Понимание нервной проводимости или распространение нейронных сигналов имеет решающее значение для определения механизма нейронной связи как в нормальной функции и патологических состояний, в головном мозге 1-3. Гиппокамп является одним из наиболее широко изученных структур в головном мозге, так как он играет фундаментальную роль в различных функций мозга, таких как память и пространственное слежение и участвует в нескольких патологических изменений, которые существенно влияют поведение, а 1,6. Хотя, гиппокамп обладает сложной организацией, различные элементы его конструкции могут быть легко идентифицированы и доступны в подготовке среза 4-6. В поперечном направлении гиппокампе, нейронной активности, как известно, распространяются через три-синаптический пути, которые включают в зубчатой извилине (ГД), CA3, CA1 andsubiculum 4,5. Считается, что синаптическая передача и аксонов проводимости играют важную роль для communicatiв этой поперечной схеме 4,6. Тем не менее, распространение сигнала нейронной происходит как в поперечном и продольном направлениях 4,6. Это означает, что гиппокамп не может быть полностью исследована с помощью препараты срезов, которые ограничивают наблюдение к определенному направлению распространения 4. Продольный срез был разработан, чтобы исследовать аксонов пути вдоль продольной оси 5. Исследователи наблюдали поведение конкретных гамма и тета-колебаний преимущественно вдоль поперечных и продольных осей соответственно 6. Такое поведение были изучены отдельно, но одновременный доступ к обоим направлениям имеет решающее значение для понимания такого поведения. Даже при развитии интактного препарата гиппокампа, трудно контролировать распространение на протяжении всего ткани за счет сложенного-структуры гиппокампа 4. Развернутая гиппокамп обеспечивает доступ к упакованных нейроновв виде плоской двумерной клеточного слоя 7,8.
По разворачивается зубчатой извилине (DG) (рисунок 1), гиппокамп принимает уплощенную форму с прямоугольной конфигурации, в которой оба поперечных и продольных связей остаются нетронутыми с пирамидальной слоя клеток, расположенных в двумерной листа, содержащего как CA3 и CA1, оставляя плоскую часть нервной ткани, которые могут быть использованы для исследования нейронной распространение (рисунок 2) 8. Нейронной активности может контролироваться с отдельных стеклянных пипеток, микроэлектродов массивов, стимулирующих электродов, а также напряжения чувствительных красителей (VSD) 3,7,8. Кроме того, генетически кодируемых индикатор напряжения от трансгенных мышей могут быть использованы для отслеживания шаблон для размножения 9.
Плоская конфигурация разложенном гиппокампа сети хорошо подходит для оптической записи метода, но и для массива микроэлектродов. MOST из коммерчески доступных массивов изготавливаются с плоскими или низкопрофильных электродов и может записывать активность нейронов в обоих срезов тканей и культивируемых нейронов 10-12. Тем не менее, отношение сигнал-шум (ОСШ) уменьшается, когда сигналы получены из интактного ткани, так как сомы нейронов расположены глубже в ткани. Микроэлектродные электродов массивы с высокими пропорциями требуется, чтобы улучшить SNR.
С этой целью, проникая микроэлектрод массив (PMEA) была разработана в нашей лаборатории, а также предоставляет возможность непосредственно зонда в ткани, вставив 64 шипов с диаметром 20 мкм и высотой 200 мкм в развернутых гиппокампа 7,13 , Этот массив микроэлектродов имеет более высокий SNR по сравнению с изображениями чувствительной красителя напряжения и SNR остается стабильным во время эксперимента 7,13. Сочетание разложенном гиппокампа подготовки и PMEA обеспечивает новый способ инвестироватьIGATE нейронной распространении над двумерной плоскости. Эксперименты, использующие этот метод уже дали значительные результаты о механизмах распространения нервного сигнала в гиппокампе при этом нейронная активность может распространяться независимо от синаптических и электрических синапсов 7.