monkey+as+a+model+for+visual+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The marmoset monkey as a model for visual neuroscience.</a> Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).</li>
<li>Solomon, S. G., Rosa, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simpler+primate+brain%3A+the+visual+system+of+the+marmoset+monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">A simpler primate brain: the visual system of the marmoset monkey.</a> Frontiers in Neural Circuits. 8, 96(2014).</li>
<li>Burman, K. J., Palmer, S. M., Gamberini, M., Rosa, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoarchitectonic+subdivisions+of+the+dorsolateral+frontal+cortex+of+the+marmoset+monkey+%28Callithrix+jacchus%29%2C+and+their+projections+to+dorsal+visual+areas%5BTitle%5D)+AND+%22Journals+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">Cytoarchitectonic subdivisions of the dorsolateral frontal cortex of the marmoset monkey (Callithrix jacchus), and their projections to dorsal visual areas.</a> Journals of Comparative Neurology. 495 (2), 149-172 (2006).</li>
<li>Bakola, S., Burman, K. J., Rosa, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cortical+motor+system+of+the+marmoset+monkey+%28Callithrix+jacchus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The cortical motor system of the marmoset monkey (Callithrix jacchus).</a> Neuroscience Research. 93, 72-81 (2015).</li>
<li>Krubitzer, L. A., Kaas, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+organization+and+connections+of+somatosensory+cortex+in+marmosets%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The organization and connections of somatosensory cortex in marmosets.</a> Journal of Neuroscience. 10 (3), 952-974 (1990).</li>
<li>Miller, C. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marmosets%3A+A+Neuroscientific+Model+of+Human+Social+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Marmosets: A Neuroscientific Model of Human Social Behavior.</a> Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).</li>
<li>Cox, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFNI%3A+software+for+analysis+and+visualization+of+functional+magnetic+resonance+neuroimages%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+and+Biomedical+Research%22%5BJournal%5D)">AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages.</a> Computers and Biomedical Research. 29 (3), 162-173 (1996).</li>
<li>Avants, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reproducible+evaluation+of+ANTs+similarity+metric+performance+in+brain+image+registration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A reproducible evaluation of ANTs similarity metric performance in brain image registration.</a> Neuroimage. 54 (3), 2033-2044 (2011).</li>
<li>Hashikawa, T., Nakatomi, R., Iriki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+models+of+the+marmoset+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">Current models of the marmoset brain.</a> Neuroscience Research. 93, 116-127 (2015).</li>
</ol>

MK는 그녀이 프로토콜 (No. 2018-210975)에서 사용 하는 전체 외피 ECoG 배열에 대 한 특허에 대 한 적용 됩니다.

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...

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 원숭이2,3에 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 셋4,5에서 응용, 유전 manipulability6,7, 새로운 세계 작은 원숭이 대 한이 시스템을 개발 했습니다. 이 동물의 다른 종에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 시각, 청각, somatosensory, 모터, 및이 종족의 정면 대뇌 피 질의 영역 이전 매핑된 되었고 인간과 원숭이8,9, 같은 분야에 기본적인 동종 조직을 보고 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16. 그들의 머리는 부드러운, 그리고 가장 측면 대뇌 피 질의 영역 ECoG 원숭이에 액세스 하 고 어렵게 피 질 표면에 노출 되는. 이러한 기능을 바탕으로는 마모 셋은 electrocorticographic 연구에 적합 합니다. 또한, 자그마한 사회적 행동을 전시 하 고 인간의 사회적 행동17의 후보 모델 역할을 제안 되었습니다.
이 프로토콜 일반적인 마모 셋 피 전체 측면 표면에 ECoG 배열의 경 막 외 주입 절차를 설명합니다. 그것은 감각, 모터, 영장류 대뇌 피 질의 신경 과학에 대 한 대규모 대뇌 피 질의 활동을 모니터링 하는 기회를 제공 한다 더 높은 인식과 사회 도메인.

<table><tbody><tr><td>비커 (100cc)</td><td></td><td></td> <td>Outocrave</td></tr><tr><td>코튼 볼</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>흡수 삼각형</td><td>파인 사이언스 툴 Inc.</td><td>18105-03</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>세세한 팁 포함 면봉</td><td>Clean Cross Co., Ltd.</td><td>HUBY340 BB-013</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>거즈</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>수건 집게</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>메스 핸들</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>바늘 홀더</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>아이리스 가위</td><td>Outocrave</td><td></td><td></td></tr><tr><td>마이크로 모기 집게</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>Adson, 1x2 치아</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>뼈 큐렛</td><td></td><td></td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>Micro spatura</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>10091-12</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>바늘 홀더, 12.5cm, 곡선, 부드러운 턱</td><td>World Precision Instruments</td><td>14132</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>혈관 확장기, 12cm, 0.1mm 팁</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>18131-12</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>용기 확장기, 12cm, 팁 0.2mm</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>18132-12</td><td>Outocrave</td></tr><tr><td>파인 팁 롱거</td><td>파인 사이언스 도구 Inc.</td><td>16221-14</td><td></td></tr><tr><td>입체 계의</td><td></td><td></td><td></td>Outocrave 매니퓨레이터</tr><tr><td>매니퓨레이터 매니퓨레이터</td><td></td><td></td> 가스 <td>살균</td>밸브</tr><tr>용 <td></td><td></td> 커넥터<td>용 수제 고정 장치</td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>치과 용</td><td></td><td></td> 실리콘 컵 <td>가스 살균</td></tr><tr><td>실리콘 컵 hlder</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>페인트 브러쉬</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>연필</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>마이크로 나사, 1.4 mm x 2.0 mm</td><td>일본 화학 나사 주식회사</td><td>PEEK/MPH-M1.4-L2</td><td></td></tr><tr><td>마이크로 스크류</td><td></td><td></td>용 가스 살균 스크류 드라이버 <td>드릴 가스 살균</td></tr><tr><td>마이크로 모터 핸드피스</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>스테인리스강 버, 1.4mm</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>스테인리스강 버, 1.0mm</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>드릴 비트, 1.2mm</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr><tr><td>고무 공기 송풍기</td><td></td><td></td><td>가스 살균</td></tr></tbody></table>

일반적인 마모 셋에 전체 피 질 electrocorticographic 배열의 만성 이식

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

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.

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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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.

일반적인 마모 셋에 전체 피 질 Electrocorticographic 배열의 만성 이식

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

이 프로토콜은 비인간 영장류의 피질에 전기 코르티코그래피 어레이의 이식을 보여줍니다. 영장류 시프트 신경 과학에서 대규모 정보 처리에 빛을 비추는. 이 기술의 주요 장점은 높은 공간 측두해상도로 대규모 피질 활성을 모니터링할 수 있는 기회를 제공한다는 것입니다.두피의 중간선을 통해 4센티미터 피부 절개를 하는 것으로 시작합니다. 치료용으로 두개골에서 측두근을 분리하여 수술 부위 전체가 노출될 때까지 분리합니다. 그리고 두개골 표면에서 어떤 조직을 취소합니다.필요에 따라 압력 hemostasis 또는 뼈 왁스로 출혈을 완전히 중지합니다. 촉촉한 거즈로 피부와 근육의 가장자리를 감싸는 다. 그리고 배열의 정면 가장자리를 정면 극의 가장자리에 놓습니다.연필을 사용하여 두개골에 계획된 두개골 절제술, 슬릿 및 구멍에 대한 영역을 표시하십시오. 그리고 해부 현미경을 수술 부위에 배치합니다. 마크 하나를 따라 두개골 절제술을 드릴.드릴링하는 동안, 외과 의사에 대한 명확한 보기를 유지하기 위해 최첨단에 공기를 불어, 뼈 조각이 여전히 중앙에 dura에 부착될 때 마크 2 주위에 뼈를 모든 방법을 절단. 천천히 조심스럽게 조각을 한 가장자리에서 들어 올립니다. 그리고 주걱으로 두라를 벗깁니다.뼈 조각에서 뼈 끝을 제거하고 절차의 끝에 두개골에 반환 될 때까지 촉촉한 거즈에 감싼 뼈를 유지합니다. 3및 4마크에서 드릴링하여 각각 궤도, 전두엽 및 후수 부위에 전극을 삽입할 수 있습니다. 5번 마크에 슬릿을 드릴링하여 배열이 제대로 삽입되었는지 확인합니다.듀라가 노출됩니다. 식염수로 부위를 씻고 필요에 따라 압력 헤모스타증과 젤라틴 스폰지로 출혈을 멈춥춥시다. 필요한 경우 열린 두개골 절제술의 가장자리를 청소하고 참조 전극이 배치되는 마크 여섯 슬릿을 만듭니다.두개골 아래에 주걱을 삽입하여 두라 물질을 보호하려면 1mm 나사를 사용하여 커넥터의 각 줄기 주위의 4 개 지점에서 나사 구멍을 뚫습니다. 그리고 두개골에 커넥터를 고정앵커로 피크 나사를 설치합니다. 그런 다음 플랫 헤드 포셉을 사용하여 배열을 잡고 경막외 공간에 심전도 배열을 삽입합니다.기준 전극을 경막외 공간에 놓습니다. 그런 다음 치과 아크릴을 참조에 적용합니다. 접지 전극을 두개골 표면에 놓습니다.그런 다음 지상 전극에 치과 아크릴을 적용합니다. 뼈 조각을 제자리에 다시 놓고, 두개골에 커넥터와 머리 포스트를 고정하기 위해 나사에 치과 아크릴을 적용합니다. 그런 다음 6 O 나일론 봉합사를 사용하여 이마와 끝의 뒤쪽에서 피부를 닫습니다.피부 클로저를 사용하여 커넥터의 측면에 피부를 고정합니다. 여기서는 깨어있는 마모셋의 여러 청각 영역에서 청각 이전이 발생할 수 있는 사례가 표시됩니다. 20가지 유형의 주파수로 무작위화된 순수 톤에 노출되는 동안, 상이한 파 형태는 낮은 청각 영역에서 관찰될 수 있으며, 이는 심전도 어레이의 공간 해상도가 다른 피질 영역에서 다른 정보 처리를 포착할 수 있음을 나타낸다.장기간 만성 사진 자극과 피질 반응의 동시 모니터링을 가능하게 하기 때문에 마모셋 뇌에서 바이러스성 변환될 수 있다.

chronic-implantation-whole-cortical-electrocorticographic-array

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

우리는 만성 신경 기록 전극을 이온 주입하는 과정을 배우고있는 외과의에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 관통 및 표면 양쪽 전극 시스템을위한 기술은 쥐 동물 모델에 설명되어 있습니다.

단일 유닛 활동과 Electrocorticographic 신호를 녹음하기 위해 만성 신경 전극 외과 이식

이 비디오는 코필린 발현을 표적으로 하고 조작하는 아데노 관련 바이러스에 대한 반응으로 전기 신호를 기록하기 위해 쥐의 대뇌 피질에 전기 피질 측정 전극을 이식하는 프로토콜을 보여줍니다.

전기 피질 기록을 위한 마우스 피질에 전극 이식

이 비디오는 미니피그에서 부드러운 피질 검사 배열의 이식과 장기 피질 기록을 보여줍니다. 이 연구는 미니피그의 청각 피질에 배열을 외과적으로 이식하고 기준선 및 소리 자극으로 유발된 뉴런 활동 전위를 모두 기록하는 데 필요한 단계를 간략하게 설명합니다.

Minipigs의 피질 전기생리학 기록을 위한 소프트 전기 피질 판독 어레이의 경막하 이식

셔틀 박스 회피 학습은 행동 신경 과학에 잘 확립되어있다. 이 프로토콜은 설치류에서 학습 셔틀 상자가 사이트 별 전기 intracortical 미세 자극 (ICMS) 및 학습과 인식의 여러 측면을 연구하는 도구로 생체 내 녹음 동시 만성와 결합 할 수있는 방법에 대해 설명합니다.

인식 및 학습을 연구하는 도구로 전기 생리 텍스 녹화 및 자극과 셔틀 박스 교육을 결합

우리는 포름알데히드 고정 인간의 시체 신경외과 인간의 뇌의 피 질에 microelectrode 배열에의 이식에 대 한 교육을 지원 하기 위해 사용 되는 절차를 설계.

외과 훈련 Neocortical Microelectrode 배열 포름알데히드 고정 인간 수 색 모델을 사용 하 여 이식에 대 한

이 작품은 일반적인 마모셋에서 마이크로 전극 어레이의 입체적, 신경외과 적 이식을 수행하는 프로토콜을 제시한다. 이 방법은 구체적으로 자유롭게 행동하는 동물의 전기 생리학적 기록을 가능하게 하지만 이 종의 다른 유사한 신경 외과 적 개입에 쉽게 적응할 수 있습니다 (예를 들어, 약물 투여를위한 캐뉼라 또는 뇌 자극을위한 전극).

일반적인 마모셋에 있는 마이크로 전극 배열의 이식을 위한 입체 외과(칼리트릭스 jacchus)

여기에서는 수술 방법 및 도구, 수술 후 자기 공명 영상, 청각 피질의 전기 생리학, 임플란트의 전기 화학적 특성 및 사후 면역 화학을 설명하는 minipig 모델에서 연질 경막하 전극 어레이의 장기 성능 및 안전성 평가 방법을 제시합니다.

경막하 연피질검사(ECoG) 어레이 이식 및 Minipig의 장기 피질 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

Multielectrode 어레이 (MEA) 녹음 뉴런의 대규모 인구의 전기적 활동을 연구하는 방법을 제공합니다. 여기, 우리는 동시에 조직을 자극하는 동안 마우스 vomeronasal 상피에서 기록 MEA 준비의 세부 사항을 제시한다.

Vomeronasal 상피의 Multielectrode 배열 레코딩

편두통과 만성 편두통하기 위해 변화 개선 치료 옵션을 필요로 엄청난 의료 부담입니다. 우리는 모델로, 신경 면역 신호가 편두통에 느끼기 쉬운 상태를 modulates 방법을 정의하는...

스프 레딩 우울증을 사용하여 에피소드와 만성 두통의 신경 면역 신호를 모델링 체외에서</em

배우세요 일반적인 마모셋에서 전체 피질 전기피질도 배열의 만성 이식 방법을 통해 고해상도 신경 활동을 모니터링하는 기술입니다. 이 프로토콜은 영장류 신경과학 연구에 활용됩니다.

일반적인 마모 셋에 전체 피 질 Electrocorticographic 배열의 만성 이식

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