Opname ruimtelijk beperkte schommelingen in de Hippocampus gedragen muizen

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het veld van de neurowetenschappen, zoals hoe neuronale netwerkactiviteiten worden georganiseerd op fijne temporele en ruimtelijke schalen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het gebruik van lineaire siliciumsondes de huidige gegevensanalyse mogelijk maakt om lokale oscillaties te reconstrueren die niet gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd in conventionele veldpotentiaalopnames. Om deze procedure te beginnen, steriliseer de chirurgische instrumenten met een hete kralen sterilisator, veeg vervolgens alle werkoppervlakken af met 70%ethanol.

Monteer vervolgens het verdoofde dier in een stereotactische frame door voorzichtig oorbeugels in de gehoorgang te plaatsen. Zodra de kop van de muis is gestabiliseerd door de oorbeugels, plaatst u een mondstuk over de snuit voor continue isofluraandruppeling en breng vervolgens zalf aan op de ogen om uitdroging te voorkomen. Plaats daarna een verwarmingskussen onder de muis en injecteer buprenorfine subcutaan om postoperatieve pijnstilling te garanderen.

Scheer vervolgens het hoofd en desinfecteer de huid met 70%ethanol. Maak met chirurgische schaar een incisie in de huid langs de middellijn van de schedel en open de huid met behulp van chirurgische klemmen. Richt het hoofd van het dier uit met behulp van een stereotactisch uitlijningshulpmiddel om bregma en lambda te nivelleren.

Er moet minder dan 50 micrometer hoogteverschil zijn tussen bregma en lambda. Bovendien, nivelleer het hoofd langs de mediaal-laterale as door de diepte te meten op gedefinieerde afstand van bregma aan zowel linker- als rechterzijde. Pas het hoofd aan als het gekanteld is.

Reinig het hoofd met 3%waterstofperoxide en droog het met steriele katoenen doekjes. Bepaal de locatie van de craniotomie ten opzichte van bregma met behulp van een geschikte stereotactische atlas. Gebruik een boorkop van 0,9 millimeter om twee schroefgaten in het bot boven het cerebellum te boren om de aardings- en referentieschroeven te plaatsen.

Boor bovendien een tot drie gaten voor het verankeren van schroeven om het implantaat te stabiliseren. De locatie van de ankerschroeven hangt af van de locatie van de craniotomie. Plaats de schroeven in het bot met behulp van een geschikte schroevendraaier.

Zorg ervoor dat u niet in de hersenen doorboort. Voer nu de craniotomie uit door de schedel langzaam te verdunnen met de boor in een rechthoekig gebied rond de implantatiezijde. Bevochtig het bot regelmatig met gesteriliseerde fosfaatbuffer.

Doorboor voorzichtig de resterende verdunne schedel met een injectienaald van 27 gauge en verwijder deze met een tang. Prik vervolgens voorzichtig de hersenvlies met een injectienaald van 27 gauge. Gebruik een tang om een ​​kleine haak te vormen door de punt van de naald te buigen en gebruik deze haak om het hersenvlies te verwijderen.

Breng vervolgens fosfaatbuffer aan om te voorkomen dat het hersenoppervlak uitdroogt. Monteer vervolgens het elektrode-inbrenginstrument op een stereotactische houder en nul de sonde op bregma. Beweeg de sonde naar de stereotactische coördinaten boven de craniotomie en penetreer langzaam het hersenoppervlak.

Zorg ervoor dat de sondes niet buigen en vermijd implantatie door bloedvaten. Laat vervolgens de sonde langzaam zakken tot ongeveer 200 micrometer boven de gewenste diepte. Bedek vervolgens de craniotomie en schachten van de siliciumsonde met gesteriliseerde vaseline ter bescherming.

Breng vervolgens tandheelkundig cement aan om de basis van de sonde te bevestigen aan de ankerschroef in de schedel. Direct na het aanbrengen van het cement, beweeg de sonde langzaam naar de doeldiepte. Breng de laatste 200 micrometer in nadat het cement is aangebracht om laterale beweging van de sonde te verminderen en minimale weefselschade in het doelgebied te garanderen.

Nadat het cement is uitgehard, los de sonde van het inbrenginstrument door de was te smelten met een cauterizer. Los vervolgens de verbindingskaart van het inbrengapparaat en plaats deze op een geschikte plaats op de schedel met behulp van een krokodillenklem. Bevestig de verbindingskaart aan de schedel met tandheelkundig cement.

In het geval van sonde-implantatie in de hippocampus, plaats de verbindingskaart op het contralaterale pariëtale bot. Soldeer vervolgens de aardings- en referentiedraden van de verbindingskaart aan de draden die zijn bevestigd aan de twee schroeven boven het cerebellum. Knip de beschermkap bij tot de juiste hoogte en plaats deze over de siliciumsonde.

Fixeer vervolgens het deksel van de verbindingskaart en schedel met tandheelkundig cement, vermijd de huid rond het blootgestelde schedel. Na de operatie, breng gedurende ten minste twee dagen een geschikte pijnstillende behandeling toe aan de muis. Houd de muis alleen om schade aan het implantaat te voorkomen.

Opnamen van chronisch geïmplanteerde siliciumsondes die gericht zijn op het CA1-gebied worden hier getoond. Huidige brondichtheidanalyse wordt toegepast langs de individuele schachten van de sonde. In dit voorbeeld leidt een enkele scherpe golfkrulgebeurtenis tot een prominente stroomput in stratum radiatum van CA1 en in het tweede voorbeeld werden twee verschillende locaties in de granulecellaag van de dentate gyrus geregistreerd.

De hoge gammaband werd geïsoleerd door een bandpassfilter van 60 tot 80 hertz toe te passen, waardoor lokale gamma-uitbarstingen op een van de twee opnamelocaties in de granulecellaag werden onthuld. Merk op dat de lokale gamma-oscillatieactiviteit alleen kan worden gedetecteerd na omzetting van de opgenomen signalen naar CSD. CSD, maar niet LFP-signalen, identificeren de perioden van fase- en amplitude-asynchronie tussen beide opnamelocaties.

Dit segment toont een korte periode van gesynchroniseerde gamma-activiteit. De sporen hier illustreren faseverschil en amplitudeverschilindex voor LFP- en CSD-sporen. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u siliciumsondes in de hippocampus implanteert.