Artigo de método

Construção de microeletrodos potenciais de campo local para gravações in vivo de múltiplas estruturas cerebrais simultaneamente

DOI:

10.3791/63633

⸱

14 de março de 2022

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1Department of Neurology, University of Virginia, 2UVA Brain Institute, University of Virginia

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

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O presente protocolo descreve a construção de matrizes de microeletrodos personalizadas para registrar potenciais de campo locais in vivo a partir de múltiplas estruturas cerebrais simultaneamente.

Resumo

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Os pesquisadores muitas vezes precisam registrar potenciais de campo locais (LFPs) simultaneamente a partir de várias estruturas cerebrais. A gravação de várias regiões cerebrais desejadas requer diferentes projetos de microeletrodos, mas matrizes de microeletrodos disponíveis comercialmente muitas vezes não oferecem tal flexibilidade. Aqui, o presente protocolo descreve o design simples de matrizes de microeletrodos feitos sob medida para registrar LFPs de múltiplas estruturas cerebrais simultaneamente em diferentes profundidades. Este trabalho descreve como exemplo a construção dos microeletrorgéticos cortical, estiregal, ventrolateral e nigral. O princípio de design delineado oferece flexibilidade, e os microeletrodos podem ser modificados e personalizados para gravar LFPs de qualquer estrutura, calculando coordenadas estereoléxicas e mudando rapidamente a construção de acordo com diferentes regiões cerebrais em camundongos livremente móveis ou anestesiados. O conjunto de microeletrísmo requer ferramentas e suprimentos padrão. Essas matrizes personalizadas de microeletrorosão permitem que os pesquisadores projetem facilmente matrizes de microeletrodos em qualquer configuração para rastrear a atividade neuronal, fornecendo gravações LFP com resolução de milissegundos.

Introdução

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Os potenciais de campo locais (LFPs) são os potenciais elétricos registrados a partir do espaço extracelular no cérebro. Eles são gerados por desequilíbrios de concentração de íons fora dos neurônios e representam a atividade de uma pequena população localizada de neurônios, permitindo monitorar precisamente a atividade de uma região cerebral específica em comparação com as gravações de EEG de macroescala1. Como estimativa, as microeletrões LFP separadas por 1 mm correspondem a duas populações completamente diferentes de neurônios. Enquanto o sinal EEG é filtrado por tecido cerebral, fluido cefalorraquidiano, crânio, músculo e pele, o sinal LFP....

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Protocolo

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O presente trabalho é aprovado pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade da Virgínia. C57Bl/6 camundongos de ambos os sexos (7-12 semanas) foram usados para os experimentos. Os animais foram mantidos em um ciclo escuro de 12h/12h e tiveram acesso a ad libitum a alimentos e água.

1. Construção de microeletrodo

  1. Para construir os microeletrodos, utilize 50 μm (diâmetro) de fio de níquel-cromo revestido de diamel (ver Tabela de Materiais). Grave uma extremidade do fio na parte de trás da plataforma e enrole o fio três vezes ao redor do botão mais próximo da plataforma (

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Resultados

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Neste trabalho, as microeletroletórias LFP foram utilizadas para mapear a apreensão espalhada pelo gânglio basal11. Foram realizadas gravações simultâneas de LFP a partir do córtex pré-motor direito (onde estava o foco da convulsão) e da VL esquerda, estriatum e SNR (Figura 4). O início da convulsão foi identificado como deflexão do traço de tensão pelo menos duas vezes a linha de base (Figura 4A, seta vermelha). O gráfico de espectro

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Discussão

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Historicamente, as matrizes de microeletrodos têm sido amplamente utilizadas para registrar atividade neuronal de uma região cerebral específica de interesse 2,3,4,5,6,7,8,9,13. No entanto, nosso design fácil de microeletr.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

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Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional de Saúde (RO1 NS120945, R37NS119012 para JK) e pelo Instituto do Cérebro uva.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Amplificador 16-ChannelA-M SystemsModelo 3600Amplificador
Cranioplastia cimentoColtenePerm Reeline/Repair Resin Tipo II Classe I Sombra - Cimento Transparentepara segurar microeletrodos
Criostato MicrotomoPrecisionaryCF-6100Para cortar cérebro
Fio de níquel-cromo revestido com DiamelJohnson Matthey Inc.50 µ mFio de microeletrodo
DremelDremelSérie 300Para fazer furos no crânio do rato
EpóxiCEC CorpC-POXY 5Adesivo de presa rápida
HemostatQualquerPara segurar o fone de ouvido
FórcepsQualquerPara segurar microeletrodos
Microscópio ópticoNikonSMZ-10Para ver o alinhamento
OhmímetroQualquerPara medir pinos de resistência
(Cabeçalhos e soquetes correspondentes)Mill-Max, série 833, 2 mm de grade de montagem superficial de asa de gaivota Cabeçalhos e soquetesPara anexar microeletrodos ao
Kit de Tubulação PolymicroNeuralynxID 100 ± 04 µ m, OD 164 ± 06 µ m, espessura do revestimento 12 µ mTubos de vidro
Estimulador de pulsoA-M SystemsModelo 2100Para marcar a localização do microeletrodo no final das gravações
TesouraQualquerPara cortar microeletrodos
SupercolaGorillaAdhesive
Fio grosso 0,008 pol. – 0,011 pol.A-M Systems791900Fio de carrapato para segurar a matriz de microeletrodos
Fio fino 0.005 in. - 0.008 in.A-M Systems791400Fio fino para referência e aterramento
Interconexões

Referências

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents-EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature Reviews Neuroscience. 13, 407-420 (2012).
  2. Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Receptive fields of single neurones in the cat's stri....

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Etiquetas

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