Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Построение микроэлектродов локального потенциала поля для записи in vivo из нескольких структур мозга одновременно

3.6K просмотров

DOI:

10.3791/63633

14 марта 2022 г.

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Настоящий протокол описывает построение специально изготовленных микроэлектродных массивов для записи локальных потенциалов поля in vivo от нескольких структур мозга одновременно.

Аннотация

Исследователям часто необходимо регистрировать локальные полевые потенциалы (LFP) одновременно из нескольких структур мозга. Запись из нескольких желаемых областей мозга требует различных конструкций микроэлектродов, но коммерчески доступные микроэлектродные массивы часто не предлагают такой гибкости. Здесь настоящий протокол описывает простую конструкцию изготовленных на заказ микроэлектродных массивов для записи LFP из нескольких структур мозга одновременно на разных глубинах. В данной работе описывается построение двустороннего кортикального, полосатого, вентролатерального таламического и нигрального микроэлектродов в качестве примера. Изложенный принцип проектирования обеспечивает гибкость, а микроэлектроды могут быть модифицированы и настроены для записи LFP из любой структуры путем вычисления стереотаксических координат и быстрого изменения конструкции соответственно для нацеливания на различные области мозга у свободно движущихся или анестезированных мышей. Для микроэлектродной сборки требуются стандартные инструменты и расходные материалы. Эти пользовательские микроэлектродные массивы позволяют исследователям легко проектировать микроэлектродные массивы в любой конфигурации для отслеживания активности нейронов, обеспечивая записи LFP с миллисекундным разрешением.

Введение

Локальные полевые потенциалы (LFP) — это электрические потенциалы, записанные из внеклеточного пространства мозга. Они генерируются дисбалансом концентрации ионов вне нейронов и представляют собой активность небольшой, локализованной популяции нейронов, что позволяет точно контролировать активность конкретной области мозга по сравнению с макромасштабными записями ЭЭГ1. По оценкам, микроэлектроды LFP, разделенные 1 мм, соответствуют двум совершенно разным популяциям нейронов. В то время как сигнал ЭЭГ фильтруется тканью мозга, спинномозговой жидкостью, черепом, мышцами и кожей, сигнал LFP является надежным маркером местной нейронной активности

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Настоящая работа одобрена Комитетом по уходу и использованию животных Университета Вирджинии. Для экспериментов использовали мышей C57Bl/6 обоих полов (7-12 недель). Животные содержались в 12-часовом светлом / 12-часовом темном цикле и имели доступ ad libitum к пище и воде.

1. Микроэлектродная конструкция

  1. Для построения микроэлектродов используйте никель-хромовую проволоку диаметром 50 мкм (диаметр) (см. Таблицу материалов). Заклейте один конец провода в задней части платформы и обмотайте провод три раза вокруг ближайшей ручки на платформе (рисунок 1A,C

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В этой работе микроэлектроды LFP использовались для картирования припадка, распространяющегося через базальные ганглии11. Одновременные записи LFP выполнялись из правой премоторной коры (где был очаг судорог) и левой ВЛ, полосатого тела и SNR (рисунок 4). Начало захвата было идентифицировано как отклонение следа напряжения, по крайней мере, в два раза превышающее исходный уровень (рисунок 4А, красная стрелка). На графике.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Исторически сложилось так, что микроэлектродные массивы широко использовались для записи активности нейронов из определенной области мозга, представляющей интерес 2,3,4,5,6,7,8,9,13. Тем не менее, наша простая микроэлектро.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения (RO1 NS120945, R37NS119012 to JK) и Институтом мозга UVA.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Усилитель 16-канальныйA-M СистемыМодель 3600Усилитель
краниопластики цементColtenePerm Reeline/Repair Смола Тип II Класс I Оттенок - Прозрачныйцемент для удержания микроэлектродов
Cryostat MicrotomePrecisionaryCF-6100Для разреза мозга
Диамельное покрытие никель-хромовой проволокиJohnson Matthey Inc.50 & микро; mМикроэлектродная проволока
DremelDremelсерии 300Для сверления отверстий в черепе мыши
ЭпоксиднаяCEC CorpC-POXY 5Быстросхватывающийся клей
ГемостатЛюбойДля удержания гарнитуры
ЩипцыЛюбойДля удержания микроэлектродов
Световой микроскопNikonSMZ-10Для просмотра юстировки
ОмметрлюбойК измеряемому сопротивлению
Контакты (Разъемы и соответствующие гнезда)Mill-MaxМежсоединения, серия 833, сетка 2 мм Крепление на поверхность крыла чайки Разъемы и гнездаДля крепления микроэлектродов
к полимикро Трубка КомплектNeuralynxID 100 ± 04 µ m, OD 164 ± 06 &микро; м, толщина покрытия 12 & микро; mСтеклянные трубки
Стимулятор импульсаА-М системыМодель 2100Для обозначения расположения микроэлектродов в конце записи
НожницылюбыеДля резки микроэлектродов
СуперклейGorillaКлей
Толстая проволока 0,008 дюйма – 0,011 дюйма.A-M Systems791900Клещевой провод для удержания микроэлектродной матрицы
Тонкая проволока 0,005 дюйма - 0,008 дюйма.A-M Systems791400Тонкий провод для опорного и заземления
смола

Ссылки

  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....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги