Name: Protokół chirurgiczny dla dużego, zamykalnego okna czaszkowego umożliwiającego podłużne, wielomodalne rejestrowanie elektrofizjologii sieci domyślnej myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-29T16:25:00.000+00:00
Duration: 14 min 34 s
Description: Poznaj dwufazowy protokół chirurgiczny tworzenia dużego, zamykalnego okna czaszkowego u myszy. Metoda umożliwia wielotygodniowe, wielomodalne rejestracje elektrofizjologiczne sieci domyślnej z zachowaniem integralności opony twardej i minimalnym zapaleniem.

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

Prace te były wspierane przez granty Rady Badawczej Finlandii #327192 i 347358 oraz fundację Sigrid Jusélius. Autorzy dziękują członkom laboratoriów w Castrén i Palva za pomoc techniczną oraz pomocne dyskusje podczas całego projektu.

EC jest współzałożycielem, członkiem zarządu oraz beneficjentem wsparcia badawczego od Kasvu Therapeutics, Ltd, a także otrzymał honorar wykładowcy od Janssen-Cilag. Pozostali autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Raport ten opisuje dwufazowy, oszczędzający oponę oporządzoną procedurę chirurgiczną, który zapewnia niezawodną i bardzo skuteczną metodę tworzenia dużego, przewlekłego i ponownie zamykanego okna czaszkowego u myszy. Znaczenie tej techniki wykracza poza rozmiar okna. Główną zaletą jest możliwość jednoczesnego, wieloskalowego badania dużych sieci mózgowych w podłużnych skalach czasowych. Łącząc powierzchniowe siatki μECoG (dostarczające mezoskalowe dane LFP) z głębokimi, wysokogęstymi sondami elektrod wewnątrzczaszkowymi ...

Sieć trybu domyślnego (DMN) została po raz pierwszy zidentyfikowana w badaniach obrazowania mózgu człowieka jako konstelacja obszarów konsekwentnie tłumionych podczas zadań zorientowanych na zewnątrz, wymagających uwagi:1. Obecnie uważa się ją za fundamentalną, dużą sieć wspierającą wewnętrznie zorientowane procesy poznawcze, takie jak myślenie autoreferencyjne, pamięć autobiograficzna oraz planowanie przyszłych wydarzeń 2,3. U ludzi kanoniczny DMN składa się z zestawu anatomicznie połączonych regionów rdzenia, w tym przyśrodkowej kory przedczołowej (mPFC), tylnej kory obręczowej (PCC), dolnego płata ciemieniowego (IPL) oraz formacji hipokampa4. Dysfunkcja w tej sieci jest kluczową cechą kilku zaburzeń neuropsychiatrycznych. W dużej depresji (MDD) DMN często wykazuje nadpobudliwość i zmienione wzorce łączności funkcjonalnej, które uważa się za podstawę podstawowych objawów MDD, takich jak ruminacja i negatywny obraz siebie 5,6.
Aby badać mechanizmy komórkowe i obwodowe powodujące dysfunkcję DMN, niezbędne są solidne modele zwierzęce. Homologiczne DMN zostało wiarygodnie zidentyfikowane u gryzoni, obejmujące porównywalne obszary mózgu, takie jak mPFC, kora obręczowa i kora retrosplenialna (RSP), co potwierdza mysz jako model translacyjnie istotny dla badań mechanistycznych 7,8. Ponadto wykazano, że przewlekły stres, kluczowy czynnik depresji, wpływa na łączność DMN u gryzoni w sposób podobny do obserwowanego u pacjentów z MDD9.
Zrozumienie zmian neuroplastycznych zachodzących w stanach chorobowych lub w odpowiedzi na przewlekłe interwencje terapeutyczne wymaga podłużnej obserwacji aktywności nerwowej, ponieważ jedna sesja nagraniowa nie jest w stanie uchwycić dynamicznej adaptacji obwodów nerwowych w czasie10. Elektrofizjologia in vivo zapewnia rozdzielczość czasową w skali milisekundowej niezbędną do badania oscylacji nerwowych i synchronii w lokalnym potencjale pola (LFP). LFP wykazuje zsumowany sygnał zewnątrzkomórkowy odzwierciedlający zsynchronizowaną aktywność synaptyczną lokalnych populacji neuronalnych, które są podstawowymi substratami komunikacji sieciowej11,12. Jednak przeprowadzanie przewlekłych, wielkoskalowych rejestracji elektrofizjologicznych u czujnych myszy pozostaje technicznie wymagające. Konwencjonalne przewlekłe okna czaszkowe zostały opracowane do obrazowania optycznego u myszy czującej i pozostają standardowym przygotowaniem do tego celu, gdzie ich typowy odcisk na jednej półkuli i przezroczysta szklana pokrywa są optymalne dla zamierzonego odczytu13. Nie zostały jednak zaprojektowane do budzowej, wielomiejscowej elektrofizjologii, więc obszar roboczy i interfejs optyczny uniemożliwiają jednoczesne nagrywanie wysokiej gęstości z rozproszonych dwustronnych węzłów sieci takiej jak DMN14. Przewlekłe implanty elektrod umożliwiają podłużne nagrania, ale powodują stopniowe otoczenie ciałem obcym i bliznowactwo gleja wokół trzonka trzonka, co z czasem obniża jakość sygnału15,16.
Dwufazowy zabieg chirurgiczny opisany tutaj bezpośrednio odpowiada na te ograniczenia. Tworzy duże, zamykalne okno czaszkowe zamykane między sesjami pasywną membraną polidimetylosiloksanową (PDMS), silikonowym uszczelniaczem oraz 3D drukowaną pokrywką umożliwiającą powtarzane niekońcowe wstawianie siatek μECoG do mezoskalowych rejestracji LFP wraz z wieloma wysokogęstymi elektrodami wewnątrzczaszkowymi dla mikroskalowej, laminarnie rozdzielczej jednojednostkowej i LFP aktywności17,18. W przeciwieństwie do wcześniejszych metod przewlekłych, które polegały albo na trwale wszczepionych matrycach elektrod kumulujących z czasem otoczkę glejową, albo wymagały końcowych ostrych kraniotomii, które uniemożliwiają projekty podłużne, opisane tutaj okno zachowuje nienaruszoną oponę i unika stałego kontaktu ciał obcych 15,16,18. Ponadto w kohorcie walidacyjnej, w której okno czaszkowe było otwierane trzykrotnie (dni pooperacyjne 0, 21, 22) bez rejestracji elektrofizjologicznej, ilościowa immunoreaktywność białka włóknistego glia (GFAP) i jonizowanej cząsteczki adaptera wapnia 1 (IBA1) nie różniła się istotnie od kontroli niechirurgicznej, co sugeruje niską astrogliozę i mikrogliozę w ramach powtarzającego się rozkładu otwierania użytego tutaj. Metoda ta jest szczególnie odpowiednia do podłużnych, wielomiejscowych rejestracji rozproszonych sieci korowych, w tym DMN, w połączeniu z laminarnym, wysokogęstym intraczaszkowym elektrodowym dostępem do głębokich struktur u myszy z głową zamocowanymi na jawie. Główne ograniczenia operacyjne to wiedza mikrochirurgiczna wymagana do niezawodnego usuwania płatów kości z oszczędzaniem twardości oraz niekompatybilność z wolno poruszającymi się nagraniami, ponieważ sondy elektrod wewnątrzczaszkowe o wysokiej gęstości wymagają fiksacji głowy.

<table><tbody><tr><td>&mikro; Macierz ECoG & mdash; 512-kanałowy niestandardowy (2 & razy; 256 kanałów)</td><td>NeuroNexus</td><td>E256-200-30-80</td><td>Opakowanie: IH256. Dwa 16&; 16 podsiatek (każda 3,3 mm i razy; 3,5 mm); 200 &mu; ton m; 80 &mu; średnica m elektrody. Nagrania DMN na poziomie powierzchniowym.</td></tr><tr><td>3-osiowe ramię mikromanipulatora lewej ręki</td><td>Światowe Precyzyjne Przyrządy (WPI)</td><td>504926</td><td>10 &mu; m rozdzielczość; wyświetlacz cyfrowy; stosowany do ustawiania płyty głowowej/sondy podczas operacji</td></tr><tr><td>Ochronna nakrętka drukowana w 3D</td><td>Wewnątrz (Anycubic Photon Mono 4K)</td><td>Nie ma</td><td>Projektowanie na zamówienie; drukowana w żywicy UV Anycubic High Clear; Plik STL dostępny pod https://github.com/RazBalin/ProtectiveDMN_Cap</td></tr><tr><td>Aceton (jakość laboratoryjna)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>179973</td><td>Odtłuszczanie powierzchni czaszki i usuwanie okostu przed zastosowaniem kleju</td></tr><tr><td>Adson Dura Hook 5 mm (Cienki haczyk dura)</td><td>gSource</td><td>gS 25.2570</td><td>Używany do odłączania płytki kostnej od opona twardego wzdłuż obwodu; wykonany z drobnego drutu wolframowego lub podobnego</td></tr><tr><td>Anycubic High Clear UV Resin</td><td>Anycubic</td><td>STMGCL-102B&nbsp;</td><td>Żywica fotopolimerowa używana z drukarką Anycubic Photon Mono 4K do ochronnych kondenstur drukowanych 3D</td></tr><tr><td>Anycubic Photon Mono 4K drukarka 3D z żywicy</td><td>Anycubic</td><td>PHOTON-MONO-4K</td><td>Używany do druku ochronnych nakładek okiennych z Anycubic High Clear Resin</td></tr><tr><td>Mycie i mycie żywicą UV Anycubic Maszyna do leczenia 2.0</td><td>Anycubic</td><td>285-550</td><td>Mycie po druku i utwardzanie UV kondenstur drukowanych 3D</td></tr><tr><td>Ramię przegubowe z podstawą magnetyczną (& razy; 2)</td><td>Haas Tooling</td><td>09-0535</td><td>Używał do trzymania i mikro; Podsiatki ECoG umieszczone na powierzchni kory podczas nagrań</td></tr><tr><td>Sztuczny CSF (aCSF)</td><td>Przygotowanie wewnętrzne</td><td>N/A (wewnętrznie)</td><td>przepis aCSF: 124 mM NaCl, 3 mM KCl, 26 mM NaHCO3, 2 mM CaCl2, 1 mM MgSO4, 1,25 mM KH2PO4, 10 mM D-glukozy; natleniaj 95% O2 / 5% CO2 zaraz po przygotowaniu. Numery katalogowe podane osobno.</td></tr><tr><td>Tępe mikrochirurgiczne ostrze (skalpel okrągły) &nbsp;</td><td>Iogen</td><td>374769</td><td>Wykorzystywane do skrobania powierzchni czaszki i zdejmowania nakrętek</td></tr><tr><td>Buprenorfina (Temgesic)</td><td>Indivior</td><td>BE-112515</td><td>Opioidowy środek przeciwbólowy; 0,05 mg/kg s.c. przed operacją</td></tr><tr><td>Myszy C57BL/6JRj</td><td>Janvier Labs</td><td></td><td>Mężczyzna lub kobieta; Minimum 10 tygodni życia, >20 g masy ciała w chwili operacji</td></tr><tr><td>Chlorek wapnia (CaCl2 i middot; 2H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C-7902</td><td>2 mM; MW 147.02; 0,29 g/L. Przygotowane jako Ca & razy; 100 akcji. Komponent wewnętrznego aCSF.</td></tr><tr><td>Karprofen (Rimadyl)</td><td>Zoetis Zdrowie Zwierząt</td><td>RXRIM-INJ &nbsp;</td><td>Przeciwzapalnik przeciwzapalny (NLPZ); 5 mg/kg s.c. przed operacją</td></tr><tr><td>Kortykosteron</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C2505</td><td>Rozpuszczone w wodzie pitnej dla 21-dniowego modelu przewlekłego stresu / depresji</td></tr><tr><td>Patyk watowy</td><td>&nbsp; Fisherbrand</td><td>&nbsp; 22-363-157&nbsp;</td><td>Służy jako uchwyt do nakłucia dury o wadze 30 g oraz do odtłuszczania powierzchni czaszki acetonem</td></tr><tr><td>Klej cyjanoakrylanowy &mdash; Loctite 401</td><td>Kleje Henkela</td><td>Loctite 401</td><td>Cienkolepkowy cyjanoakrylan; Używany do gruntowania powierzchni czaszki, mocowania płyty głowowej i nakrętki</td></tr><tr><td>Wiertarka dentystyczna & mdash; Foredom K.1070</td><td>Pochodzenie</td><td>K.1070</td><td>Wiertarka obrotowa z elastycznym wałkiem; Stosowany do przerzedzania po kraniotomii i wiercenia otworów pilotażowych</td></tr><tr><td>Deksametazon</td><td>Dopharma</td><td>1DEX004</td><td>Kortykosteroidy przeciwzapalne; 2 mg/kg s.c. przed operacją</td></tr><tr><td>D-glukoza</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-7021</td><td>10 mM; MW 180.20; 1,80 g/L. Przygotowane jako glukoza i czasy; 100 akcji. Komponent wewnętrznego aCSF.</td></tr><tr><td>Wiertło Stalowy nabój 1/007W</td><td>Hager & Meisinger</td><td>18089</td><td>Wykorzystywane jako miejsce referencyjne i okno czaszkowe</td></tr><tr><td>Etanol 80% (v/v) - A12T Dilutus</td><td>Berner</td><td>13221132</td><td>Przedoperacyjne moczenie narzędzi chirurgicznych i laminarnego kaptura chirurgicznego w celu sterylizacji</td></tr><tr><td>Aparat do odprowadzania gazu</td><td>Nauki o życiu z napędem na tylne koła</td><td>R546W</td><td>Zbiera gazy znieczulające z obszaru chirurgicznego</td></tr><tr><td>Pozłacane gniazdo referencyjne</td><td>DigiKey</td><td>310-13-102-41-001000</td><td>Wszczepiony na lewym móżdżku; służy jako uziemienie/odniesienie ECoG</td></tr><tr><td>GRANT Ultradźwiękowy Czyściciel i mdash; Model 17002A</td><td>Instrumenty GRANT</td><td>17002A</td><td>EAN: 4064343191654. Kąpiel ultradźwiękowa w gorącej wodzie; stosowany z TICKOPUR TR 3 do czyszczenia przyrządów</td></tr><tr><td>Poduszka grzewcza i mdash; Supertech TMP-5B</td><td>Supertech</td><td>TMP-5B</td><td>Utrzymuje temperaturę ciała na poziomie 37 stopni; C przez cały czas znieczulenia</td></tr><tr><td>Izofluran</td><td>Piramal Healthcare</td><td>66794-017-25</td><td>Znieczulenie wziewne; indukcja 4%, konserwacja 1,5&ndash; 2.5%</td></tr><tr><td>Kimtech Science, chusteczki precyzyjne (tkanka niewłóknista)</td><td>KIMBERLY CLARK</td><td>7552</td><td>Stosowany z ostrym końcówką do suszenia pozostałości ACSF i wspomagania przyczepności membrany PDMS do twardej opony</td></tr><tr><td>Kwik-Cast Sterile Elastomer Sealant</td><td>Światowe Precyzyjne Przyrządy (WPI)</td><td>KWIK-CAST-s</td><td>Model: KWIK-CAST-S. Biokompatybilny silikon; służąca do tworzenia zdejmowanej uszczelki wokół membrany PDMS.</td></tr><tr><td>Pióro do utwardzania LED UV 405 nm</td><td>CureUV</td><td>514424-405</td><td>Używany do utwardzania cementu dentystycznego aktywowanego promieniowaniem UV (Total C-Ram) podczas implantacji</td></tr><tr><td>Roztwór lidokainy i adrenaliny</td><td>Orion Pharma</td><td>05 10 31</td><td>Znieczulenie miejscowe; S.C. Iniekcja pod skórę głowy</td></tr><tr><td>Heptahydrat siarczanu magnezu (MgSO4 i middot; 7H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M-7774</td><td>1 mM; MW 246,48; 0,25 g/L. Przygotowane jako Mg & razy; 100 akcji. Komponent wewnętrznego aCSF.</td></tr><tr><td>Metalowa płyta główka i mdash; Model Neurotar 13</td><td>Neurotar</td><td>Model 13</td><td>Tytanowa płyta głowna; otwór okrągły o średnicy 11 mm; przymocowane do czaszki cyjanoakrylanem i cementem dentystycznym</td></tr><tr><td>Adapter NeuroNexus do główki )</td><td>NeuroNexus</td><td>Niestandardowy IH256 64& razy; 4 Moleks&nbsp;</td><td>Niestandardowa płytka adaptera; kanapki każdy i mikro; Podsiatka ECoG pomiędzy dwoma stopieńmi głownymi Intan RHD 128-ch</td></tr><tr><td>Sonda Neuropixels 1.0 z metalową okrętką (& razy; 2)</td><td>IMEC</td><td>PRB_1_4_0480_1_C</td><td>960 miejsc nagrań; Trzon 10 mm. Jedna sonda celuje w kolumnę hipokampa-wzgórza-wzrokową, druga w kolumnę mPFC</td></tr><tr><td>Podwozie NI PXIe-1083</td><td>Instrumenty narodowe</td><td>PXIe-1083</td><td>9-szczelinowe obudowa PXI Express mieści moduł Neuropixels oraz karty DAQ NI</td></tr><tr><td>Moduł I/O wielofunkcyjny NI PXIe-3839</td><td>Instrumenty narodowe</td><td>PXIe-3839</td><td>Zamontowany w podwoziu NI PXIe-1083; używany do synchronizacji i pomocniczego wejścia/wyjścia</td></tr><tr><td>NI PXIe-6363 wielofunkcyjny DAQ</td><td>Instrumenty narodowe</td><td>PXIe-6363</td><td>Zamontowany w podwoziu NI PXIe-1083; analogowe i cyfrowe I/O do synchronizacji</td></tr><tr><td>Nova Microcinerator -&nbsp; Sterylizator na podczerwień</td><td>Argos Tech</td><td>S3022</td><td>Używany do szybkiej sterylizacji wszelkich narzędzi, które mogą mieć kontakt z odsłoniętymi tkankami mózgowymi</td></tr><tr><td>Stereo mikroskop dwulornetkowy Olympus SZ51</td><td>Olympus</td><td>SZ51</td><td>wizualizacja chirurgiczna; Stosowane przez cały proces kraniotomii i implantacji</td></tr><tr><td>Otwarta Rada Zakupowa Ephys (Jedno pudełko, pierwsza generacja)</td><td>Open Ephys</td><td>OEPS-9029</td><td>Odbiór i mikro; Strumienie danych ECoG za pośrednictwem SPI; sprzęt open-source. Zobacz open-ephys.org</td></tr><tr><td>Open Ephys GUI</td><td>Open Ephys</td><td>N/A (open-source)</td><td>Darmowe, otwartoźródłowe oprogramowanie do pozyskiwania elektrofizjologii. Dostępne pod adresem: open-ephys.org</td></tr><tr><td>Chlorek potasu (KCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-5405</td><td>3 mM; MW 74,55; 0,22 g/L. Komponent wewnętrznego aCSF.</td></tr><tr><td>Fosforan diwodoru potasu (KH2PO4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-5655</td><td>1,25 mM; MW 136.09; 0,17 g/L. Składnik wewnętrznego aCSF (Klebs &times; 10 sztuk w zapasach).</td></tr><tr><td>Roztwór povidonu i jodu (BETADINE)</td><td>Takeda</td><td>45 70 28</td><td>Miejscowy środek dezynfekujący do przygotowania do pola chirurgicznego</td></tr><tr><td>Moduł akwizycji PXIe</td><td>Neuropiksele</td><td>PXIE_1000</td><td>moduł w formacie PXI do akwizycji danych Neuropixels 1.0; Zainstalowany w podwoziu NI PXIe-1083</td></tr><tr><td>Złącze gniazda referencyjnego</td><td>DigiKey</td><td>342-10-102-00-591000</td><td>Odpowiadające złącze łączące gniazdo referencyjne powyżej; potwierdź numer części za pomocą DigiKey</td></tr><tr><td>Scena główna z prawą 128 kanałami (i czasy; 4)</td><td>Intan Technologies</td><td>RHD 128</td><td>Dwie główne sceny na mikro; podsiatka ECoG; model potwierdź (np. RHD2132 lub RHD2164)</td></tr><tr><td>Kabel interfejsu SPI na prawej stronie, 0,9 m</td><td>Intan Technologies / Open Ephys</td><td>C3203</td><td>Standardowy kabel SPI łączący headstage po prawej stronie z pakietem akwizycyjnym Open Ephys</td></tr><tr><td>Pompa powietrzna z napędem na tylne koła</td><td>Nauki o życiu z napędem na tylne koła</td><td>R510-29</td><td>Zapewnia przepływ powietrza przez obwód znieczulający</td></tr><tr><td>Waporyzator do znieczulenia zwierzęcego z napędem na tylne koła</td><td>Nauki o życiu z napędem na tylne koła</td><td>R5835</td><td>Precyzyjny parownik izofluranowy do indukcji i utrzymania znieczulenia</td></tr><tr><td>Ostrze skalpela #11</td><td>Swann Morton</td><td>SM0103</td><td>Używany do grawerowania wzorów krzyżujących na powierzchni czaszki, aby wzmocnić przyczepność</td></tr><tr><td>Podtrzymnik do włosów dla małych zwierząt - GT416</td><td>Aesculap Schermaschinen GmbH</td><td>D-98528H</td><td>Używany do przycinania skóry głowy przed operacją</td></tr><tr><td>Wodorowęglan sodu (NaHCO3)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S-5761</td><td>26 mM; MW 84.01; 2,18 g/L. Komponent wewnętrznego aCSF.</td></tr><tr><td>Chlorek sodu (NaCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S-5886</td><td>124 mM; MW 58,44; 7,25 g/L. Komponent wewnętrznego aCSF.</td></tr><tr><td>SOL-M (Sterylna igła hipodermiczna, 30 G)</td><td>Europa Sol-Milenium</td><td>113005</td><td>Kąt 90°F; na końcu i przymocowane do patyczka kosmetycznego, aby stworzyć urządzenie do nakłucia twardej</td></tr><tr><td>Standardowe ramię manipulatora, 3-osiowe LEWE (stoelting)</td><td>Stoelting Co.</td><td>51604</td><td>Wykorzystywane do wprowadzania sondy Neuropixels podczas sesji nagraniowych</td></tr><tr><td>Standardowe ramię manipulatora, 3-osiowe PRAWO (stoelting)</td><td>Stoelting Co.</td><td>51606</td><td>Wykorzystywane do wprowadzania sondy Neuropixels podczas sesji nagraniowych</td></tr><tr><td>Stereotaktyczna ramka & mdash; Napęd na tylne koła F67001</td><td>Nauki o życiu z napędem na tylne koła</td><td>F67001</td><td>Standardowa rama stereotaksyczna; Stosowany do stabilizacji głowy oraz wszczepiania implantów z odniesieniem współrzędnym</td></tr><tr><td>Marker chirurgiczny do skóry z linijką (fioletowy atrament)</td><td>Fannin</td><td>SM0372</td><td>Biokompatybilny chirurgiczny marker skóry na bazie goryczki i fioletu używany do wyznaczania planowanej kraniotomii i śladu implantu na kości. Odporna na cyjanoakrylowe podstawowanie (Loctite 401) i pozostaje widoczna dzięki odtłuszczaniu czaszki oraz fiksacji headplae, co pozwala na niezawodny transfer współrzędnych stereotaktycznych na powierzchnię kości.</td></tr><tr><td>Zestaw SYLGARD 184 Silikonowy Elastomer (PDMS)</td><td>Dow (Niemcy)</td><td>1673921</td><td>polidimetylosiloksan; Rzucony na cienki (< 1 mm) błony; umieszczone na powierzchni oponowej, aby chronić mózg</td></tr><tr><td>Detergent enzymatyczny Tergazyme</td><td>Alconox</td><td>1304-1</td><td>Środek czyszczący na bazie proteazy stosowany w stężeniu 1% (w/v) w letniej wodzie RO do czyszczenia elektrod po sesji (45 minut moczenia, następnie potrójne płukanie w oczyszczonej wodzie).</td></tr><tr><td>Total C-RAM Automix UV Dental Cement (biały)</td><td>Itena</td><td>R301950</td><td>Model: TTCRAM-BLC. Żywica dentystyczna utwardzana UV; Wykorzystywane do wzmacniania płyt głowicowych i mocowania nasadek</td></tr><tr><td>Roztwór do czyszczenia ultradźwiękowego (TICKOPUR TR 3)</td><td>&nbsp; Dr. H. Stamm GmbH</td><td>TR-3-913&nbsp;</td><td>Koncentrat na bazie kwasu cytrynowego; Stosowany w kąpieli ultradźwiękowej do czyszczenia przyrządów pooperacyjnych</td></tr><tr><td>Viscotears Eye Gel 2 mg/g</td><td>Alcon</td><td>503849</td><td>maść nawilżająca na oczach na bazie karbomerów; Aplikowane na rogówki podczas znieczulenia, aby zapobiec wysychaniu</td></tr><tr><td>Zeiss Cold Light Source KL1500 LCD</td><td>Carl Zeiss</td><td>KL1500 LCD</td><td>Światłowodowe oświetlenie zimno w polu chirurgicznym; zapobiega uszkodzeniom termicznym</td></tr></tbody></table>

protokół chirurgiczny dla dużego, zamykalnego okna czaszkowego umożliwiającego podłużne, wielomodalne rejestrowanie elektrofizjologii sieci domyślnej myszy

Surgical Protocol for a Large, Resealable Cranial Window Enabling Longitudinal, Multi-Modal Electrophysiology Recordings of Mouse Default Mode Network

Domyślna sieć trybu (DMN) to centralna, szeroko skalowa sieć mózgowa powiązana z różnymi funkcjami poznawczymi i zaburzeniami neuropsychiatrycznymi, takimi jak ciężka depresja (MDD). Badanie złożonej dynamiki DMN w modelach zwierzęcych dostarcza bezcennych informacji na temat jego funkcji zarówno w stanie zdrowym, jak i patologicznym. Jednak przeprowadzanie stabilnych, długoterminowych, wielkoskalowych rejestracji elektrofizjologicznych z wielu głębokich i rozproszonych węzłów DMN będących w stanie czujnym, zachowającym się myszom pozostaje poważnym wyzwaniem.
Tutaj przedstawiono nowatorski protokół chirurgii dwufazowej, mający na celu stworzenie dużego (4 mm × 7,6 mm), trwałego i zamykalnego okna czaszkowego u myszy. Zabieg został zaprojektowany tak, aby zachować integralność mięśnia twardego, co jest kluczowe dla długoterminowego zdrowia mózgu i stabilności zapisu.
To okno umożliwia jednoczesne, powtarzalne, podłużne nagrania z ponad 1000 elektrod poprzez połączenie mikroelektrokortykografii powierzchniowej (μECoG) z dwoma wysokogęstymi sondami elektrod wewnątrzczaszkowymi, zapewniając bezprecedensowy dostęp do DMN. Technika ta zapewnia solidną platformę do wielomodalnych, wieloskalowych badań dynamiki elektrofizjologicznej sieci przez kilka tygodni, otwierając nowe możliwości badania neuroplastycznych zmian leżących u podstaw patofizjologii zaburzeń mózgu oraz oceny przewlekłych efektów nowych terapii.

Udana operacja skutkuje przejrzystym, przejrzystym oknem nad korą, z widocznym naczyniem i minimalnymi oznakami stanu zapalnego lub infekcji. Ta przejrzystość może być utrzymwana przez ponad 21 dni (Rysunek 1), co umożliwia długoterminowe badania podłużne. Odporność implantu potwierdza jego zdolność do utrzymania stabilności nawet podczas 21-dniowego przewlekłego podawania kortykosteronu, co jest powszechnym modelem wywoływania stanów podobnych do depresji u gryzoni 1...

Protokół ten opisuje dwufazową metodę chirurgiczną mającą na celu stworzenie dużego, ponownie zamykalnego, oszczędzającego dura okno czaszkowe u myszy. Technika ta umożliwia przewlekłe, wielomodalne zapisy elektrofizjologiczne z rozproszonych, głębokich sieci mózgowych, takich jak Sieć Trybu Domyślnego, przez kilka tygodni.

Protokół chirurgiczny dla dużego, zamykalnego okna czaszkowego umożliwiającego podłużne, wielomodalne rejestrowanie elektrofizjologii sieci domyślnej myszy

The default mode network (DMN) is a central, large-scale brain network implicated in a range of cognitive functions and neuropsychiatric disorders, such ...

Sieć Trybu Domyślnego, czyli DMN, to kluczowa, szeroko zakrojona sieć, powiązana z różnymi funkcjami poznawczymi oraz zaburzeniami neuropsychiatrycznymi, takimi jak depresja. Badanie złożonej dynamiki DMN w modelach zwierzęcych dostarcza bezcennych informacji na temat jego funkcji zarówno w stanie zdrowym, jak i patologicznym. Jednak poważnym wyzwaniem było przeprowadzanie stabilnych, długoterminowych i dużych rejestracji elektrofizjologicznych z wielu głębokich i rozproszonych węzłów, DMN, u myszy zachowujących się na jawie.Przedstawiamy tutaj nowatorski protokół chirurgiczny dwufazowy opracowany w laboratorium Eero Castren. Technika ta tworzy duże, trwałe i zamykalne okno czaszki, umożliwiające powtarzające się podłużne zapisy z ponad 1 000 kanałów elektrod jednocześnie. Osiąga się to poprzez połączenie mikroelektrokortykografii powierzchniowej, mikro-ECoG, z dwoma sondami Neuropixels, co umożliwia bezprecedensowy dostęp do sieci Default Mode Network.Ten film przedstawi krok po kroku przewodnik po tym solidnym zabiegu chirurgicznym – od przygotowania zwierząt i wszczepienia płyty głowy po stworzenie przewlekłego okna czaszki, zapewniając wysokiej jakości, długoterminowe pozyskiwanie danych do badań w neurobiologii sieciowej. Wszystkie pokazane procedury zostały zatwierdzone przez Krajową Radę Eksperymentów w Finlandii i są zgodne z europejską dyrektywą dotyczącą ochrony zwierząt wykorzystywanych do celów naukowych. Faza 1, przygotowanie zwierząt i implantacja płyty głowowej.Aby przeprowadzić ten zabieg, zacznij od przygotowania wszystkich niezbędnych materiałów chirurgicznych i sprzętu. Znieczulaj mysz 4% izofluranem i utrzymuj znieczulenie na poziomie 1,5 do 2,5% przy przepływie tlenu 0,5 litra na minutę. Ogol sierść z czubka głowy i umieść zwierzę na kontrolowanej poduszce grzewczej wyposażonej w wewnętrzny czujnik temperatury skalibrowany tak, by utrzymać temperaturę ciała na poziomie 37 stopni Celsjusza przez cały zabieg.Stosuj maść karbomerową do oczu, aby zapobiec wysuszeniu rogówki. Zabezpiecz mysz w stereotaktycznej ramce tak, aby czaszka leżała płasko i podaj przedoperacyjne środki przeciwbólowe oraz przeciwzapalne za pomocą podskórnych zastrzyków: karprofenu, buprenorfiny i deksametazonu. Dezynfekuj ogolone miejsce roztworem povidonu i jodu oraz wstrzyknij roztwór lidokainy-epinefryny jako miejscowe znieczulenie pod skórę głowy.Wykonaj małe nacięcie poprzeczne w okolicy ucha i stopniowo je powiększaj, aby całkowicie odsłonić górną część powierzchni czaszki. Ostrożnie oczyść odsłoniętą czaszkę acetonem, aż wszystkie widoczne okostki zostaną usunięte, aby zapewnić silne przyleganie implantu. Użyj tępego, okrągłego ostrza skalpela, aby usunąć wszelkie pozostałości tkanki okostnej i łącznej, których płukanie acetonem nie rozwiązało w pełni.Za pomocą urządzenia stereotaktycznego zaznacz prostokątny obszar czaszki o wymiarach 4 milimetrów na 7,6 milimetrów względem bregmy. Prostokąt powinien rozciągać się na dwa milimetry boczne od bregmy po obu stronach, trzy milimetry rostralnie i 4,6 milimetra kaudalnie. Następnie zaznacz dwa miejsca wkłucia sondy wewnątrzczaszkowej na prawej półkuli.Oznacz miejsce sondy rostralnej na 1,66 milimetra przed i 1,95 milimetra bocznie od bregmy, a miejsce sondy ogonowo 2,2 milimetra z tyłu i 1,9 milimetra bocznie od bregmy. Następnie wygraweruj wzór krzyżujący się na wszystkich odsłoniętych powierzchniach kości poza wyznaczonym obszarem okna za pomocą ostrza chirurgicznego z numerem 11 i uzyskaj płytkie, ale wyraźnie określone rowki o głębokości około 0,2 do 0,4 milimetra, tworząc jednolitą siatkę o wymiarach około jednego na jeden milimetr. Stwórz aplikator do cienkiego kleju, przyklejając sterylną igłę 30G do końcówki patyczka i wyginając igłę w kształt litery V.Rozsyp klej cyjanoakrylanowy do jednorazowej plastikowej wagi i zanurz aplikator w zbiorniku kleju. Nałóż klej na każdą odsłoniętą i wygrawerowaną powierzchnię kości, nakładając nie więcej niż jeden osad na miejsce, aby pokrycie było dokładne, ale nigdy zbyt duże. Pozwól klejowi wyschnąć przez siedem minut przed dalszym działaniem.Aby wszczepić gniazdo odniesienia, wybierz miejsce wiercenia zamiast lewego móżdżku, aby uniknąć widocznych naczyń powierzchownych. Wierć otwór pilotowy w seriach co pięć do dziesięciu sekund, używając okrągłego stalowego żarna o prędkości 20 000 do 25 000 strzałów na minutę, aż otwór stanie się bardziej przezroczysty, odsłaniając jasnoróżowy odcień. Włóż pozłacane gniazdo referencyjne do otworu pilotowego, zabezpiecz je klejem cyjanoakrylanowym i wzmocnij złącze cementem dentystycznym utwardzającym promieniowanie UV.Utwardz cement dentystyczny lampką LED do utwardzania przez minutę. Następnie nałóż niewielką ilość cementu dentystycznego do utwardzania UV na wierzchołek odsłoniętej kości rostralnej i połóż płytkę głowy pod czaszką tak, aby jedna krawędź opierała się o rusztowanie cementowe, utwardzone wokół gniazda referencyjnego, a przeciwległa krawędź spoczywała na świeżym dabcie cementu rostralnego. Upewnij się, że płyta głowowa jest wyśrodkowana i wypoziomowana.Wzmocnij konstrukcję, nakładając cement dentystyczny wokół podstawy płytki głowy i okrążając wygrawerowaną kość oraz gniazdo odniesienia, aż wokół obwodu przyszłego okna czaszki powstanie ciągłe, szczelne obudowanie. Na koniec utwardził cement dentystyczny lampką LED do utwardzania przez minutę. Gdy cement całkowicie utwardzi, pozwól myszy obudzić się z znieczulenia.Pierwsza faza jest już zakończona. Pozwól myszy odpoczywać przez co najmniej 48 godzin, zanim przejdziesz do kolejnej fazy. Faza 2, Przewlekłe tworzenie okien czaszkowych.Druga faza wymaga tych samych narzędzi i leków co pierwsza, z wyjątkiem znieczulenia miejscowego. Dodatkowo ta faza wymaga sterylnej, cienkiej membrany PDMS, zimnego, sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego przechowywanego na lodzie, silikonowego uszczelniacza elastomerowego oraz specjalnie wydrukowanej 3D nakrętki ochronnej. Co najmniej 48 godzin po pierwszej operacji ponownie znieczulić mysz izofluranem, umieścić ją na poduszce grzewczej na stereotaktycznej ramie i podać leki przedoperacyjne jak w pierwszej fazie, z wyjątkiem miejscowego znieczulenia lidokainowo-epinefryny.Rozpocznij przerzedzanie kości wiertarką dentystyczną wzdłuż prostokąta zaznaczonego w Fazie 1, zaczynając od 25 000 strzałów na minutę, trzymając urządzenie wiertnicze pod kątem 90 stopni względem powierzchni kości, i wykonaj jedno lub dwa nieco głębsze przejścia wzdłuż krawędzi prostokąta, aby utworzyć początkowy rowek tnący. Wywierć płytkie rowki w kości i cement dentystyczny przylegający do okna czaszki na dwóch współrzędnych wszczepienia sondy. Te rowki służą jako trwałe wizualne punkty orientacyjne, które pozostają widoczne po usunięciu płata kostnego i służą do powtarzalnego przesuwania sond wewnątrzczaszkowych podczas kolejnych sesji elektrofizjologicznych.Regularnie stosuj lodowaty, sterylny sztuczny płyn mózgowo-rdzeniowy podczas wiercenia, aby zapobiec uszkodzeniom termicznym kory podłoża i zminimalizować krwawienie. Stopniowo zmniejszaj prędkość wiertła do 20 000 strzałów na minutę, gdy kość się przerzedza. Kontynuuj wiercenie wzdłuż obwodu prostokąta, aż kość w obrycie będzie mniej więcej w 90% przerzedzona.Nie wierć całkowicie przez czaszkę. Przełącz się na cienko zakrzywiony haczyk dura. Z dużą ostrożnością włóż czubek pod krawędź cienkiej kości i przesuwaj hak wzdłuż obwodu okna, ostrożnie odłączając płat kostny od otaczającej czaszki i tkanki pod spodem.Delikatnie podnieś skutecznie odłączoną płat kostny haczykiem na oponę twardą w kierunku tylnym do przodu, około 35 stopni nad powierzchnią czaszki. Chwyć uniesioną krawędź kleszczami i delikatnie kołysz w lewo i prawo, aż płytka całkowicie się uwolni. Delikatnie usuwaj odsłonięty obszar z zakrzepłej krwi powtarzającymi się płukaniami lodowatego ACSF.Po ustąpieniu krwawienia umieść pojedynczą sterylną, prefabrykowaną membranę PDMS bezpośrednio pod powierzchnią oponę. Przy odpowiednim rozmiarze dokładnie zakrywa okno i pasywnie przylega do twardej oponu, trzymając ją płasko przy mózgu. Uszczelnij kraniotomię, nakładając silikon.Wypełnij każdą szczelinę między obudową cementu dentystycznego a wewnętrzną krawędzią płyty głowy, całkowicie otaczając i nakładając na krawędzie membrany BDMS. Przyklej na główkę specjalnie wydrukowaną 3D ochronną nasłonę niewielką ilością kleju cyjanoakrylowego, aby chronić okno między sesjami nagraniowymi. Mysz jest teraz gotowa do rekonwalescencji i powinna zostać przeniesiona do swojej domowej klatki na indywidualne schronienie, aby zapobiec uszkodzeniu implantu.Udana operacja skutkuje przejrzystym, przejrzystym oknem nad korą, z widocznym naczyniem i minimalnymi oznakami stanu zapalnego lub infekcji. Ta przejrzystość może być utrzymywana przez ponad 21 dni, co umożliwia długoterminowe badania podłużne. Surowe sygnały elektrofizjologiczne rejestrowane przez przewlekłe okno utrzymywały wysoką jakość w całej linii czasowej podłużnej.Tutaj reprezentatywne szerokopasmowe ślady mikro-ECoG pobrane z tylnej siatki retrosplenialnej oraz jednoczesne ślady potencjału pola lokalnego wewnątrzczaszkowego pobrane z powierzchownego kanału korowego są wyświetlane obok siebie przez pierwszy dzień rejestracji i 21 dni po nim. Nagrania z dnia 21 wykazują porównywalną amplitudę sygnału, zawartość spektralną oraz brak artefaktów ruchu i szumów w porównaniu do nagrań z dnia 0 tego samego zwierzęcia, co potwierdza, że ani przewlekła obecność błony PDMS i silikonowej uszczelki, ani powtarzające się nakłucia oponowe nie wprowadziły wykrywalnej degradacji jakości sygnału powierzchni lub wewnątrzczaszki w warstwach kory powierzchownej, gdzie najpierw spodziewano się degradacji. Główną walidacją tej techniki jest pozyskiwanie stabilnych, wysokiej jakości multimodalnych danych elektrofizjologicznych w czasie.Okno z możliwością ponownego zamknięcia pozwala na wielokrotne wprowadzanie sond do rejestrowania tych samych populacji neuronów przez tygodnie. W całym paśmie alfa macierze wartości blokowania fazowego obliczone z kanałów wzdłuż sondy elektrody wewnątrzczaszkowej o wysokiej gęstości ogonowej wykazują stabilną architekturę funkcjonalną między stanem wyjściowym a sesją po zabiegu w dniu 21. Pokazuje to powtarzalną reinsercję do tego samego miejsca korowego, a nie formalne śledzenie tych samych neuronów.Chociaż niewielka translacja wstawienia trzonka wyklucza roszczenie do tej samej jednostki, zachowana jest struktura laminarna agregatu i regionalna oddziaływania pasma alfa, co potwierdza, że przewlekłe okno pozwala na podłużne próbkowanie tego samego obwodu funkcjonalnego. Aby bezpośrednio zweryfikować, że przewlekłe okno umożliwia powtarzalne laminarne celowanie tych samych głębokich struktur między sesjami, obliczono gęstość prądu lub mapy CSD z kanałów LFP sond. Profile CSD wywołane bodźcem pokazują, że oczekiwane sygnatury laminarnego źródła zlewającego, w tym kora przedprzedkowa i przedni obszar obręczy, są zachowane między sesjami.Laminarne profile mocy między obiema sesjami są bardzo podobne między sesjami, a korelacja Pearsona wynosi 0,81. Różnice obserwowane w wtórnej korze ruchowej prawdopodobnie wynikają z różnic w ruchach pomiędzy nagraniami. Ponieważ wykresy CSD zawierają informacje anatomiczne, mogą dostarczać w trakcie sesji nieuleczalny odczyt tego, które obszary mózgu każda sonda obecnie pobiera próbki, niezależnie od barwienia tkanek pośmiertnych.Powtarzalność umieszczenia mikro-ECoG powierzchni w trakcie sesji jest ilościowo określana niezależnie od odczytu CSD wewnątrzczaszkowego. Mapy przestrzenne ograniczone pasmem obliczone z siatki mikro-ECoG w dniu 0 i 21 są nakładane, a korelacja pikselowa obu map jest obliczana oddzielnie dla podsiatki rostralnej i ogonowo. Korelacje profili subsiatkowych pozostają wysokie, a przestrzenne kody kreskowe obu sesji widocznie współlokalizują te same gorące punkty mocy kory zarówno na rostralnej, jak i ogonowej połowie układu.Sinusoidalna kolejka wyrównania widoczna przez przezroczystą siatkę wraz z wygrawerowanymi bruzdami kostnymi na współrzędnych włożenia sondy umożliwia zatem powtarzalność umieszczenia mikro-ECoG w skali milimetrowej w ciągu 21-dniowego przedziału podłużnego. Aby dodatkowo potwierdzić tę technikę, wykonano immunohistochemiczne barwienia dla GFAP i IBA1 w pośmiertnych cięciach mózgu około cztery tygodnie po operacji kraniotomii. GFAP są wyrażane przez astrocyty, które są zwiększone w reaktywnej glejoze, takiej jak uszkodzenia mózgu czy stan zapalny.IBA1 natomiast jest wyrażany przez mikroglej, który jest bardziej aktywny podczas procesów neurozapalnych. Kohorta walidacyjna składała się ze zwierząt, u których przeprowadzono pełną dwufazową operację, a okno czaszkowe zostało następnie ponownie otwierane trzykrotnie w dniu 0, 21 i 22 po operacji. Jednak w tej kohorcie nie przeprowadzono mikro-ECoG ani wszczepień sond wewnątrzczaszkowych.Okno zostało ponownie uszczelnione między sesjami, podobnie jak podczas nagrywania elektrofizjologicznego. Ta kohorta izoluje więc wkład zapalny przewlekłego okna i powtarzającą się ekspozycję na oponę od wszelkich uszkodzeń tkanek wywołanych sondą. Nie zaobserwowano istotnych różnic w żadnym z markerów między grupą kontrolną bez operacji a grupą z pojazdem, która przeszła operację.Te reprezentatywne mikrografie nie wykazują jakościowych dowodów na glej reaktywny ani aktywację mikrogleju w obszarze bezpośrednio pod oknem. Jednak niewielki wzrost aktywacji mikrogleju i astrocytów zaobserwowano odpowiednio obok trajektorii sondy i w półkuli wstawienia sondy, co prawdopodobnie mogło być wynikiem zbyt dużej szybkości wstawiania sondy wewnątrzczaszkowej. Udana operacja daje wyraźne, przezroczyste okno na korę mózgową przy minimalnym stanie zapalnym.Po okresie przewlekłego leczenia może wystąpić pewien obrzęk mózgu. Można to kontrolować poprzez staranne monitorowanie i, jeśli to konieczne, podawanie dodatkowych środków przeciwbólowych. Do nagrań wystarczy zdjąć pokrywkę i uszczelniacz, umieścić siatki mikro-ECoG i sondy Neuropixels oraz rozpocząć zbieranie danych od przytomnego, zachowującego się zwierzęcia.Podsumowując, ten dwufazowy protokół chirurgiczny zapewnia niezawodną i bardzo skuteczną metodę tworzenia dużego, przewlekłego okna czaszkowego u myszy. Kluczowymi zaletami procedury są minimalne uszkodzenia opony twardej oraz duża ekspozycja, którą zapewnia, co jest kluczowe dla jednoczesnego umieszczenia zarówno powierzchniowych mikro-ECoG siatek, jak i wielu głębokich sond neuropikseli mózgowych. Metoda ta umożliwia bezprecedensowe badania podłużne analizy elektrofizjologicznej całej sieci w obwodach DMN i innych dużych obwodach.Otwiera drzwi do głębszych badań nad neuronalnymi podstawami złożonych zachowań oraz patofizjologią zaburzeń mózgu, ostatecznie wspomagając rozwój nowych terapii.

surgical-protocol-for-large-resealable-cranial-window-enabling

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Opisujemy metody wielkoskalowej rejestracji wielu pojedynczych jednostek oraz lokalnych potencjałów polowych u gryzoni podczas zachowań, z wykorzystaniem sond krzemowych. Procesy wykonania napędu, mocowania sondy do napędu oraz implantacji sondy zostały przedstawione w wystarczających szczegółach, aby umożliwić łatwą replikację.

Wielkoskalowa rejestracja neuronów za pomocą ruchomych sond krzemowych u gryzoni podczas zachowań

Opisano procedurę optogenetycznej manipulacji aktywnością neuronów piramidowych kory mózgowej przy jednoczesnym monitorowaniu elektroencefalogramu, elektromiogramu oraz stężenia mleczanu w mózgu. Rejestracje eksperymentalne są przeprowadzane u myszy z podłączonymi przewodami podczas spontanicznych cykli snu i czuwania. Sprzęt do optogenetyki został zbudowany w naszym laboratorium; sprzęt pomiarowy jest dostępny w sprzedaży.

Symultaniczna elektroencefalografia, pomiar stężenia mleczanu w czasie rzeczywistym i optogenna manipulacja aktywnością neuronalną w korze mózgowej gryzoni

Ta metoda tworzy namacalne, znajome środowisko dla myszy do nawigacji i eksploracji podczas obrazowania mikroskopowego lub jednokomórkowych zapisów elektrofizjologicznych, które wymagają mocnego unieruchomienia głowy zwierzęcia.

Płaska podłoga podniesiona powietrznie: nowa metoda łączenia zachowania z mikroskopią lub elektrofizjologią na obudzonych, swobodnie poruszających się gryzoniach

Ten protokół przedstawia metodę tworzenia dużej jednostronnej kraniotomii nad obszarami skroniowymi i ciemieniowymi kory mózgowej myszy. Jest to szczególnie przydatne do obrazowania w czasie rzeczywistym rozległego obszaru półkuli korowej.

Duży zabieg kraniotomii bocznej do mezoskalowego obrazowania optycznego o szerokim polu widzenia aktywności mózgu

Prezentowany tutaj jest protokół wszczepienia przewlekłego okna czaszkowego do podłużnego obrazowania komórek mózgowych u obudzonych, skrępowanych głową myszy.

Implantacja okna czaszkowego w celu powtórzenia obrazowania in vivo u obudzonych myszy

Tutaj prezentujemy metodę wytwarzania systemu optycznego ze światłowodami do dostarczania światła i matrycą elektrod do rejestracji neuronowej. Eksperymenty in vivo na transgenicznych myszach z ekspresją rodopsyny-2 pokazują wykonalność systemu do jednoczesnej stymulacji optogenetycznej i zapisu elektrofizjologicznego.

Matryca optrodowa do jednoczesnej modulacji optogenetycznej i elektrycznego zapisu neuronowego

Proponuje się tani system zapisu elektroencefalograficznego w połączeniu z cewką o rozmiarach milimetrowych do napędzania przezczaszkowej stymulacji magnetycznej mózgu myszy in vivo. Korzystając z konwencjonalnych elektrod śrubowych z niestandardowym, elastycznym podłożem z matrycą wieloelektrodową, można przeprowadzić zapis w wielu miejscach z mózgu myszy w odpowiedzi na przezczaszkową stymulację magnetyczną.

Niedrogi elektroencefalograficzny system zapisu w połączeniu z cewką o rozmiarach milimetrowych do przezczaszkowej stymulacji mózgu myszy in vivo

Opracowaliśmy uproszczone i opłacalne podejście do produkcji elektrod i przeprowadziliśmy zapisy sygnałów w wielu regionach u swobodnie poruszających się myszy. Wykorzystanie optogenetyki, wraz z elektrofizjologią wieloregionalną i rejestracją sygnału wapnia, umożliwiło ujawnienie aktywności neuronalnej w różnych regionach w modelu rozpalania napadów.

Zintegrowana metoda tworzenia elastycznych i wygodnych optymór elektrofizjologicznych do wieloregionalnego zapisu in vivo

Ten protokół opisuje metodę uzyskiwania in vivo, wysokiej gęstości nagrań pojedynczych neuronów z pnia mózgu myszy z unieruchomioną głową. Podejście to jest stosowane do pomiaru potencjału czynnościowego neuronów w brzuszno-bocznej szarości okołowodociągowej - regionie pnia mózgu nieaktywnym podczas snu z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM) - przed i podczas znieczulenia ogólnego.

Ostre jednojednostkowe nagrania wieloelektrodowe z pnia mózgu myszy z unieruchomioną głową

W badaniu przedstawiono skalowalną, wiarygodną i odtwarzalną metodę powtarzających się przewlekłych zapisów korowych w modelu świni. Metoda ma zastosowanie w różnych dziedzinach neuronauki, w tym w badaniach nad bólem i diagnostyce chorób neurologicznych.

Technika przewlekłego okna czaszkowego do powtarzających się zapisów korowych podczas znieczulenia u świń

Tutaj prezentujemy dwa protokoły do rejestracji mikro-elektrokortykografii o wysokiej gęstości (μEcoG) u szczurów i myszy, w tym metody chirurgiczne, implantacyjne i rejestracyjne. Zapisy μECoG są wykonywane w połączeniu z zapisem laminarnej politrody w korze słuchowej szczura lub z optogenetycznym manipulowaniem aktywnością neuronalną w korze somatosensorycznej myszy.

Wieloskalowe badania przetwarzania kory mózgowej poprzez integrację politrod laminarnych i optogenetyki z mikroelektrokortykografią u gryzoni

Poznaj dwufazowy protokół chirurgiczny tworzenia dużego, zamykalnego okna czaszkowego u myszy. Metoda umożliwia wielotygodniowe, wielomodalne rejestracje elektrofizjologiczne sieci domyślnej z zachowaniem integralności opony twardej i minimalnym zapaleniem.

Protokół chirurgiczny dla dużego, zamykalnego okna czaszkowego umożliwiającego podłużne, wielomodalne rejestrowanie elektrofizjologii sieci domyślnej myszy (Wideo) | JoVE Journal

Protokół chirurgiczny dla dużego, zamykalnego okna czaszkowego umożliwiającego podłużne, wielomodalne rejestrowanie elektrofizjologii sieci domyślnej myszy

Przeglądaj więcej filmów