Записи на основе кремниевых мультиэлектродов становятся все более популярными для измерения нейронной активности во многих областях мозга с разрешением потенциала одиночного действия 1,2,3,4. За последнее десятилетие технологии записи с высокой плотностью значительно выросли. Современные записывающие электроды на основе кремния могут работать с большим количеством каналов, оптическими волокнами и записывающими устройствами электрокортикографии (ЭКоГ) 5,6. Более того, хроническая имплантация этих электродов позволяет проводить длительные записи 7,8.
Несмотря на последние технологические достижения, воздействие на глубокие каудальные структуры, такие как ствол мозга, с помощью многоканальных зондов остается сложной задачей. При нацеливании на структуры ствола мозга, такие как вентролатеральный периакqueductal gray (vlPAG), одним из существенных препятствий является определение траектории зонда, которая избегает крупных кровеносных сосудов, например, верхнего сагиттального венозного синуса и поперечного венозного синуса. Повреждение этих крупных вен может вызвать обширное кровотечение, повреждение подлежащей ткани мозга и даже летальный исход 9,10. Мы предлагаем нацеливаться на структуры ствола мозга от передних координат под углом, что позволяет записывающему зонду проникать в мозг ниже таких сосудистых структур высокого риска (см. рис. 1). Такой угловой подход, по сравнению с вертикальным, максимизирует количество областей мозга, доступных для записи. Кроме того, в экспериментальных условиях, когда желательны записи ЭКоГ, наклонный передний доступ обеспечивает большую поверхность черепа, доступную для имплантации гарнитуры ЭКоГ, поскольку краниотомическое окно для введения зонда расположено более кпередо10,11.
Идентификация конкретных групп клеток и цепей, ответственных за вызванные анестезией изменения быстрого сна, остается основной целью исследований в области анестезии. Таким образом, целью здесь был воспроизводимый и надежный доступ к vlPAG - области ствола мозга, связанной с быстрым сном - для получения однокомпонентных многоэлектродных записей у мышей с фиксированной головой до и во время анестезии севофлураном12,13. В предыдущих исследованиях использовались электрофизиологические измерения потенциала локального поля (LFP) vlPAG у бодрствующих мышей для выявления изменений состояния нейронов, связанных с анестезией14,15. Тем не менее, измерения LFP в первую очередь чувствительны к синаптической активности, а не к потенциалам действия, в пределах регистрируемой области16. Следовательно, остается ограниченное понимание того, как анестетики напрямую влияют на паттерны нейронной активности, производимые нейронами vlPAG. В данной работе описан метод получения однонейронных записей высокой плотности из ствола мозга мышей с фиксированной головой. Этот метод также может быть адаптирован для регистрации активности одиночных нейронов из различных других глубоких и задних структур ствола мозга.