Gravação espacialmente restrita oscilações no hipocampo de ratos de comportar-se

Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da neurociência, como a forma como as atividades da rede neuronal são organizadas em escalas temporais e espaciais finas. A principal vantagem desta técnica é que o uso de sondas lineares de silício a análise de dados de corrente permite a reconstrução de oscilações locais que não podem ser facilmente detectadas em registros de potencial de campo convencionais. Para iniciar este procedimento, esterilize os instrumentos cirúrgicos com um esterilizador de esferas quentes e, em seguida, limpe todas as superfícies de trabalho com etanol a 70%.

Em seguida, monte o animal anestesiado em uma estrutura estereotáxica, inserindo suavemente as barras auriculares no canal auditivo. Assim que a cabeça do camundongo estiver estabilizada pelas barras auriculares, coloque um bocal sobre o focinho para administração contínua de isoflurano e, em seguida, aplique pomada nos olhos para evitar o ressecamento. Depois, coloque uma almofada de aquecimento embaixo do mouse e injete buprenorfina por via subcutânea para garantir a analgesia pós-operatória.

Em seguida, raspe a cabeça e desinfete a pele com etanol 70%. Usando uma tesoura cirúrgica, faça uma incisão na pele ao longo da linha média do crânio e abra a pele usando pinças cirúrgicas. Alinhe a cabeça do animal com o auxílio de uma ferramenta de alinhamento estereotáxico para nivelar bregma e lambda.

Deve haver menos de 50 micrômetros de deslocamento de altura entre bregma e lambda. Além disso, nivele a cabeça ao longo do eixo médio-lateral medindo a profundidade a uma distância definida do bregma nos lados esquerdo e direito. Ajuste a cabeça se estiver inclinada.

Limpe a cabeça com água oxigenada a 3% e seque-a com lenços de algodão estéreis. Determine a localização da craniotomia em relação ao bregma usando um atlas estereotáxico apropriado. Usando uma cabeça de broca de 0,9 milímetro, faça dois furos no osso sobre o cerebelo para colocar os parafusos de aterramento e referência.

Além disso, faça um a três furos para ancorar os parafusos para estabilizar o implante. A localização dos parafusos de ancoragem dependerá da localização da craniotomia. Insira os parafusos no osso usando uma chave de fenda adequada.

Tome cuidado para não penetrar no cérebro. Agora, execute a craniotomia afinando lentamente o crânio com a broca em uma área retangular ao redor do lado da implantação. Umedeça frequentemente o osso com tampão fosfato esterilizado.

Perfure suavemente o crânio afinado restante com uma agulha de injeção de calibre 27 e remova-o com uma pinça. Em seguida, perfure cuidadosamente a dura-máter com uma agulha de injeção de calibre 27. Usando uma pinça, forme um pequeno gancho dobrando a ponta da agulha e use este gancho para remover a dura-máter.

Em seguida, aplique tampão fosfato para evitar que a superfície do cérebro seque. Em seguida, monte a ferramenta de inserção do eletrodo em um suporte estereotáxico e zere a sonda no bregma. Mova a sonda para as coordenadas estereotáxicas sobre a craniotomia e penetre lentamente na superfície do cérebro.

Certifique-se de que os eixos da sonda não dobrem e evite implantar através dos vasos sanguíneos. Em seguida, abaixe lentamente a sonda até cerca de 200 micrômetros acima da profundidade desejada. Em seguida, cubra a craniotomia e as hastes da sonda de silicone com vaselina esterilizada para proteção.

Em seguida, aplique cimento dental para fixar a base da sonda ao parafuso de ancoragem no crânio. Logo após a aplicação do cimento, mova lentamente a sonda até a profundidade desejada. Avance os últimos 200 micrômetros após a aplicação do cimento para reduzir o movimento lateral da sonda e garantir danos mínimos ao tecido na área-alvo.

Após a cura do cimento, solte a sonda da ferramenta de inserção derretendo a cera com um cauterizador. Em seguida, solte a placa do conector do dispositivo de inserção e posicione-a em um local adequado no crânio usando uma pinça de crocodilo. Fixe a placa do conector ao crânio usando cimento dental.

No caso de implantação da sonda no hipocampo, coloque a placa conectora no osso parietal contralateral. Em seguida, solde os fios terra e de referência da placa do conector aos fios presos aos dois parafusos sobre o cerebelo. Apare a tampa protetora na altura correta e coloque-a sobre a sonda de silicone.

Em seguida, fixe a tampa da placa do conector e do crânio usando cimento dental, evitando a pele ao redor do crânio exposto. Após a cirurgia, aplique o tratamento analgésico apropriado no camundongo por pelo menos dois dias. Alojar o mouse para evitar danos ao implante.

Gravações de sondas de silício implantadas cronicamente direcionadas à área CA1 são mostradas aqui. A análise da densidade da fonte de corrente é aplicada ao longo das hastes individuais da sonda. Neste exemplo, um único evento de ondulação de onda aguda leva a um sumidouro de corrente proeminente no estrato radiato de CA1 e, no segundo exemplo, dois locais distintos na camada de células granulares do giro dentado foram registrados.

A banda gama alta foi isolada pela aplicação de um filtro passa-banda de 60 a 80 hertz, revelando explosões gama locais em um dos dois locais de registro localizados na camada de células granulares. Observe que a atividade de oscilação gama local só pode ser detectada após a conversão dos sinais gravados para CSD. O CSD, mas não os sinais LFP, identifica os períodos de assincronia de fase e amplitude entre os dois locais de gravação.

Este segmento mostra uma breve época de atividade gama sincronizada. Os traços aqui ilustram a diferença de fase e o índice de diferença de amplitude para traços LFP e CSD. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como implantar sondas de silício no hipocampo.