Name: Acute single-unit multi-elektrode-opnames van de hersenstam van muizen met een hoofdfixatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-10-11T14:10:00.000+00:00
Duration: 6 min 37 s
Description: Leer hoe u acute single-unit multi-elektrode-opnames maakt van de hersenstam bij muizen met hoofdfixatie. Deze methode meet direct de excitabiliteit van slaapgerelateerde neuronen tijdens anesthesie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>Schuine silicium multi-elektrode opnames voor diepe hersenstamstructuren bij muizen

<ol><li>Wu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolithically+integrated+%C2%B5LEDs+on+silicon+neural+probes+for+high-resolution+optogenetic+studies+in+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Monolithically integrated µLEDs on silicon neural probes for high-resolution optogenetic studies in behaving animals.</a> Neuron. 88 (6), 1136-1148 (2015).</li>
<li>Hong, G., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+electrode+technologies+for+neural+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Novel electrode technologies for neural recordings.</a> Nat Rev Neurosci. 20 (6), 330-345 (2019).</li>
<li>Li, N., Daie, K., Svoboda, K., Druckmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+neuronal+dynamics+in+premotor+cortex+during+motor+planning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Robust neuronal dynamics in premotor cortex during motor planning.</a> Nature. 532 (7600), 459-464 (2016).</li>
<li>Kipke, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+neurotechnologies+for+chronic+neural+interfaces%3A+New+horizons+and+clinical+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Advanced neurotechnologies for chronic neural interfaces: New horizons and clinical opportunities.</a> J Neurosci. 28 (46), 11830-11838 (2008).</li>
<li>Steinmetz, N. A., Koch, C., Harris, K. D., Carandini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+and+opportunities+for+large-scale+electrophysiology+with+Neuropixels+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opinion+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Challenges and opportunities for large-scale electrophysiology with Neuropixels probes.</a> Curr Opinion Neurobiol. 50, 92-100 (2018).</li>
<li>Nunez-Elizalde, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+blood+flow+measured+by+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of blood flow measured by ultrasound.</a> Neuron. 110 (10), 1631-1640.e4 (2022).</li>
<li>Yang, L., Lee, K., Villagracia, J., Masmanidis, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open+source+silicon+microprobes+for+high+throughput+neural+recording%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Open source silicon microprobes for high throughput neural recording.</a> J Neural Eng. 17 (1), 016036(2020).</li>
<li>Jun, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+integrated+silicon+probes+for+high-density+recording+of+neural+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Fully integrated silicon probes for high-density recording of neural activity.</a> Nature. 551 (7679), 232-236 (2017).</li>
<li>Augustinaite, S., Kuhn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+cranial+window+for+imaging+cortical+activity+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Chronic cranial window for imaging cortical activity in head-fixed mice.</a> STAR Protoc. 1 (3), 100194(2020).</li>
<li>Dias, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transection+of+the+superior+sagittal+sinus+enables+bilateral+access+to+the+rodent+midline+brain+structures%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">Transection of the superior sagittal sinus enables bilateral access to the rodent midline brain structures.</a> eNeuro. 8 (4), (2021).</li>
<li>Gao, Z. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tac1-expressing+neurons+in+the+periaqueductal+gray+facilitate+the+itch-scratching+cycle+via+descending+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Tac1-expressing neurons in the periaqueductal gray facilitate the itch-scratching cycle via descending regulation.</a> Neuron. 101 (1), 45-59.e9 (2019).</li>
<li>Atluri, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical+substrates+of+rapid+eye+movement+sleep+rebound+in+a+rodent+model+of+post-sevoflurane+sleep+disruption%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Anatomical substrates of rapid eye movement sleep rebound in a rodent model of post-sevoflurane sleep disruption.</a> Anesthesiology. 140 (4), 729-741 (2023).</li>
<li>Weber, F., Dan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circuit-based+interrogation+of+sleep+control%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Circuit-based interrogation of sleep control.</a> Nature. 538 (7623), 51-59 (2016).</li>
<li>Frontera, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bidirectional+control+of+fear+memories+by+cerebellar+neurons+projecting+to+the+ventrolateral+periaqueductal+grey%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Bidirectional control of fear memories by cerebellar neurons projecting to the ventrolateral periaqueductal grey.</a> Nat Commun. 11 (1234567890), (2020).</li>
<li>Weber, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+REM+and+Non-REM+sleep+by+periaqueductal+GABAergic+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Regulation of REM and Non-REM sleep by periaqueductal GABAergic neurons.</a> Nat Commun. 9 (1), 354(2018).</li>
<li>Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+origin+of+extracellular+fields+and+currents--EEG%2C+ECoG%2C+LFP+and+spikes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nat Rev Neurosci. 13 (6), 407-420 (2012).</li>
<li>Franklin, K. B. J., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFranklin%2C+KBJ+%22The+mouse+brain+in+stereotaxic+coordinates%22">The mouse brain in stereotaxic coordinates</a>. , Elsevier, AP. Amsterdam. (2008).</li>
<li>Pythagorean theorem. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pythagorean_theorem&oldid=1222259845">https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pythagorean_theorem&oldid=1222259845</a> (2024).</li>
<li>The Anatomy of the Laboratory Mouse. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.informatics.jax.org/cookbook/chapters/skeleton.shtml">https://www.informatics.jax.org/cookbook/chapters/skeleton.shtml</a> (2024).</li>
<li>Cecyn, M. N., Abrahao, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Where+do+you+measure+the+Bregma+for+rodent+stereotaxic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22IBRO+Neurosci+Rep%22%5BJournal%5D)">Where do you measure the Bregma for rodent stereotaxic surgery.</a> IBRO Neurosci Rep. 15, 143-148 (2023).</li>
<li>Fiáth, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slow+insertion+of+silicon+probes+improves+the+quality+of+acute+neuronal+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Slow insertion of silicon probes improves the quality of acute neuronal recordings.</a> Sci Rep. 9, 111(2019).</li>
<li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcardiac+perfusion+of+the+mouse+for+brain+tissue+dissection+and+fixation%5BTitle%5D)+AND+%22Bio-protocol%22%5BJournal%5D)">Transcardiac perfusion of the mouse for brain tissue dissection and fixation.</a> Bio-protocol. 11 (5), e3988(2021).</li>
<li>Peters, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPeters%2C+A+%22petersaj%2FAP_histology%22">petersaj/AP_histology</a>. , https://github.com/petersaj/AP_histology (2024).</li>
<li>Pachitariu, M., Sridhar, S., Stringer, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPachitariu%2C+M+%22Solving+the+spike+sorting+problem+with+Kilosort%22">Solving the spike sorting problem with Kilosort</a>. , (2023).</li>
<li>Akam, T., Walton, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((pyPhotometry%3A+Open+source+Python+based+hardware+and+software+for+fiber+photometry+data+acquisition%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">pyPhotometry: Open source Python based hardware and software for fiber photometry data acquisition.</a> Sci Rep. 9 (1), 3521(2019).</li>
<li>Leiras, R., Cregg, J. M., Kiehn, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brainstem+circuits+for+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Brainstem circuits for locomotion.</a> Ann Rev Neurosci. 45 (2022), 63-85 (2022).</li>
<li>Benarroch, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brainstem+integration+of+arousal%2C+sleep%2C+cardiovascular%2C+and+respiratory+control%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Brainstem integration of arousal, sleep, cardiovascular, and respiratory control.</a> Neurology. 91 (21), 958-966 (2018).</li>
<li>Guyenet, P. G., Bayliss, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+control+of+breathing+and+CO2+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Neural control of breathing and CO2 homeostasis.</a> Neuron. 87 (5), 946-961 (2015).</li>
<li>Potter, K. A., Buck, A. C., Self, W. K., Capadona, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stab+injury+and+device+implantation+within+the+brain+results+in+inversely+multiphasic+neuroinflammatory+and+neurodegenerative+responses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Stab injury and device implantation within the brain results in inversely multiphasic neuroinflammatory and neurodegenerative responses.</a> J Neural Eng. 9 (4), 046020(2012).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1024 channel RHD Recording Controller</td><td>Intan Technologies, Los Angeles, California, USA</td><td>C3008</td><td>Silicon probe recording; recording hardware en software</td></tr><tr><td>24 mm x 50 mm No. 1.5 VWR coverslip</td><td>VWR, Radnor, Pennsylvania, USA</td><td>48393-081</td><td>Histologie</td></tr><tr><td>4% PFA in PBS</td><td>ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA</td><td>J61899.AK</td><td>Histologie; perfusieoplossing</td></tr><tr><td>C&amp;B metabond</td><td>Patterson Dental, Richmond, Virginia, USA</td><td>poeder: 5533559, snelle basis: 5533492, katalysator: 55335007</td><td>Headplate &amp;Headset Implantatie</td></tr><tr><td>C57/6J muizen 4-6 weken, mannetjes</td><td>The Jackson Laboratory, Bar Harbor, Maine, USA</td><td>000664</td><td></td></tr><tr><td>Capnomac Ultima</td><td>Datex, Helsinki, Finland</td><td>ULT-SVi-27-07</td><td>Gas Analyzer; uit productie; alternatieve gas analyzer kan worden gekocht bij Bionet America</td></tr><tr><td>CM-DiI</td><td>ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA</td><td>V22888</td><td>Rode fluorescente kleurstof voor het coaten van de silicium sonde</td></tr><tr><td>Connector Header</td><td>DigiKey, Thief River Falls, Minnesota, USA</td><td>1212-1788-ND</td><td>ECoG Headset</td></tr><tr><td>DAPI Fluoromount-G</td><td>SouthernBiotech, Birmingham, Alabama, USA</td><td>0100-20</td><td>Histologie</td></tr><tr><td>iBOND Universal</td><td>Patterson Dental, Richmond, Virginia, USA</td><td>044-1113</td><td>Headplate &amp;Headset Implantatie; voor&nbsp; het bevestigen van roestvrijstalen draden op de schedel</td></tr><tr><td>Low toxicity siliconen lijm</td><td>World Precision Instruments, Sarasota, Florida, USA</td><td>KWIK-SIL</td><td>Headplate</td></tr><tr><td>Micro-Manipulator Systeem</td><td>New Scale Technologies, Victor, New York, USA</td><td>Multi-Probe Manipulator: XYZ Stage Assembly: 06464-0000, MPM System Kit: 06267-3-0001, MPM-Platform-360, MPM ring voor MPM Manual Arms, MPM_Ring-72 DEG: 06262-3-0000</td><td>Silicone probe recording; het inbrengen van de sonde in de hersenen</td></tr><tr><td>Microprobes</td><td>UCLA, Los Angeles, California, USA</td><td>256 ANS, 64M</td><td>Uit productie; alternatieve silicium sondes kunnen worden gekocht bij Neuropixels</td></tr><tr><td>Mineralolie</td><td>Sigma Aldrich, Saint Luis, Missouri, USA</td><td>M8410-100ML</td><td>Silicone probe recording; het voorkomen dat het weefsel uitdroogt tijdens de opname</td></tr><tr><td>Normale zoutoplossing</td><td>ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA</td><td>Z1376</td><td>Headplate &amp;Headset Implantatie; het voorkomen dat de hersenen uitdrogen tijdens de operatie</td></tr><tr><td>PFA-Coated roestvrijstalen draad-Diameter 0,008 inch bedekt met gestreepte uiteinden</td><td>A-M systems, Sequim, Washington, USA</td><td>791400</td><td>ECoG Headset &amp; referentie-elektrode voor ECoG</td></tr><tr><td>Platinum draad 24AWG</td><td>World Precision Instruments, Sarasota, Florida, USA</td><td>PTP201</td><td>Referentie-elektrode voor de silicium probe opname</td></tr><tr><td>Shandon Colorfrost Plus microscoopglazen</td><td>ThermoFisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA</td><td>99-910-01</td><td>Histologie</td></tr><tr><td>Roestvrijstalen Headplate</td><td>Star Rapid, China</td><td>op maat gemaakt onderdeel</td><td>Headplate &amp;Headset Implantatie; ontwerp beschikbaar op aanvraag</td></tr><tr><td>Stereotactisch apparaat</td><td>KOPF, Tujunga, California, USA</td><td>Model 940 Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console</td><td>Headplate &amp;Headset Implantatie</td></tr></tbody></table>

acute single-unit multi-elektrode-opnames van de hersenstam van muizen met een hoofdfixatie

Acute Single-Unit Multi-Electrode Recordings from the Brainstem of Head-Fixed Mice

Acute single-unit multi-elektrode-opnames van de hersenstam van muizen met een hoofdfixatie

Silicon multielectrode-based recordings are increasingly popular for studying neuronal activity at the temporal resolution of action potentials in many ...

acute-single-unit-multi-electrode-recordings-from-brainstem-head

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

In dit artikel beschrijven we de chirurgische ingreep en behandeling tips voor implantatie van ultra-dunne polyimide-op basis van micro-elektrode array (PBM-array) in de muis schedel voor de aankoop van high-density encefalografie (EEG) in een muismodel.

High-density EEG-registraties van de vrij bewegende muizen met behulp van Polyimide op basis van micro-elektrode

Elektrofysiologische eigenschappen van de neuronale antwoorden is van belang voor het begrijpen van de hersenfunctie en voor het geleiden van de plaatsing van kleurstoffen voor route tracing. Er zijn echter vele studies uitgevoerd in verdoofde dieren. Om de hersenfunctie te begrijpen zonder verdoving, ontwikkelden we een methode om neuronale respons-eigenschappen op te nemen en te injecteren kleurstoffen in wakkere muis.

Voorbereiding van een Awake Muis voor opnemen Neurale Reacties en injecteren van Tracers

The video demonstrates the injection of mesh electronics probes into a mouse brain for stable long-term recordings at a single-neuron level. An anesthetized mouse with an exposed skull is secured on a stereotaxic frame, and the probe's mesh device region is injected into the brain through drilled holes. The probe's input-output pads are connected to a circuit, and recordings are obtained using a data acquisition system.

Injectable Mesh Electronics for Stable Single-Neuron Recordings in a Mouse Brain

This video demonstrates in vivo recording of local field potential (LFP) from bilateral M2 areas of the mouse brain. An anesthetized mouse is secured and prepared for the procedure. To record LFPs, insert microelectrodes into the target coordinates of the bilateral M2 areas, which are responsible for complex motor movements.

Recording of Local Field Potential from Both Hemispheres of the Mouse Brain

Het begrijpen van de neurale substraten van gedrag vereist ensemble-opname van hersencircuits. Vanwege zijn genetische toepasbaarheid, biedt de muis een model voor het dissekeren van circuits en het nabootsen van ziekten. Hier wordt een methode beschreven voor het ontwerpen en fabriceren van geminiaturiseerde sondes die geschikt zijn voor het targeten van diepe hersenstructuren bij de muis.

Ontwerp en de fabricage van Ultralight Gewicht, verstelbare Multi-elektrode Probes voor elektrofysiologische registraties in Muizen

Instructies voor de goedkope constructie en chirurgische implantatie van een chronische transcraniële hoog-dichtheid elektro-encefalografische montage in muizen worden gegeven. Technieken voor signaalregistratie, extractie en verwerking worden ook beschreven.

High-density Elektro-Aankoop in een knaagdier Model met behulp van goedkope en Open-source Resources

Dit protocol biedt een open source, gecompileerd MATLAB-programma dat multitaper-spectrogrammen genereert voor elektroencephalografische gegevens.

Computergebaseerd Multitaper Spectrogram programma voor Elektroencephalografische gegevens

Het protocol beschrijft de methodologie van extracellulaire opname in de motorische cortex (MC) om extracellulaire elektrofysiologische eigenschappen te onthullen bij vrij bewegende bewuste muizen, evenals de gegevensanalyse van lokale veldpotentialen (LFP's) en spikes, wat nuttig is voor het evalueren van de neurale activiteit van het netwerk die ten grondslag ligt aan interessant gedrag.

Meerkanaals extracellulaire opname in vrij bewegende muizen

Een goedkoop elektro-encefalografisch registratiesysteem in combinatie met een millimetergrote spoel wordt voorgesteld om transcraniële magnetische stimulatie van het muizenbrein in vivo aan te sturen. Met behulp van conventionele schroefelektroden met een op maat gemaakt, flexibel, multi-elektrode arraysubstraat, kan multi-site opname worden uitgevoerd vanuit het muizenbrein als reactie op transcraniële magnetische stimulatie.

Goedkoop elektro-encefalografisch opnamesysteem gecombineerd met een millimetergrote spoel om het muizenbrein in vivo transcraniaal te stimuleren

Dit protocol beschrijft de handfabricage en chirurgische implantatie van elektromyografische (EMG) elektroden in de voorpootspieren van muizen om spieractiviteit vast te leggen tijdens experimenten met hoofdgefixeerd gedrag.

Registratie van spieractiviteit van de voorpoten bij muizen die op het hoofd zijn gefixeerd met chronisch geïmplanteerde EMG-elektroden

Dit protocol is ontwikkeld om een betrouwbaar en gemakkelijk toegankelijk systeem te creëren voor het registreren van vrij bewegende EEG van knaagdieren.

Een kosteneffectief en minimaal invasief protocol voor chronische multi-site elektro-encefalografie-opname bij vrij bewegende muizen

Leer hoe u acute single-unit multi-elektrode-opnames maakt van de hersenstam bij muizen met hoofdfixatie. Deze methode meet direct de excitabiliteit van slaapgerelateerde neuronen tijdens anesthesie.

Acute single-unit multi-elektrode-opnames van de hersenstam van muizen met een hoofdfixatie

Meer video's verkennen