Het onderzoeken van Lokaal netwerk met behulp van Multi-Processing contact opnemen Laminar Electrode

Summary

Een fundamenteel probleem in ons begrip van corticale circuit is hoe netwerken in verschillende corticale lagen coderen zintuiglijke informatie. We beschrijven hier elektrofysiologische technieken gebruik te maken van multi-contact laminaire elektroden voor single-eenheden en lokale veld mogelijkheden en de huidige analyses opnemen corticale lagen te identificeren.

Abstract

Corticale lagen zijn alomtegenwoordig structuren in heel neocortex ^1-4 ​​die bestaan ​​uit zeer terugkerende lokale netwerken. In de afgelopen jaren is aanzienlijke vooruitgang geboekt in onze kennis van de verschillen in respons eigenschappen van de neuronen in de verschillende corticale lagen ^5-8, maar er is nog veel linker om te leren over de vraag of en hoe neuronale populaties informatie te coderen in een laminaire-specifieke manier.

Bestaande multi-elektrode-array technieken, maar informatief voor het meten van de reacties over vele millimeters van corticale de ruimte langs het corticale oppervlak, zijn niet geschikt om het probleem van de laminaire corticale circuits aanpak. Hier presenteren we onze methode voor het opzetten en het opnemen van individuele neuronen en de lokale veld potentialen (LFP's) over corticale lagen van de primaire visuele cortex (V1) gebruik te maken van multi-contact laminaire elektroden (figuur 1; Plextrode U-Probe, Plexon Inc).

Onder meer de methoden zijn opname-apparaat de bouw, de identificatie van corticale lagen, en de identificatie van receptieve velden van de individuele neuronen. Het identificeren van corticale lagen, meten we de opgewekte reacties potentials (ERP) van de LFP tijdreeksen met behulp van full-field flitste stimuli. Vervolgens hebben we voeren current-source dichtheid (CSD) analyse om de polariteit inversie vergezeld van de sink-source configuratie aan de basis van laag 4 (de wastafel is in layer 4, later aangeduid als granulaire laag ^9-12) te identificeren. Huidige-source dichtheid is nuttig omdat het een index van de locatie, richting, en de dichtheid van transmembraan stroom, waardoor we nauwkeurig te positioneren elektroden op te nemen van alle lagen in een penetratie ^{6, 11, 12.}

Protocol

1. NAN microdrive bouw

We gebruiken de U-Probe in combinatie met de NAN elektrode aandrijfsysteem. Het bouwen van dit systeem vereist 2-3 uur, maar eenmaal gebouwd is het heel eenvoudig aanpassen om. We beginnen met het monteren van de NAN toren, die een 4-kanaals base (Figuur 2a) omvat, de NAN kamer (Figuur 2b), het rooster met 1 mm afstand (figuur 2c), 1-4 schroef microdrives (figuur 2d), een -4 geleidebuizen (figuur 2e, 500 micrometer diameter en teruggebracht tot ongeveer 5-7 cm), en 1-4 microdrive torens (figuur 2f). Voor de eenvoud, beschrijven we de procedure voor de bouw van de NAN-systeem met een toren en een U-Probe. Na enige trai....

Discussion

Multi-unit opnames hebben een standaard geworden voor het analyseren van hoe de neurale netwerken in de cortex stimulus informatie te coderen. Gezien de recente ontwikkelingen in de elektrode-technologie, de uitvoering van de laminaire elektroden maakt een ongekende karakterisering van de lokale corticale circuits. Hoewel de multi-elektrode opnames bieden nuttige informatie over de neurale populatiedynamiek, meerdere laminaire elektroden kunnen hogere resolutie en meer informatie over de specifieke locatie van neuronen........

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Naam van de apparatuur	Vennootschap	Catalogus nummer	Reacties
Nan microdrive systeem	Nan Instrumenten	NAN-S4	Figuur 2. Aangepaste klemmen zijn nodig om de U-Probe gebruiken. Alles wat vermeld met uitzondering van de U-Probe wordt verzorgd door NAN instrumenten.
Schroef microdrives	MIT Machine winkel		Alles wat in staat is om een ​​gids buis vast aan de NAN netwerk moet geschikt zijn.
Roestvrij Staal geleidebuizen	Kleine onderdelen	B00137QHNS (1) of B00137QHO2 (5)	Deze zijn 60 in lang en op maat gesneden in het laboratorium met behulp van een Dremel handboor
Plexon U-Probe	Plexon, Inc	PLX-UP-16-25ED-100-SE-360-25T-500	Zie U-Probe specificaties beschikbaar op www.plexon.com Zie ook figuur 1.

Naam van de Software	Vennootschap	Website	Reacties
NAN-software	NAN	http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm	Computer-interface vereist een extra seriële poort te bieden aan de Plexon systeem en de NAN hardware
Offline Sorter, FPAlign, PlexUtil, MATLAB-programma's	Plexon	http://www.plexon.com/downloads.html # Software	Onder 'Installatie pakketten'
NeuroExplorer	NeuroExplorer	http://www.neuroexplorer.com/	Onder 'Resources'
CSDplotter Versie 0.1.1	Klas H. Petterson	http://arken.umb.no/ ~ klaspe / user_guide.pdf