Nagrania oparte na wieloelektrodach krzemowych stają się coraz bardziej popularne do pomiaru aktywności neuronalnej w wielu obszarach mózgu z rozdzielczością pojedynczego potencjału czynnościowego1,2,3,4. W ciągu ostatniej dekady technologia nagrywania o dużej gęstości znacznie się rozwinęła. Obecne elektrody rejestrujące na bazie krzemu mogą pomieścić dużą liczbę kanałów, światłowody i urządzenia rejestrujące elektrokortykografię (ECoG)5,6. Co więcej, chroniczne wszczepianie tych elektrod pozwala na długoterminowe zapisy7,8.
Pomimo najnowszych osiągnięć technologicznych, celowanie w głębokie struktury ogonowe, takie jak pień mózgu, za pomocą wielokanałowych sond, pozostaje wyzwaniem. Podczas celowania w struktury pnia mózgu, takie jak brzuszno-boczna szarość okołoakwedukcyjna (vlPAG), jedną z istotnych przeszkód jest zidentyfikowanie trajektorii sondy, która omija główne naczynia krwionośne, np. zatokę żylną strzałkową górną i zatokę żylną poprzeczną. Uszkodzenie tych dużych żył może spowodować rozległe krwawienie, uszkodzenie leżącej poniżej tkanki mózgowej, a nawet śmierć9,10. Proponujemy celowanie w struktury pnia mózgu od współrzędnych przednich pod kątem, co pozwoli sondzie rejestrującej przeniknąć do mózgu poniżej takich struktur naczyniowych wysokiego ryzyka (patrz Rysunek 1). To podejście kątowe, w porównaniu z podejściem pionowym, maksymalizuje liczbę obszarów mózgu dostępnych do nagrywania. Dodatkowo, w warunkach eksperymentalnych, w których pożądane są zapisy ECoG, kątowe podejście przednie zapewnia większą powierzchnię czaszki dostępną do implantacji gogli ECoG, ponieważ okno kraniotomii do wprowadzenia sondy jest umieszczone bardziej do przodu10,11.
Identyfikacja konkretnych grup komórek i obwodów odpowiedzialnych za wywołane znieczuleniem zmiany snu REM pozostaje głównym celem badań nad anestezjologią. W związku z tym celem było powtarzalne i niezawodne uzyskanie dostępu do vlPAG - regionu pnia mózgu związanego ze snem REM - w celu uzyskania pojedynczych, wieloelektrodowych zapisów u myszy z unieruchomieniem głowy przed i podczas znie12,13. W poprzednich badaniach wykorzystano pomiary elektrofizjologicznego potencjału pola lokalnego (LFP) vlPAG u obudzonych myszy w celu zidentyfikowania zmian stanu neuronalnego związanych ze znieczuleniem14,15. Jednak pomiary LFP są przede wszystkim wrażliwe na aktywność synaptyczną, a nie potencjały czynnościowe, w obrębie rejestrowanego obszaru16. W związku z tym wiedza na temat tego, w jaki sposób środki znieczulające bezpośrednio wpływają na wzorce aktywności neuronalnej wytwarzane przez neurony vlPAG, jest ograniczona. W tym miejscu opisano metodę uzyskiwania nagrań pojedynczych neuronów o dużej gęstości z pnia mózgu myszy z unieruchomioną głową. Metodę tę można również dostosować do rejestrowania aktywności pojedynczych neuronów z różnych innych głębokich i tylnych struktur pnia mózgu.