Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

Published: May 26, 2023 doi: 10.3791/65245
* These authors contributed equally

Summary

Protokol, serbestçe hareket eden bilinçli farelerde hücre dışı elektrofizyolojik özellikleri ortaya çıkarmak için motor kortekste (MC) hücre dışı kayıt metodolojisini ve ayrıca yerel alan potansiyellerinin (LFP'ler) ve sivri uçların veri analizini açıklar.

Abstract

Protokol, elektrofizyolojik sinyalleri spontan ve/veya spesifik davranışla ilişkilendirerek belirli görevleri yerine getiren farelerde nöronal ateşleme ve ağ yerel alan potansiyellerinin (LFP'ler) özelliklerini ortaya çıkarmayı amaçlamaktadır. Bu teknik, bu davranışların altında yatan nöronal ağ aktivitesini incelemede değerli bir araçtır. Makale, serbest hareket eden bilinçli farelerde elektrot implantasyonu ve bunun sonucunda hücre dışı kayıt için ayrıntılı ve eksiksiz bir prosedür sunmaktadır. Çalışma, mikroelektrot dizilerinin implante edilmesi, çok kanallı bir sistem kullanılarak motor kortekste (MC) LFP ve nöronal spiking sinyallerinin yakalanması ve ardından çevrimdışı veri analizi için ayrıntılı bir yöntem içermektedir. Bilinçli hayvanlarda çok kanallı kaydın avantajı, daha fazla sayıda sivri nöron ve nöronal alt tipin elde edilebilmesi ve karşılaştırılabilmesidir, bu da belirli bir davranış ile ilişkili elektrofizyolojik sinyaller arasındaki ilişkinin değerlendirilmesine olanak tanır. Özellikle, çok kanallı hücre dışı kayıt tekniği ve bu çalışmada açıklanan veri analizi prosedürü, farelerde deneyler yapılırken diğer beyin bölgelerine uygulanabilir.

Introduction

Hücre dışı sinyallerin önemli bir bileşeni olan yerel alan potansiyeli (LFP), çoklu davranışlar için nöral kodu oluşturan büyük nöron popülasyonlarının sinaptik aktivitesini yansıtır1. Nöronal aktivite tarafından üretilen sivri uçların LFP'ye katkıda bulunduğu düşünülmektedir ve nöral kodlama2 için önemlidir. Ani artışlar ve LFP'lerdeki değişikliklerin Alzheimer hastalığı gibi çeşitli beyin hastalıklarının yanı sıra korku gibi duygulara aracılık ettiği kanıtlanmıştır.3,4. Birçok çalışmanın, hayvanlarda uyanık ve anestezi altındaki durumlar arasında spike aktivitesinin önemli ölçüde farklılık gösterdiğini vurguladığını belirtmekte fayda var5. Anestezi uygulanmış hayvanlardaki kayıtlar, yüksek oranda tanımlanmış kortikal senkronizasyon durumlarında minimal artefaktlarla LFP'leri değerlendirmek için bir fırsat sunsa da, sonuçlar uyanık deneklerdebulunabilenlerden bir dereceye kadar farklıdır 6,7,8. Bu nedenle, beyne implante edilen elektrotlar kullanılarak uyanık bir beyin durumunda çeşitli hastalıklarda uzun zaman ölçeklerinde ve büyük uzamsal ölçeklerde nöral aktiviteyi tespit etmek daha anlamlıdır. Bu el yazması, yeni başlayanlar için mikro sürücü sisteminin nasıl yapılacağı ve kayıt ve analizin başlatılması için ani ve LFP sinyallerini hızlı ve basit bir şekilde hesaplamak için ortak yazılım kullanarak parametrelerin nasıl ayarlanacağı hakkında bilgi sağlar.

Elektroensefalogramlar (EEG'ler) ve kafa derisinden kaydedilen olayla ilgili potansiyeller (ERP'ler) gibi beyin fonksiyonlarının invaziv olmayan kaydı, insan ve kemirgen çalışmalarında yaygın olarak kullanılmasına rağmen, EEG ve ERP verileri düşük uzamsal ve zamansal özelliklere sahiptir ve bu nedenle, belirli bir beyin alanı içinde yakındaki dendritik sinaptik aktivite tarafından üretilen kesin sinyalleri tespit edemez1. Şu anda, bilinçli hayvanlarda çok kanallı kayıttan yararlanarak, beynin daha derin katmanlarındaki sinirsel aktivite, çoklu davranış testleri sırasında primatların veya kemirgenlerin beyinlerine bir mikro sürücü sistemi implante edilerek kronik ve aşamalı olarak kaydedilebilir 1,2,3,4,5,6,7,8,9 . Kısaca, araştırmacılar, beynin farklı kısımlarını hedeflemek için elektrotların veya tetrodların bağımsız olarak konumlandırılması için kullanılabilecek bir mikro sürücü sistemi inşa edebilirler10,11. Örneğin, Chang ve ark. hafif ve kompakt bir mikro sürücü12 monte ederek farelerde ani yükselmeleri ve LFP'leri kaydetme tekniklerini açıkladı. Ek olarak, davranışsal görevler sırasında kemirgenlerde birden fazla tek nöron ve LFP'yi kaydetmek için özel yapım aksesuar bileşenlerine sahip mikro işlenmiş silikon problar ticari olarak temin edilebilir13. Mikro sürücü sistemlerini monte etmek için çeşitli tasarımlar kullanılmış olsa da, bunlar tüm mikro sürücü sisteminin karmaşıklığı ve ağırlığı açısından hala sınırlı bir başarıya sahiptir. Örneğin, Lansink ve ark. tek bir beyin bölgesinden kayıt için karmaşık bir yapıya sahip çok kanallı bir mikro sürücü sistemi gösterdi14. Sato ve ark. otomatik hidrolik konumlandırma işlevi15 gösteren çok kanallı bir mikro sürücü sistemi bildirdi. Bu mikro sürücü sistemlerinin ana dezavantajları, farelerin serbestçe hareket edemeyeceği kadar ağır olmaları ve yeni başlayanlar için montajının zor olmasıdır. Çok kanallı hücre dışı kaydın davranışsal testler sırasında nöral aktiviteyi ölçmek için uygun ve verimli bir teknoloji olduğu gösterilmiş olsa da, yeni başlayanlar için karmaşık mikro sürücü sistemi tarafından elde edilen sinyalleri kaydetmek ve analiz etmek kolay değildir. Serbest hareket eden farelerde16,17 başlatılan çok kanallı hücre dışı kayıt ve veri analizinin tüm çalışma sürecini elde etmenin zor olduğu göz önüne alındığında, bu makale, yaygın olarak bulunan bileşenleri ve ayarları kullanarak mikro sürücü sistemini yapmanın ayrıntılı sürecini tanıtmak için basitleştirilmiş yönergeler sunmaktadır; Spike ve LFP sinyallerini hızlı ve basit bir şekilde hesaplamak için ortak yazılımdaki parametreler de sağlanır. Ek olarak, bu protokolde, kafa ve mikro sürücü sisteminin ağırlığının dengelenmesine katkıda bulunan bir helyum balonu kullanımı nedeniyle fare serbestçe hareket edebilir. Genel olarak, bu çalışmada, bir mikro sürücü sisteminin nasıl kolayca kurulacağını ve kayıt ve veri analizi süreçlerinin nasıl optimize edileceğini açıklıyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm fareler ticari olarak elde edildi ve 22-25 °C oda sıcaklığında ve% 50 -% 60 bağıl nemde 12 saat aydınlık/12 saat karanlık döngüsünde (yerel saatle 08:00'de ışık yanıyor) tutuldu. Farelerin sürekli yiyecek ve su kaynağına erişimi vardı. Tüm deneyler, Güney Çin Normal Üniversitesi Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzuna uygun olarak gerçekleştirildi ve Kurumsal Hayvan Etik Komitesi tarafından onaylandı. Deneyler için 3-5 aylık erkek C57BL / 6J fareleri kullanıldı.

1. Mikro sürücü sistemi montajı

  1. İki tül ve hareketli mikro sürücüyü tutan bir vida kullanarak bilgisayar tarafından tasarlanmış iki kartı bağlayın ve konektörü bir karta takın (Şekil 1A, Bi-iii). Bir vidayı (0,5 mm/daire) çevirerek mikro sürücüyü sürün.
  2. Mikro sürücünün, MC bölgesinin her iki tarafı için iki set sekiz kılavuz tüp (~3 cm uzunluğunda, ~50 μm iç çap, ~125 μm dış çap) taşıyabildiğinden emin olun ve ardından aynı uzunlukta (en az 15 mm; Şekil 1Biv, v).
  3. 35 μm çapında 16 Ni-krom tel (~5 cm uzunluğunda) kesin ve ardından bunları art arda kılavuz tüplere yükleyin, ardından sabitlemek için yapıştırıcı uygulayın (Şekil 1Bi, vi, vii).
  4. Kablo yalıtımını soyun, açıkta kalan her bir kabloyu, kanal haritasının yanı sıra referans ve toprak elektrotlarını takip eden konektörden her bir pime art arda sin ve ardından iletken boyayı her bir pimin üzerine yavaşça kaplayın (Şekil 1Bviii-x).
  5. Pimleri epoksi reçine kullanarak kapatın (Şekil 1Axi, xii) ve ardından elektrot uçlarının empedansını ~350 kOhm'a düşürmek için bir empedans test cihazı aracılığıyla altın kaplama yapın (Şekil 1Bxiii, xiv). Empedans test cihazının parametrelerini aşağıdaki gibi ayarlayın: 5 mM PtCl4 dahil olmak üzere altın kaplama çözeltisi ile 1 s boyunca −10,08 μA doğru akım.
  6. Son olarak, bir vidayı çevirerek mikro sürücüyü yukarı doğru hareket ettirin. Şekil 1A'da gösterildiği gibi değiştirilen mikro sürücü sisteminin genel boyutunu kontrol edin (yaklaşık 15 mm uzunluk, 10 mm genişlik, 20 mm yükseklik, ~1 g ağırlık). Şekil 1Ai, ii'de bilgisayar tarafından tasarlanmış kartın ve hareketli bileşenin ayrıntılı özelliklerini kontrol edin.

2. Elektrot dizisi implantasyonu

  1. Ameliyat başlamadan önce ameliyat kitlerini sterilize edin, steril eldiven giyin ve doktorun steril beyaz önlüğünü giyin.
  2. Ağrıyı yönetmek için, bir indüksiyon odasında fare için enjekte edilebilir (5 mg / kg) meloksikam enjeksiyonunun deri altı (sc) enjeksiyonunu kullanın. Daha sonra fareyi bir indüksiyon odasında (80 mg / kg) intraperitoneal (i.p.) pentobarbital(18,19) enjeksiyonu ile uyuşturun. Ayak parmağı kıstırma refleksi hala mevcutsa, ek bir pentobarbital dozu (20 mg / kg / saat) uygulayın.
  3. Fareyi stereotaksik bir aparata sabitleyin ve bir sıcaklık kontrol cihazı kullanarak rektal sıcaklığını 37 °C'de tutun.
  4. Farenin her iki gözüne tetrasiklin göz merhemi sürün ve ameliyattan önce steril eldivenleri tekrar değiştirin.
  5. Farenin kürkünü tıraş edin ve merkezden başlayıp dışa doğru hareket eden eşmerkezli daireler halinde steril bir pamuk uçlu aplikatör kullanarak cerrahi bölgeyi üç alternatif betadin ovma ve alkol ile dezenfekte edin (Şekil 2i, ii). Kafatasını ortaya çıkarmak için küçük bir orta hat kesisi (~ 15 mm) yapın. Hemen, ağrıyı hafifletmek için% 1 lidokaini lokal olarak boyun kaslarına uygulayın. Ardından, makas kullanarak kalan dokuyu çıkarın ve tuzlu su kaplı pamuklu çubuklar kullanarak kafatasını temizleyin (Şekil 2iii).
  6. Mürekkeple doldurulmuş bir cam mikroelektrot kullanarak, implantasyon için bilateral MC'nin istenen yerlerini işaretleyin (Şekil 2iv, v). Daha önceki bir çalışmaya 20 dayanarak, bilateral MK'nin yerleri aşağıdaki gibidir: bregmanın 0.74 mm önünde ve orta hatta1.25 mm lateral.
  7. Mikro tahrik sistemini korumak için dört paslanmaz çelik vidayı (0,8 mm çapında) implante edin ve ardından tüm vidaları referans ve toprak elektrotlarıyla birbirine bağlayın, ardından duvarlar oluşturmak için karışık diş çimentosu ile kaplayın (Şekil 2vi-xi).
  8. MC bölgelerinde koordineli kafatasının hem sol hem de sağ tarafında bir kafatası matkabı ile iki küçük delik (~1.5 mm2) dikkatlice delin (Şekil 2xii). Bilateral MC'nin stereotaksik koordinatlarını kullanın: bregmanın 0.74 mm önünde, orta hatta 1.25 mm lateral ve duraya 0.5 mm ventral.
  9. Dura mater'i ince forseps ile dikkatlice deliklerden çıkarın (Şekil 2xiii).
  10. Mikro sürücü sistemini 10 μm/s'de bir mikromanipülatör kullanarak deliklerin ortasına yerleştirin (Şekil 2xiv-xvii).
  11. Mikro tahrik sisteminin yerleştirilmesini bitirdikten sonra vazelini diş çimentosu duvarlarına doldurun (Şekil 2xviii).
  12. Mikro tahrik sisteminin alt plakasını ve diş çimentosu duvarlarını karışık diş çimentosu ile birleştirin (Şekil 2xix)
  13. Ameliyat sonrası ağrıyı hafifletmek için insizyonu tuzlu su ile yıkayın, ardından lincomycin hidroklorür ve lidokain hidroklorür içeren bir jel ile lokal tedavi uygulayın.
  14. İletken bakır folyo bandı implante edilmiş mikro sürücü sisteminin etrafına sarın (Şekil 2xx).
  15. Fareyi 31-33 °C'de tutulan bir kafese taşıyın ve fareyi anesteziden kurtulmak için izleyin.
  16. Farelerin ayrı beslenmeyle 1 hafta iyileşmesine izin verin. Lincomycin hidroklorür ve lidokain hidroklorür içeren bir jelin 3 gün boyunca sürekli uygulanmasıyla insizyonu kontrol edin ve tedavi edin.

3. Serbest hareket eden farelerde bilateral MC'de çok kanallı kayıt

  1. Uyanık bir farenin başını hafifçe ve dikkatlice tutun. Mikro sürücü sisteminin hareketli kısmındaki vidayı (Şekil 0.1Aii) en az 1 gün önceden çevirerek elektrot dizilerini (~1 mm derinlik) aşağı doğru hareket ettirin.
  2. Uyanık farenin başını hafifçe ve dikkatlice tutun. Headstage'in merkezini ve bir helyum balonunu (yaklaşık 0.02 L helyumla doldurulmuş) bir iplikle bağlayın.tage ve mikro tahrik sisteminin ağırlığını dengelemek için (Şekil 3A, B).
  3. Kayıt yazılımında 30 kHz'de örnekleme yaparak kayıt elektrotlarını ve çok kanallı sistemleri kullanarak ham sinyalleri yakalayın ve ardından çok kanallı sistemlerden bir dijital-analog (DA) dönüştürücü kullanarak dijitalleştirin.
  4. Kayıt yazılımında 10 kHz'de yeniden örnekleme yaparak ham verilerden LFP sinyallerini çıkarın ve ardından 50 Hz hat gürültüsünü gidermek için kayıt yazılımından bir çentik filtresi kullanın.
  5. Ham verileri en az 60 saniye boyunca serbest hareket eden bir fareden kararlı bir durumda kaydedin. Kaydı bitirdikten sonra, ana tabla ile mikro sürücü sistemi arasındaki bağlantıyı yavaşça kaldırın ve fareyi ana kafesine geri koyun.
  6. Kaydedilen verileri bilgisayarda saklayın ve çevrimdışı olarak analiz edin (Şekil 4 ve Şekil 5).
  7. Deneyi bitirdikten sonra, enstitünün yönergelerine göre ötenazi yapın ve ardından 1 dakikalık bir elektrolitik lezyon gerçekleştirmek için 3 V çıkıştaki güç kaynağını kullanarak elektrotların yerlerini onaylayın ve ardından histolojik analiz yapın. Dondurucu bir mikrotom kullanarak farenin beynini 30 μm'lik dilimler halinde kesin, MC bölümlerini toplayın ve ardından görüntüleri mikroskopla yakalayın (Şekil 3C, D).

4. Spike sıralama ve analizi

  1. 30 kHz'de örneklenen ani artış verilerini açmak için Spike sıralama yazılımında Dosya >> Nev dosyalarını aç'a tıklayın (Şekil 4Ai).
  2. Sıralanmamış kanalı seçmek için Bilgi'ye tıklayın ve ardından Sırala > Sıralama Yöntemini Değiştir'i > K-Ortalamalarını Kullan'ı seçin. Sıralanan birimleri elde etmek için Valley-Seeking Sort > K-Means Sorting düğmesine basın (Şekil 4Aii, iii).
  3. Dosya > Farklı kaydet'e tıklayın, sıralanan ani artış verilerini .nev dosya adı uzantısıyla kaydedin ve PCA sonuçlarını .txt bir dosya adı uzantısıyla dışa aktarmak için Dosya > Dalga Biçimi Başına Verileri Dışa Aktar'ı seçin (Şekil 4Aiv).
  4. Nörofizyolojik veri analizi için yazılımda Dosya > Verileri Blackrock Dosyasına İçe >Aktar'a tıklayın ve sıralanmış spike dosyasını açın (Şekil 4Bi).
  5. Seçilen birim için otokorrelogramı elde etmek için Analiz > Otokorelogramlar'a tıklayın ve ardından parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: −0.05 s'de X Minimum değeri, 0.05 s'de X Maksimum değeri ve 0.001'de Bin değeri (Şekil 4Bii, iii).
  6. Sıralanmış ani artış verilerini yükleyin, ani artışlar arası aralık histogramını elde etmek için Analiz > Ani Artışlar Arası Aralık Histogramları'na tıklayın ve ardından parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Min. 0 s'de aralık değeri, 0,1 s'de Maks. aralık değeri ve 0,001'de Bin değeri (Şekil 4Biv, v).
  7. Sıralanmış iki birim olay arasındaki çapraz korelogramı elde etmek için Analiz > Çapraz Korelogramlar'a tıklayın ve ardından referans olayları ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: −0,1 s'de X Minimum değeri, 0,1 s'de X Maksimum değeri ve 0,001'de Bin değeri (Şekil 4Bvi, vii).
  8. Otokorrelogram, sivri uçlar arası aralık histogramı ve çapraz korelogramın sonuçlarını .xls dosya adı uzantılarıyla kaydetmek için Sonuçlar > Sayısal Sonuçlar'a tıklayın (Şekil 4Bviii, ix). Verileri analiz edin ve grafiği çizin.

5. LFP analizi

  1. 10 kHz'de örneklenen sürekli sinyal verilerini açmak için nörofizyolojik veri analizi için yazılımdaki Dosya İçe Aktarma Verileri > Blackrock Dosyası'na tıklayın (Şekil 5Ai).
  2. Seçilen kanaldan LFP'nin güç spektrumunu analiz etmek için Sürekli > Spektrum Analizi'ne tıklayın. Parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: 8,192'de Frekans Değerlerinin Sayısı, 3-5'te Çoklu Konik değeri, toplam güç spektral yoğunluğunun (PSD) yüzdesinin Normalleştirilmesi ve 1 Hz ila 100 Hz arasında Frekans aralığı (Şekil 5Aii, iii).
  3. MC'nin sol > sağ taraflarından iki LFP'nin tutarlılığını analiz etmek için Sürekli için Analiz ve Tutarlılık'a tıklayın. Referans kanalını ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Tutarlılık değerlerinde, 8,192'deki frekans değerlerinin sayısını, 3-5'te çoklu konik değeri ve 1 Hz ila 100 Hz arasındaki frekans aralığını hesaplayın (Şekil 5Aiv, v).
  4. MC'nin sol ve sağ taraflarından iki LFP arasındaki korelasyonu analiz etmek için Analiz > Devam Eden Değişkenler ile Korelasyon'a tıklayın. Referans kanalını (LFP verileri) ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: −0.1 s'de X Minimum değeri, 0.1 s'de X Maksimum değeri ve 0.001'de Bin değeri (Şekil 5Avi, vii).
  5. PSD, tutarlılık ve korelasyon sonuçlarını .xls bir dosya adı uzantısıyla kaydetmek için Sonuçlar > Sayısal Sonuçlar'a tıklayın (Şekil 5Aviii, ix).
  6. Her frekans bandı için temsili izlerin çıkarılması gereken kanalı seçin, her bir frekans bandını elde etmek için Sürekli Değişkenlerin Dijital Filtrelemesini Düzenle > tıklayın ve ardından parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Bant Geçişi olarak Filtre Frekansı, sonsuz dürtü yanıtı (IIR) Butterworth'ta Filtre Uygulaması ve 2'de Filtre Sırası değeri. Son olarak, ilgilenilen frekans aralığını ayarlayın (Şekil 5Bi-iv).
    NOT: Burada kullanılan frekans aralıkları şu şekildedir: delta (δ, 1-4 Hz), teta (θ, 5-12 Hz), beta (β, 13-30 Hz), düşük gama (düşük γ, 30-70 Hz) ve yüksek gama (yüksek γ, 70-100 Hz) salınımları.
  7. Verileri analiz edin ve grafiği çizin.

6. Ani artış ve LFP arasındaki korelasyonlar

  1. Nörofizyolojik veri analizi için yazılımda Dosya > Verileri İçe Aktar > Blackrock Dosyası'na tıklayınsürekli sinyal verilerini ve ani artış verilerini açmak için.
  2. Seçilen kanaldan ani artışlar > LFP arasındaki tutarlılığı analiz etmek için Analiz ve Tutarlılık Analizi'ne tıklayın. Referans değişkenini (ani yükselme zamanlaması) ve parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Tutarlılık Değerlerinde, 512'de Frekans Değerlerinin Sayısında, 3-5'te Çoklu Konik değerde ve 1 Hz ila 100 Hz arasında frekans aralığında hesaplayın (Şekil 5Ci, ii).
  3. Spike alanı tutarlılığının sonucunu .xls bir dosya adı uzantısıyla kaydetmek için Sonuçlar > Sayısal Sonuçlar'a tıklayın (Şekil 5Ciii, iv).
  4. Verileri analiz edin ve grafiği çizin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ham sinyallerden çok birimli ani artışları çıkarmak için yüksek geçişli (250 Hz) bir filtre uygulandı (Şekil 6A). Ayrıca, PCA ile sıralanan normal bir farenin MC'sinden kaydedilen birimler doğrulandı (Şekil 7A-D) ve farenin MC'sindeki birimlerin vadi genişliği ve dalga formu süresi kaydedildi. Sonuçlar, farelerde MC varsayılan piramidal nöronların (Pyn) hem vadi genişliğinin hem de dalga biçimi süresinin, varsayılan internöronlarınkinden (IN) daha yüksek olduğunu göstermiştir (Şekil 7E, F; iki örnek Mann-Whitney testi; vadi genişliği için, varsayılan Pyn: 0.636 ms ± 0.004 ms, varsayılan IN: 0.614 ms ± 0.001 ms, p = 0.002; dalga formu süresi için, varsayılan Pyn: 0.095 ms ± 0.004 ms, varsayılan IN: 0.054 ms ± 0.002 ms, p = 1.402 x 10−16), önceki çalışmalarda Pyn ve IN'nin özelliklerine karşılık gelir21. Ayrıca, varsayılan Pyn sivri uçlarını referans olarak ayarlayarak varsayılan Pyn ve IN arasındaki çapraz korelogramı hesapladık ve ~ 18 ms'de pozitif bir tepe bulduk (Şekil 7G), bu da varsayılan Pyn artışının ~ 18 ms'lik bir pencereyle varsayılan IN artışından önce gerçekleştiğini gösterir.

Her bir frekans bandının temsili izleri, nörofizyolojik veri analizi için yazılımdaki IIR filtresi ile LFP'den filtrelendi (Şekil 6A). LFP analizinde, normal farelerde sol ve sağ MC'nin LFP'leri güç spektrumunda benzerdi, bu da sol ve sağ MC arasında senkronize aktiviteler olduğunu düşündürdü(Şekil 8A, B; iki örnek Mann-Whitney testi; δ için, sol MC: 50.71 ± 1.136, sağ MC: 50.47 ± 1.213, p = 0.70; θ için, sol MC: 2.197 ± 0.187, sağ MC: 2.068 ± 0.193, p = 0.40; β için sol MC: 0.222 ± 0.058, sağ MC: 0.206 ± 0.055, p = 0.70; düşük γ için sol MC: 0.114 ± 0.034, sağ MC: 0.093 ± 0.018, p = 0.70; yüksek γ için, sol MC: 0.054 ± 0.027, sağ MC: 0.04 ± 0.015, p = 0.40). Daha sonra sol ve sağ MC arasındaki tutarlılığı ve korelasyonu hesapladık (Şekil 8C, D; sol MC LFP, sağ MC LFP'den sonra ~ 1.2 ms'lik bir pencere içinde takip eder, -1.167 ms ± 0.667 ms) ve normal bir farenin sol MC'sindeki LFP (1-100 Hz) ile senkronize edilmiş varsayılan Pyn veya IN spiking'in büyüklüğünü hesapladık (Şekil 8E). Bu, Pyn'e kıyasla varsayılan IN için daha güçlü bir düşük γ tutarlılık gösterdi.

Figure 1
Şekil 1: Elektrotların ve çok kanallı kayıt sisteminin şeması. (A) Mikro sürücü sisteminin gösterimi. ben. Bilgisayar tasarımlı kartın çizimi ve özellikleri. ii. Hareketli mikro sürücünün şematik diyagramı. (B) Mikro tahrik sistemi ve çok kanallı hareketli tek elektrot adımları. ben. Ni-krom teller; ii. Elektrotun kurucu parçaları; iii. Bilgisayar tasarımlı panoların montajı; iv. Konektörler ve sekiz kılavuz tüp dahil olmak üzere elektrotların ön montajı; v. Mikro sürücünün diğer tarafı; vi,vii. Ni-krom teller art arda kılavuz tüplere yüklenir; VIII-x. Açıkta kalan her tel, her bir pime art arda sarılır, ardından her bir pim üzerine iletken boya kaplanır; xi,xii. Pimler epoksi reçine kullanılarak kaplanmıştır; xiii,xiv. Altın kaplama. (C) Serbest hareket eden bir farenin MC'sindeki hücre dışı kaydın deneysel tasarımı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Adım adım cerrahi prosedür. i,ii. Farenin kürkünü tıraş edin ve cerrahi bölgeyi üç alternatif betadin ovma ve alkol ile dezenfekte edin. iii. Farenin kafatasını temizleyin. iv. Tesviye. v. Beynin yerini işaretleyin. vi. Paslanmaz çelik vidaların konumlarını işaretleyin. vii. Paslanmaz çelik vidaları takın. viii. Vidaları referans ve toprak elektrotları ile birbirine bağlayın. ix,x. Diş çimentosunu karıştırın. xi. Diş çimentosu ile bir duvar inşa edin. XII,XIII. İki taraflı MC'nin üzerine iki küçük delik açın, ardından dura mater'i çıkarın. xiv. Mikro sürücü sistemini hazırlayın. XV-XIX. Mikro tahrik sistemini implante edin, ardından ameliyat sonrası ağrıyı hafifletmek için lincomycin hidroklorür ve lidokain hidroklorür içeren bir jel ile lokal tedavi uygulayın. xx. Mikro sürücü sistemini iletken bakır folyo bantla koruyun. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Bilinçli bir farede kafaya sabitlenmiş bir kaydın çizimi. (A) Serbest hareketli kayıt için şematik diyagram. (B) Serbest hareket eden kayıttan alınan görüntülerin ayrıntıları. ben. İmplante edilmiş mikro tahrik sisteminin planformu; ii. Headstage; III,IV. Mikro sürücü sistemi ve headstage bağlanır; v. Helyum balonu, headstage ve mikro tahrik sisteminin ağırlığını dengelemek için uygulanır. (C) Elektrolitik bir lezyon kullanarak kayıt yerinin konumunun doğrulanmasının gösterimi. (D) Bir farenin MC'sindeki elektrolitik lezyonlarla işaretlenmiş kayıt bölgeleri. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4: Ani artış sıralama ve analizinin gösterimi. (A) Ani artış verilerini kümeleme ve sonuçları dışa aktarma parametreleri. ben. Ani artış verilerini içe aktarın; ii. Sıralama yöntemini seçin; iii. Ani artış verilerini κ-means algoritmasını kullanarak sıralayın; iv. Sonuçları sıralanan birimden dışa aktarın. (B) Sıralanan birimin sivri uçlar arası aralık histogramını, otokorrelogramını ve çapraz korelogramını analiz etme işlemi. ben. Sıralanmış ani artış verilerini içe aktarın; ii. Otokorelasyon analizini yapmak; iii. Otokorelogram için parametreleri ayarlayın; iv. Sivri uçlar arası aralık histogramını elde edin; v. Sivri uçlar arası aralık histogramı için parametreleri ayarlayın; vi. Sıralanan birimlerden sivri uçlar arasındaki çapraz korelasyonu hesaplayın; vii. Çapraz korelogram için parametreleri ayarlayın; VIII,IX. Sonuçları dışa aktarın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 5
Şekil 5: Sürekli veri analizinin gösterimi. (A) LFP'lerin güç spektrumu, tutarlılık ve iki LFP arasındaki korelasyon kullanılarak hesaplanan LFP sinyallerini analiz etme süreci ve parametreleri. i. LFP verilerini içe aktarın; ii. İki taraflı MC'den LFP'ler için güç spektral yoğunluğunu hesaplayın; LFP için güç spektral yoğunluğunu hesaplayın; iv,v. LFP'ler arasındaki tutarlılığı hesaplamak; vi,vii. İki LFP arasındaki korelasyonu hesaplayın. viii,ix. Sonuçları dışa aktarın. (B) LFP sinyalinden her bir frekans aralığını filtreleme işlemi. i. LFP verilerinden farklı frekans bantlarını çıkarın; ı Filtrelenmiş LFP'leri görüntüleyin; iv. Filtrelenmiş LFP'leri gelişmiş bir meta dosyası olarak kaydedin. (C) Nöronal sivri uçlar ve LFP arasındaki tutarlılığı analiz etme süreci. ı,ıı. LFP ve sıralanmış ani artışlar arasındaki tutarlılığı hesaplayın; III,IV. Sonuçları dışa aktarın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 6
Şekil 6: Kaydedilen sinyallerin temsili izleri. Ani artış, 30 kHz'de örneklenen ham verilerden 250 Hz'de yüksek geçişli filtrelendi. LFP, 10 kHz'de örneklenen ham veriydi. δ, LFP'den 1-4 Hz'de filtrelenmiş delta frekans bandı bant geçişiydi. θ, LFP'den 5-12 Hz'de filtrelenen teta frekans bandıydı. β, LFP'den 13-30 Hz'de filtrelenen beta frekans bandıydı. Düşük γ, LFP'den 30-70 Hz'de filtrelenen düşük gama frekans bandıydı. Yüksek γ, LFP'den 70-100 Hz'de filtrelenen yüksek gama frekans bandıydı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 7
Şekil 7: Sıralanan birimlerin özellikleri ve ateşleme şekilleri. (A,B) Sıralanan birimler, aynı elektrottan temel bileşen analizi (PCA) kullanılarak kümelendi. (C,D) Varsayılan bir uyarıcı nöron (Pyn) ve varsayılan bir inhibitör nöron (IN) için otokorelasyonlar (üstte) ve sivri uçlar arası aralık histogramları (altta). (E) Varsayılan Pyn'nin vadi genişliği, varsayılan IN'ninkinden önemli ölçüde daha yüksekti (varsayılan Pyn: n = 1.055 sivri uç, varsayılan IN: n = 1.985 sivri uç). (F) Varsayılan Pyn'nin dalga biçimi süresi, varsayılan IN'ninkinden daha güçlüydü (varsayılan Pyn: n = 1,005 sivri uç, varsayılan IN: n = 1,059 sivri uç). (G) Varsayılan Pyn ve IN arasındaki çapraz korelasyon. Mann-Whitney testi ile istatistiksel analiz. Tüm veriler ortalamanın standart hatası ± **p < 0.01, ***p < 0.001 olarak sunulmuştur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 8
Şekil 8: Bilateral MC'den iki LFP'nin analizi ve farelerde spike olayları ile LFP arasındaki tutarlılık. (A,B) Farelerde her frekans bandında bilateral MC'nin normalleştirilmiş güç spektrumları (n = 3). (C) Sol ve sağ MC arasındaki iki LFP'nin tutarlılık eğrisi (n = 3). (D) ±100 ms zaman gecikmelerinde sol ve sağ MC arasında bir korelasyon gösteren iki LFP'nin çapraz korelasyon eğrisi (n = 3). (E) Bir farenin MC'sindeki sivri alan tutarlılığı eğrisi. Mann-Whitney testi ile istatistiksel analiz. Tüm veriler ortalamanın standart hatası ± ortalama olarak sunulur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Serbest hareket eden farelerde çok kanallı kayıt, sinirbilim çalışmalarında yararlı bir teknoloji olarak kabul edilmiştir, ancak yeni başlayanlar için sinyalleri kaydetmek ve analiz etmek hala oldukça zordur. Bu çalışmada, mikro-sürücü sistemleri yapmak ve elektrot implantasyonu gerçekleştirmek için basitleştirilmiş kılavuzların yanı sıra, nörofizyolojik veri analizi için spike sıralama yazılımı ve yazılımı aracılığıyla elektrik sinyallerini yakalamak ve analiz etmek için basitleştirilmiş prosedürler sunuyoruz.

Özel yapım bir mikro sürücü sisteminin kalitesinin, serbest hareket eden farelerde14,15,16,17 kararlı ve kalitatif sinyallerin elde edilmesine büyük ölçüde katkıda bulunduğu göz önüne alındığında, bu çalışmada mikro sürücü sistemi için daha sağlam ve hafif bir yapı tasarladık ve kullandık ve yeni başlayanlar, mikro sürücü sistemini oluşturmak için üretim adımlarını kolayca ve net bir şekilde takip edebilir. Ek olarak, tasarlanan mikro sürücü sisteminin yapısı, önceki çalışmalarda kullanılan daha büyük, daha ağır mikro sürücü sistemlerinden farklı olarak, donanım mağazalarında kolayca bulunabilen ucuz malzemeler içerir14,15. Bu mikro sürücü sistemi, kayıtlar sırasında rahatsızlığı azaltabilir ve serbest hareket eden farelerin darbesine dayanabilir. Bu arada, mikro sürücü sisteminin boyutunu ve şeklini daha da geliştirdik, bu da yeni başlayanlar için ameliyat sırasında elektrotların uçlarını gözlemlemelerine, yerleştirmelerine ve böylece beyne hareket ettirmelerine izin vererek yardımcı olabilir. Ayrıca, mikro sürücü sisteminde uygulanan basit kaydırma yapısı, yüksek hassasiyetli bir vida kullanılarak beyinde doğru bir şekilde ilerletilir, yani bu sistem, hedeflenen beyin alanının birden fazla katmanını ölçmede hassas kontrol sağlar; Gerçekten de bu, uzun süreli bir deney süresi boyunca serbest hareket eden bir hayvanda hücre dışı sinyalleri yakalamak için son derece önemlidir. Her şeyden önce, bu mikro sürücü sisteminin avantajları basitliği ve esnekliğidir; Bununla birlikte, daha az sayıda kanal ve bir dizi tek elektrotun kullanımı yeni bir versiyonda daha da geliştirilmelidir.

Bu çalışmada da kayda değer birkaç gelişme var. Mikro sürücü sisteminin önceki sistemlere kıyasla daha küçük boyutu ve değiştirilmiş şekli nedeniyle, operasyon için daha geniş bir görüş açısı ve daha geniş çalışma alanı sağlandı. Dahası, farenin kafatasındaki duvarlar, mikro tahrik sisteminin farenin kafasına güçlü bir şekilde bağlanmasına izin veren diş çimentosu ve paslanmaz çelik vidalardan yapılmıştır. Ek olarak, diş çimentosu duvarları, dura ve mikro tahrik sisteminin hareketli kısmı olmadan beyin yüzeyinde koruyucu etkileri olan diş çimentosunu dökmeden önce farenin kafatasındaki delikleri kapatmak için vazelin yüklenmesine izin verdi. Birlikte, bu iyileştirmeler, yeni başlayanların mikro sürücü sistemini fare beynine kolayca ve güvenle yerleştirmelerine izin verdiği için yararlıdır.

Çok kanallı hücre dışı kayıtlarda, kaydedilen sinyallerin matematiksel olarak karmaşık bir programlama dili17 kullanılarak analiz edilmesinde başka bir zorluğun yattığına inanılmaktadır. Bu nedenle, yeni başlayanlar için, özellikle spike sıralama, LFP veri analizi ve elektrofizyolojide yaygın olarak kullanılan bir yazılım kullanarak aralarındaki ilişkiyi hesaplama açısından net yönergeler sunuyoruz. Ek olarak, PCA yöntemleriyle kümelenmiş tek elektrotlu bir testten kaydedilen birimin, sıralanmış nöronal sivri uçlar arası aralıklar ve vadisi ile tepe noktası arasındaki genişlik gibi analiz için çok sayıda özelliğe sahip olmasını şiddetle tavsiye ediyoruz, çünkü bu değerler, birimler çevrimdışı sıralayıcı yazılımı ile otomatik olarak kümelendiğinde yanlılığı azaltmak için yeni başlayanlar için yararlıdır. Daha da önemlisi, ani artışlar içeren sinyaller ile LFP arasındaki ilişki, birden fazla davranışa aracılık etmek için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, nörofizyolojik veri analizi için yazılımda güvenilir komut dosyaları kullanarak spike-spike, LFP-LFP ve spike-LFP korelasyonlarını ölçmek için bir dizi basit illüstrasyon sunuyoruz; Bu çizimler, yeni başlayanların serbest hareket eden farelerde kaydedilen sinyalleri hızlı bir şekilde işlemeye ve analiz etmeye başlamasını sağlayacaktır. Ayrıca, bu tescilli yazılımla işlenen sonuçlar ve veriler, önceden ek analizler için Fieldtrip gibi açık kaynaklı bir araç kutusu ile birlikte kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Acknowledgments

Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31871170, 32170950 ve 31970915), Guangdong Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı (2021A1515010804 ve 2023A1515010899), Guangdong Doğa Bilimleri Vakfı Büyük Yetiştirme Projesi (2018B030336001) ve Guangdong Hibesi: Beyin Bozukluklarının Tedavisi için Temel Teknolojiler (2018B030332001).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2.54 mm pin header YOUXIN Electronic Co., Ltd. 1 x 5 Applying for the movable micro-drive which can slide on its stulls.
Adobe Illustrator CC 2017 Adobe N/A To optimize images from GraphPad.
BlackRock Microsystems Blackrock Neurotech Cerebus This systems includes headsatge, DA convert, amplifier and computer.
Brass nut Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd. M0.8 brass nut The nut fixes the position of screw.
Brass screw Dongguan Gaosi Technology Co., Ltd. M0.8 x 11 mm brass screw A screw that hold the movable micro-drive.
C57BL/6J Guangdong Zhiyuan Biomedical Technology Co., LTD. N/A 12 weeks of age.
Centrifuge tube Biosharp 15 mL; BS-150-M To store mice brain with sucrose sulutions.
Conducting paint Structure Probe, Inc. 7440-22-4 To improve the lead-connecting quality between connector pins and Ni-wires.
Conductive copper foil tape 3M 1181 To reduce interferenc.
Connector YOUXIN Electronic Co., Ltd. 2 x 10P To connect the headtage to micro-drive system.
DC Power supply Maisheng MS-305D A power device for  electrolytic lesion.
Dental cement Shanghai New Century Dental Materials Co., Ltd. N/A To fix the electrode arrays on mouse's skull after finishing the implantation.
Digital analog converter Blackrock 128-Channel A device that converts digital data into analog signals.
Epoxy resin Alteco N/A To cover pins.
Excel Microsoft N/A To summarize data after analysis.
Eye scissors JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd. N/A For surgery or cutting the Ni-chrome wire.
Fine forceps JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd. N/A For surgery.
Forceps JiangXi YuYuan Medical Equipment Co.,Ltd. N/A For surgery or assembling the mirco-drive system.
Freezing microtome Leica CM3050 S  Cut the mouse’s brain into slices
Fused silica capillary tubing Zhengzhou INNOSEP Scientific Co., Ltd. TSP050125 To  serve as the guide tubes for Ni-chrome wires.
Glass microelectrode Sutter Instrument Company BF100-50-10 To mark the desired locations for implantation using the filled ink.
GraphPad Prism 7 GraphPad Software N/A To analyze and visualize the results.
Guide-tube Polymicro technologies 1068150020 To load Ni-chrome wires.
Headstage Blackrock N/A A tool of transmitting signals.
Helium balloon Yili Festive products Co., Ltd. 24 inch To offset the weight of headstage and micro-drive system.
Ink Sailor Pen Co.,LTD. 13-2001 To mark the desired locations for implantation.
Iodine tincture Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd. N/A To disinfect mouse's scalp.
Lincomycin in Hydrochloride and Lidocaine  hydrochloride gel Hubei kangzheng pharmaceutical co., ltd. 10g A drug used to reduce inflammation.
Meloxicam Vicki Biotechnology Co., Ltd. 71125-38-7 To reduce postoperative pain in mice.
Micromanipulators Scientifica Scientifica IVM Triple For electrode arrays implantation.
Microscope  Nikon ECLIPSE Ni-E  Capture the images of brain sections
nanoZ impedance tester Plexon nanoZ To measure impedance or performing electrode impedance spectroscopy (EIS) for multichannel microelectrode arrays.
NeuroExplorer Plexon NeuroExplorer A tool for analyzing the electrophysiological data.
NeuroExplorer  Plexon, USA N/A A software.
Ni-chrome wire California Fine Wire Co. M472490 35 μm Ni-chrome wire.
Offline Sorter Plexon Offline Sorter A tool for sorting the recorded multi-units.
PCB board Hangzhou Jiepei Information Technology Co., Ltd. N/A Computer designed board.
Pentobarbital Sigma P3761 To anesthetize mice.
Pentobarbital sodium Sigma 57-33-0 To anesthetize the mouse.
Peristaltic pump Longer BT100-1F A device used for perfusion
Polyformaldehyde  Sangon Biotech A500684-0500 The main component of fixative solution for fixation of mouse brains 
PtCl4 Tianjin Jinbolan Fine Chemical Co., Ltd. 13454-96-1 Preparation for gold plating liquid.
Saline Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd. N/A To clean the mouse's skull.
Silver wire Suzhou Xinye Electronics Co., Ltd. 2 mm diameter Applying for ground and reference electrodes.
Skull drill RWD Life Science 78001 To drill carefully two small holes on mouse's skull.
Stainless steel screws YOUXIN Electronic Co., Ltd. M0.8 x 2 To protect the micro-drive system and link the ground and reference electrodes.
Stereotaxic apparatus RWD Life Science 68513 To perform the stereotaxic coordinates of bilateral motor cortex.
Sucrose Damao 57-50-1 To dehydrate the mouse brains  after perfusion.
Super glue Henkel AG & Co. PSK5C To fix the guide tube and Ni-chrome wire.
Temperature controller Harvard Apparatus TCAT-2 To maintain mouse's rectal temperature at 37°C
Tetracycline eye ointment Guangdong Hengjian Pharmaceutical Co., Ltd. N/A To protect the mouse's eyes during surgery.
Thread Rapala N/A To link ballon and headstage.
Vaseline Unilever plc N/A To cover the gap between electrode arrays and mouse's skull.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).
  2. Singer, W. Synchronization of cortical activity and its putative role in information processing and learning. Annual Review of Physiology. 55, 349-374 (1993).
  3. Arroyo-García, L. E., et al. Impaired spike-gamma coupling of area CA3 fast-spiking interneurons as the earliest functional impairment in the App(NL-G-F) mouse model of Alzheimer's disease. Molecular Psychiatry. 26 (10), 5557-5567 (2021).
  4. Ozawa, M., et al. Experience-dependent resonance in amygdalo-cortical circuits supports fear memory retrieval following extinction. Nature Communications. 11 (1), 4358 (2020).
  5. Vinck, M., Batista-Brito, R., Knoblich, U., Cardin, J. A. Arousal and locomotion make distinct contributions to cortical activity patterns and visual encoding. Neuron. 86 (3), 740-754 (2015).
  6. Beck, M. H., et al. long-term dopamine depletion causes enhanced beta oscillations in the cortico-basal ganglia loop of parkinsonian rats. Experimental Neurology. 286, 124-136 (2016).
  7. Magill, P. J., Bolam, J. P., Bevan, M. D. Relationship of activity in the subthalamic nucleus-globus pallidus network to cortical electroencephalogram. Journal of Neuroscience. 20 (2), 820-833 (2000).
  8. Magill, P. J., et al. Changes in functional connectivity within the rat striatopallidal axis during global brain activation in vivo. Journal of Neuroscience. 26 (23), 6318-6329 (2006).
  9. Rapeaux, A. B., Constandinou, T. G. Implantable brain machine interfaces: First-in-human studies, technology challenges and trends. Current Opinion in Biotechnology. 72, 102-111 (2021).
  10. Tort, A. B., et al. Dynamic cross-frequency couplings of local field potential oscillations in rat striatum and hippocampus during performance of a T-maze task. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (51), 20517-20522 (2008).
  11. Yamamoto, J., Wilson, M. A. Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals. Journal of Neurophysiology. 100 (4), 2430-2440 (2008).
  12. Chang, E. H., Frattini, S. A., Robbiati, S., Huerta, P. T. Construction of microdrive arrays for chronic neural recordings in awake behaving mice. Journal of Visualized Experiments. (77), e50470 (2013).
  13. Vandecasteele, M., et al. Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents. Journal of Visualized Experiments. (61), e3568 (2012).
  14. Lansink, C. S., et al. A split microdrive for simultaneous multi-electrode recordings from two brain areas in awake small animals. Journal of Neuroscience Methods. 162 (1-2), 129-138 (2007).
  15. Sato, T., Suzuki, T., Mabuchi, K. A new multi-electrode array design for chronic neural recording, with independent and automatic hydraulic positioning. Journal of Neuroscience Methods. 160 (1), 45-51 (2007).
  16. van Daal, R. J. J., et al. Implantation of Neuropixels probes for chronic recording of neuronal activity in freely behaving mice and rats. Nature Protocols. 16 (7), 3322-3347 (2021).
  17. Unakafova, V. A., Gail, A. Comparing open-source toolboxes for processing and analysis of spike and local field potentials data. Frontiers in Neuroinformatics. 13, 57 (2019).
  18. Mao, L., Wang, H., Qiao, L., Wang, X. Disruption of Nrf2 enhances the upregulation of nuclear factor-kappaB activity, tumor necrosis factor-alpha, and matrix metalloproteinase-9 after spinal cord injury in mice. Mediators of Inflammation. 2010, 238321 (2010).
  19. Jin, Z., Zhang, Z., Ke, J., Wang, Y., Wu, H. Exercise-linked irisin prevents mortality and enhances cognition in a mice model of cerebral ischemia by regulating Klotho expression. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 1697070 (2021).
  20. Ding, X., et al. Spreading of TDP-43 pathology via pyramidal tract induces ALS-like phenotypes in TDP-43 transgenic mice. Acta Neuropathologica Communications. 9 (1), 15 (2021).
  21. Cao, W., et al. Gamma oscillation dysfunction in mPFC leads to social deficits in neuroligin 3 R451C knockin mice. Neuron. 97 (6), 1253-1260 (2018).

Tags

Çok Kanallı Hücre Dışı Kayıt Serbest Hareket Eden Fareler Nöronal Ateşleme Ağ Yerel Alan Potansiyelleri (LFP'ler) Elektrofizyolojik Sinyaller Spesifik Davranış Elektrot İmplantasyonu Mikroelektrot Dizileri Motor Korteks (MC) Çevrimdışı Veri Analizi Bilinçli Hayvanlar Spiking Nöronlar Nöronal Alt Tipler Davranış ve Elektrofizyolojik Sinyaller Arasındaki İlişki
Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ghouse, M., Li, M., Long, C., Jiang, More

Ghouse, M., Li, M., Long, C., Jiang, J. Multichannel Extracellular Recording in Freely Moving Mice. J. Vis. Exp. (195), e65245, doi:10.3791/65245 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter