Регистрация нейронной активности развернутой ткани гиппокампа с помощью проникающей микроэлектродной матрицы

Аннотация

Источник: Zhang, M., et al. Распространение нейронной активности в развернутом препарате гиппокампа с проникающей микроэлектродной матрицей. J. Vis. Exp. (2015).

Это видео демонстрирует процедуру установки записывающей камеры с проникающей микроэлектродной матрицей (PMEA) для захвата нейронных сигналов из развернутого гиппокампа. Этот метод позволяет изучать скорость и направление распространения нейронной активности в развернутом гиппокампе in vitro.

Протокол

Все процедуры, связанные с образцами животных, были рассмотрены и одобрены соответствующей экспертизой по этике животных.

1. Решения для хирургии и экспериментальной регистрации

1. Приготовьте обычный буфер искусственной спинномозговой жидкости (aCSF), содержащий (mM) NaCl (хлорид натрия) 124, KCl (хлорид калия) 3,75, KH₂PO₄ (дигидрофосфат калия) 1,25, MgSO₄ (сульфат магния) 2, NaHCO₃ (бикарбонат натрия) 26, декстрозу 10 и CaCl₂ (хлорид кальция) 2. Используйте этот нормальный аКСФ для восстановления тканей после рассечения и для промывочной системы в начале эксперимента.
2. Приготовьте сахарозу aCSF, которая используется во время диссекции гиппокампа и содержит (мМ): сахарозу 220, KCl 2,95,₂PO₄ (дигидрофосфат натрия) 1,3, MgSO₄ 2, NaHCO₃ 26, декстрозу 10 и CaCl₂ 2. С целью индуцирования эпилептиформной активности в интактном препарате ткани гиппокампа добавляют 4-аминопиридин (4-АП) к нормальному акКСФ в концентрации 100 мкМ.

2. Размещение развернутого гиппокампа на проникающей микроэлектродной решетке (PMEA) для записи нейронной активности

1. Чтобы подготовить экспериментальную установку, заполните одну бутылку обычным aCSF, а другую — 4-AP aCSF. В обоих флаконах пузырьки 95% O₂ / 5% CO₂ с самого начала каждого эксперимента. Используйте трехклапанный разъем для управления выбором решения во время эксперимента. Подсоедините вакуумную трубку на выходе из камеры, чтобы закачать раствор в контейнер для пыли. Нагрейте трубопровод перед подачей в камеру записи и поддерживайте контролируемый уровень температуры раствора (35 °C).
2. Когда входное и выходное отверстия записывающей камеры закрыты, используйте изготовленную на заказ стеклянную пипетку, чтобы перенести и поместить развернутый гиппокамп в камеру. Расположите развернутый гиппокамп под микроскопом с помощью обычной маленькой кисточки, пока ткань плавает в растворе. Поместите развернутый гиппокамп альвеусной стороной вниз, область CA3 направлена в сторону, а поле CA1 направлено в сторону исследователя.
3. Осторожно отсосите раствор в камере с помощью вакуумной пипетки от края записывающей камеры, чтобы снизить уровень раствора до тех пор, пока камера не высохнет и ткань не будет опущена на матрицу. Затем осторожно поместите изготовленный на заказ тканевый анкер (Рисунок 1) (No 7 в разделе «Специальные материалы и оборудование») поверх ткани, чтобы удерживать развернутый гиппокамп на массиве. Налейте несколько капель раствора в записывающую камеру, чтобы наполнить ее, и постепенно открывайте входное и выходное отверстия, чтобы отрегулировать скорость потока примерно до двух капель в секунду в капельной камере внутривенного введения.
4. Инкубируйте ткань в регистрирующей камере с нормальным aCSF в течение примерно 1 минуты для восстановления, затем переключите подачу раствора на 4-AP растворенный aCSF и правильно отрегулируйте скорость потока. Инкубируйте ткань в растворенном 4-АП АККС в течение примерно 5-10 минут, после чего исследователь может запустить программное обеспечение для записи сигнала при появлении спонтанной активности.

Результаты

Рисунок 1. Экспериментальная установка. (A) Пластиковая крышка с винтами помещается поверх цепей для защиты от возможного повреждения водой. Записывающая камера имеет как входную, так и выходную трубки для пропускания потока раствора. Изготовленный на заказ тканевый анкер, склеенный сеткой из нейлоновых волокон, используется для фиксации ткани во время экспериментов. (B) Изображение...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
маленькая кисть для рисования	Лоу	tem #: 105657 Модель #: 90219	Тот, у которого самый маленький размер в обычной упаковке малярных кистей
Вспомогательный инструмент для пожаротушения полированного стекла	Н/Д	Н/Д	Этот инструмент был отполирован огнём и изготовлен из обычных стеклянных пипеток Пастера.
Стеклянная игла на заказ	Н/Д	Н/Д	Этот инструмент был отполирован огнём и изготовлен из обычных стеклянных пипеток Пастера.
Стеклянный инструмент на заказ с петлей из металлической проволоки	Н/Д	Н/Д	Этот инструмент был отполирован огнем и изготовлен из обычных стеклянных пипеток Пастера с петлей из металлической проволоки измененной формы.
Стеклянная пипетка на заказ	Н/Д	Н/Д	Этот инструмент был изготовлен из обычных стеклянных пипеток Пастера с нарезанными кончиками и резиновой головкой, прикрепленной к отрезанному концу.
Тканевый анкер на заказ	Н/Д	Н/Д	Сетка из капронового волокна была наклеена на изолированное кольцо из медной проволоки. Тканевый якорь удерживался микроманипулятором.
Изготовленная по индивидуальному заказу микроэлектродная матрица	Н/Д	Н/Д	Более подробную информацию о массиве см. в Kibler, et al, 2011.
Индивидуальные схемы фильтров и усилителей для массива	Н/Д	Н/Д	Более подробную информацию о массиве см. в Kibler, et al, 2011.
Процессор сбора данных 3400а	Микростар Лаборатории	Н/Д	Это комплексная система сбора данных с аналого-цифровым преобразователем.