Rejestrowanie aktywności mięśni kończyn przednich u myszy z unieruchomioną głową z przewlekle wszczepionymi elektrodami EMG

Interesuje mnie, w jaki sposób części kory ruchowej myszy, zwane pierwotną i wtórną korą ruchową, oddziałują na siebie, wpływając na aktywność mięśni podczas różnych rodzajów ruchów. Wiemy więc, że zarówno pierwotna, jak i wtórna kora ruchowa rzutują na rdzeń kręgowy, ale nie jest jasne, w jaki sposób wpływają one w różny sposób na ruch. Używam więc tego protokołu do porównania wpływu dezaktywacji pierwszorzędowej i wtórnej kory ruchowej na aktywność mięśni kończyn przednich podczas ruchu, aby zrozumieć, w jaki sposób różnie kontrolują ruch.

Wykorzystanie EMG mięśni kończyn przednich umożliwiło nam zmierzenie wpływu inaktywacji optogenetycznej różnych obszarów układu motorycznego na moc motoryczną. Na przykład udało nam się wykazać, że bezpośredni wpływ kory ruchowej na mięśnie jest specyficzny dla pewnych zachowań motorycznych i określonych stanów aktywności mięśni podczas tych zachowań. Nowe, wielkoskalowe matryce wieloelektrodowe, takie jak neuro-piksele, umożliwiają nam teraz rejestrowanie z dużych populacji neuronów w wielu regionach układu motorycznego jednocześnie.

Wykonywanie zapisów EMG podczas tych nagrań neuronalnych pozwoli nam scharakteryzować, w jaki sposób interakcje między tymi obszarami układu motorycznego zależą od stanu aktywności mięśni. Aby rozpocząć produkcję zestawu elektrod, najpierw zwiąż ze sobą dwa kawałki plecionych drutów ze stali nierdzewnej pokrytych PFA jednym węzłem. Włóż igłę o rozmiarze 18 do kawałka tektury falistej.

Umieść węzeł sześć centymetrów od końca wkłucia igły. Następnie pociągnij pasma elektrody do kartonu, aby zacisnąć je wokół igły. Ostrożnie wyjmij igłę, aby zachować integralność węzła i pociągnij go mocno dwa razy, aby go jeszcze bardziej zacisnąć.

Następnie przyklej elektrodę napiętą do kawałka płaskiego kartonu. Upewnij się, że dwa przewody końcowe złącza są razem, a przewody końcowe wkładania są rozsunięte. Za pomocą skalpela wykonaj precyzyjne nacięcia w izolacji, zaznaczając końce, z których izolacja zostanie usunięta.

Wykonaj serię około sześciu nacięć w każdym zaznaczonym miejscu, po dwa nacięcia na górze, po bokach i pod drutem. Ustaw ostrze skalpela pod kątem, aby przeciąć wzdłuż poluzowanej izolacji wzdłuż i użyj kleszczy, aby ostrożnie usunąć je z drutu. Zdejmij jeden milimetr izolacji z końca każdego przewodu na końcu złącza i pięć milimetrów na końcu wkładania.

Skręć ze sobą segmenty drutu na końcu wkładania i zaciśnij odsłonięte końce w trzpieniu igły o rozmiarze 0.5 cala i rozmiarze 27. Następnie użyj pary prostych kleszczyków, aby ostrożnie ponownie włożyć każdą przylutowaną mosiężną złączkę z powrotem do złącza. Upewnij się, że przewody każdej pary elektrod przylegają do siebie i są rozplątane.

Pokryj szczeliny styków żywicą epoksydową, aby zaizolować cały metal lub drut w pobliżu złącza od tkanki. Aby rozpocząć, przedłuż nacięcie z tyłu szyi znieczulonej myszy za pomocą implantacji płytki głowy. Za pomocą skrobaka do kości oddziel skórę pod nacięciem szyi od leżącej pod nią tkanki.

Wsuń skrobak pod skórę i za nacięcie szyi, aby oczyścić ścieżkę dla elektrod. Włóż końcówkę dużego wkrętaka igły przez nacięcie tricepsa i poza nacięcie szyi. Clamp sterownik igły wokół igły elektrody wzdłuż.

Następnie przeciągnij go do nacięcia tricepsa. Następnie zegnij igłę o rozmiarze 27, aby nadać jej lekką krzywiznę. Przytrzymaj igłę za pomocą wkrętaka, a następnie dociśnij ją do uchwytu kleszczy, aby uzyskać dodatkowe zgięcie pod kątem od 5 do 10 stopni.

Dodaj łącznie trzy zgięcia w różnych pozycjach na całej długości igły. Następnie zidentyfikuj punkty wejścia i wyjścia na mięśniu. Za pomocą cienkich kleszczy usuń tłuszcz z powięzi zasłaniającej miejsce wejścia i wyjścia.

Po zanurzeniu od trzech do pięciu milimetrów drutu równolegle do włókien mięśniowych, użyj sterownika igłowego, aby wprowadzić igłę w bliższy koniec mięśnia. Teraz wepchnij igłę przez mięsień do miejsca wyjścia. Gdy igła opuści mięsień, chwyć końcówkę kleszczami i przeciągnij igłę.

Za pomocą kleszczy zawiąż luźny węzeł dystalny w miejscu wyjścia. Zaciśnij węzeł do jednocentymetrowej pętli. Popchnij pętlę kleszczami i umieść ją nad miejscem wyjścia.

Po zidentyfikowaniu miejsca, w którym ma być zamknięty węzeł dystalny, delikatnie chwyć pętlę parą drobno zgiętych kleszczyków i mocno naciągnij pętlę na kleszcze. Usuń cienkie kleszcze z węzła. Popchnij węzeł w kierunku miejsca wyjścia za pomocą drobno wygiętych kleszczyków i pociągnij koniec igły palcami, aby zakończyć jego zaciskanie.

Użyj prostych, cienkich kleszczy, aby chwycić węzeł wyjściowy. Następnie mocno zawiń dystalny drut wokół kleszczy, aby zgiąć drut wokół węzła i w kierunku mięśnia. Na koniec odetnij drut około 0,5 milimetra dystalnie do dystalnego węzła, pozostawiając mały guzek zwinięty wokół węzła.

Wszystkie wszczepione elektrody wytwarzały czysty sygnał elektromiograficzny 36 dni po implantacji. Jednak po 72 dniach elektroda prostownika nadgarstka uległa awarii.