Ocena lateralizacji półkuli z obustronnym zapisem potencjału pola lokalnego w wtórnej korze ruchowej myszy

Technika ta może być wykorzystana do przeglądu niektórych podstawowych właściwości elektrofizjologii międzyregionalnej dla lateralizacji półkuli, a także łączności, kierunkowości i sprzężenia. Pomiar elektrofizjologiczny jest czułą i skuteczną metodą oceny aktywności neuronalnej u zwierząt. Protokół ten zapewnia lepszy sposób na podparcie synchronizacji sygnałów elektrycznych.

Zrozumienie mechanizmu leżącego u podstaw możliwej zmienionej lateralizacji mózgu w patogenezie choroby Alzheimera może dostarczyć nowych informacji na temat potencjalnych biomarkerów w leczeniu choroby Alzheimera. Przed zabiegiem potwierdź głębokość znieczulenia myszy, wykonując szczypanie ogona lub palca u nogi kleszczami. Następnie umieść mysz w aparacie stereotaktycznym i zamocuj jej głowę.

Nałóż maść na oba oczy, aby były wilgotne. Następnie ogol głowę i wysterylizuj obszar. Wykonaj małe nacięcie od 12 do 15 milimetrów w środku ogolonego obszaru.

Za pomocą kleszczy delikatnie odciągnij skórę głowy od linii środkowej. Następnie delikatnie oddziel skórę i usuń pozostałą tkankę. Oczyść czaszkę za pomocą patyczków kosmetycznych pokrytych nadtlenkiem wodoru.

Pod mikroskopem stereoskopowym wywierć dwa małe otwory o promieniu od jednego do 1,5 milimetra po lewej i prawej stronie czaszki, aby umożliwić wprowadzenie mikroelektrod rejestrujących do obszarów M2. Ostrożnie usuń oponę twardą za pomocą igły wolframowej. Następnie należy wprowadzić do otworów dwie oddzielne mikroelektrody rejestrujące, wypełnione 0,5 molowym chlorkiem sodu, pod kątem 60 stopni, za pomocą mikromanipulatorów mechanicznych.

W przypadku nagrywania LFP powoli opuść lewą i prawą szklaną elektrodę do współrzędnych M2. W celu kontroli jakości przetestuj rezystancję każdej elektrody za pomocą wzmacniacza różnicowego. Następnie ustaw proces nagrywania na górnoprzepustowy 0,1 herca i dolnoprzepustowy 1000 Hz z 1000-krotnym wzmocnieniem.

Zbierz zdigitalizowane surowe dane LFP w stabilnym stanie, przez co najmniej 60 sekund, przy czym mysz oddycha równomiernie z prędkością dwóch oddechów na sekundę, pod narkozą. Po nagraniu powoli podnieś elektrody z mózgu. Zapisz dane i analizuj je w trybie offline za pomocą oprogramowania do analizy.

Aby przeprowadzić analizę korelacji krzyżowej, w oprogramowaniu do analizy kliknij analizę, a następnie korelację przebiegu i zaimportuj dane. Następnie przypisz jeden sygnał kanału falowego jako pierwszy kanał, a drugi jako odniesienie. Ustaw szerokość jako dwa, a odsunięcie jako jeden.

Następnie ustaw czas trwania obu LFP na 100 sekund, wybierając czas rozpoczęcia i czas zakończenia. Następnie naciśnij przycisk procesu, aby przeprowadzić analizę korelacji krzyżowej. Kliknij filet, eksportuj jako, a następnie zapisz wyniki korelacji krzyżowej odpowiadające wynikowemu wykresowi podręcznemu w formacie tekstowym.

Następnie usuń wartości korelacji w opóźnieniach czasowych w zakresie zero plus i minus 01 sekundy, a następnie zajmij się resztą danych korelacji krzyżowej. Aby przeprowadzić analizę spójności, uruchom dane w oprogramowaniu do analizy. Następnie ułóż dwa sygnały LFP jako pierwszy i drugi kanał falowy, a następnie ustaw wartość rozmiaru bloku na 4096.

Rozmiar bloku oznacza liczbę punktów danych używanych w pierwszym do rzeczywistej transformacji. Im większy rozmiar bloku, tym lepsza rozdzielczość częstotliwości. Przesuń przerywane linie ręcznie, aby upewnić się, że dokładność czasu dla sygnałów w obu kanałach jest ustawiana na ten sam okres.

Naciśnij przycisk dodawania obszaru, aby załadować obszar i przeprowadzić analizę spójności. Następnie kliknij plik i zapisz jako, aby zapisać wyniki spójności odpowiadające wynikowemu wykresowi wyskakującemu w formacie tekstowym. Aby sprawdzić, czy wczesna patologia choroby Alzheimera upośledza zdolność lateralizacji półkuli, zewnątrzkomórkowe LFP zarejestrowano w lewym i prawym M2 myszy APP / PS1 i kontrolnych typu dzikiego, a także przeanalizowano ich korelację krzyżową.

U myszy typu dzikiego wyniki wykazały, że średnia korelacja między lewym i prawym LFP przy dodatnich opóźnieniach czasowych różniła się znacznie od tej przy ujemnych opóźnieniach czasowych, co sugeruje istnienie asymetrii półkul w obszarach M2 kontroli typu dzikiego. Dla porównania, lewe i prawe LFP myszy APP / PS1 wykazywały wyższą synchronizację w dziedzinie czasu, co sugeruje zmniejszenie asymetrii między lewym i prawym M2. Oscylacje gamma zostały następnie odfiltrowane z LFP i przeprowadzono analizę koherencji w celu zmierzenia podobieństwa sygnałów elektrycznych w zakresie częstotliwości gamma. Wynik pokazał, że koherencja gamma między lewym i prawym M2 u myszy APP / PS1 była znacznie wyższa niż u myszy typu dzikiego, co wskazuje na wyższą synchronizację, a w konsekwencji zmniejszyła lateralizację między lewym i prawym M2 u myszy APP / PS1.

Uretan jest toksyczny i rakotwórczy, dlatego zawsze należy zachować ostrożność i przestrzegać przepisów bezpieczeństwa podczas obchodzenia się z nim. Bardzo ważne jest, aby co godzinę testować głębokość znieczulenia, aby zapewnić stabilne rejestrowanie LFP. Proces rejestracji i analizy może być zastosowany do innych ścieżek mózgowych, szczególnie w laboratoriach, które nie mają systemów do wielokanałowej rejestracji u swobodnie poruszających się zwierząt.