A questão fundamental em nossa compreensão do circuito cortical é como as redes em diferentes camadas corticais codificar a informação sensorial. Aqui, descrevemos técnicas eletrofisiológicas utilizando eletrodos de contato multi-laminar para gravar um único unidades e potenciais de campo locais e análises presentes para identificar camadas cortical.
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Artigo de método
Examinando Processamento Rede Local usando contato Multi-Gravação Eletrodo Laminar
Neste artigo
Resumo
Resumo
Camadas corticais são estruturas onipresentes em toda neocórtex 04/01, que consistem em altamente recorrentes redes locais. Nos últimos anos, progressos significativos foram feitos na nossa compreensão das diferenças nas propriedades de resposta dos neurônios em diferentes camadas corticais 5-8, mas ainda há muito que aprender sobre se e como as populações neuronal codificar informações em um específico laminar- maneira.
Existentes multi-eletrodo técnicas de matriz, embora informativo para medir respostas em muitos milímetros de espaço cortical ao longo da superfície cortical, são inadequados para abordar a questão dos circuitos laminar cortical. Aqui, apresentamos o nosso método para a criação e gravação de neurônios individuais e potenciais de campo locais (LFPs) através das camadas cortical do córtex visual primário (V1), utilizando eletrodos multi-laminar de contato (Figura 1; Plextrode U-Probe, Plexon Inc).
Os métodos estão incluídos a construção de gravação do dispositivo, a identificação das camadas cortical, e identificação de campos receptivos de neurônios individuais. Para identificar camadas cortical, medimos os potenciais evocados (ERPs) da LFP de séries temporais usando full-campo estímulos brilharam. Em seguida, realizar-source atual densidade de análise (CSD) para identificar a inversão de polaridade acompanhada pela configuração afundar-source na base da camada 4 (a pia está dentro da camada 4, posteriormente referida como camada granular 9-12). Atual-source densidade é útil porque ele fornece um índice da localização, direção e densidade de fluxo transmembrana atual, permitindo-nos com precisão a posição eletrodos para registro de todas as camadas em uma única penetração 6, 11, 12.
Protocolo
1. NAN construção microdrive
Usamos o U-Probe em combinação com o sistema de acionamento eletrodo NAN. Construção deste sistema requer 03/02 horas, mas uma vez construído, é muito simples de modificar. Começamos a montagem da torre de NAN, que inclui uma base de 4 canais (Figura 2a), a câmara de NAN (Figura 2b), a grade com 1 mm de espaçamento (Figura 2c), 1-4 microdrives parafuso (Figura 2d), 1 -4 tubos de guia (Figura 2e, 500 mm e diâmetro de corte para cerca de 5-7 cm), e 1-4 torres microdrive (Figura 2f). Para simplificar, vamos descrever o processo de construção do sistema de NAN com uma torre e um U-Probe. Depois de algum treino, este....
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Discussão
Multi-unit gravações tornaram-se padrão para a análise de como as redes neurais no córtex codificar a informação de estímulo. Dada a recentes avanços na tecnologia de eletrodos, a implementação de eletrodos laminar permite uma caracterização sem precedentes de locais circuitos corticais. Embora multieletrodos gravações oferecer informações úteis sobre a dinâmica da população neural, eletrodos múltiplos laminar permitir uma maior resolução e mais informações sobre o local específico de neurônios. Uma vez que o córtex é o.......
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Divulgações
Não há conflitos de interesse declarados.
Agradecimentos
Agradecemos a Ye Wang para discussões e Pojoga Sorin para o treinamento comportamental. Apoiado pelo Programa EUREKA NIH, o National Eye Institute, o Pew Scholars Program, o James S. McDonnell Foundation (VD), e uma visão de Treinamento NIH Grant (BJH).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Nome do Equipamento | Companhia | Número de catálogo | Comentários |
| Nan microdrive sistema | Nan Instruments | NAN-S4 | Figura 2. Grampos personalizados são necessários para usar o U-Probe. Tudo mencionado com exceção do U-Probe é fornecida por instrumentos NAN. |
| Microdrives parafuso | MIT loja de máquina | Tudo o que é capaz de garantir um tubo de guia para a grade NAN deve ser adequada. | |
| Tubos de Aço Inoxidável Guia | Peças pequenas | B00137QHNS (1) ou B00137QHO2 (5) | Estes são 60 em de comprimento e cortados em laboratório, utilizando uma broca de mão Dremel |
| Plexon U-Probe | Plexon, Inc | PLX-UP-16-25ED-100-SE-360-25T-500 | Ver U-Probe especificações disponíveis no www.plexon.com Também veja a Figura 1. |
Tabela 1. Hardware.
| Nome do Software | Companhia | Site | Comentários |
|---|---|---|---|
| NAN software | NAN | http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm | Interface do computador exige uma porta serial adicional para acomodar o sistema Plexon eo hardware NAN |
| Sorter Offline, FPAlign, PlexUtil, programas MATLAB | Plexon | http://www.plexon.com/downloads.html Software # | Em 'pacotes de instalação' |
| NeuroExplorer | NeuroExplorer | http://www.neuroexplorer.com/ | Em 'Recursos' |
| CSDplotter Versão 0.1.1 | Klas H. Petterson | http://arken.umb.no/ ~ klaspe / user_guide.pdf |
Tabela 2. Software.
Referências
- Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Receptive fields and functional architecture of monkey striate cortex. J Physiol. 195, 215-243 (1968).
- Mountcastle, V. B. Modality and topographic properties of single neurons of cat's somatic sensory cortex. J Neurophysiol
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Reimpressões e permissões
