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Neuroscience

El examen de procesamiento de la red local usando multi-contacto laminar de grabación de electrodos

Published: September 8, 2011 doi: 10.3791/2806

Summary

Una cuestión fundamental en nuestra comprensión de los circuitos corticales es cómo las redes en diferentes capas corticales codificar la información sensorial. Aquí se describe la utilización de técnicas electrofisiológicas de múltiples electrodos de contacto laminar para grabar unidades únicas y potenciales locales de campo y análisis de la actualidad para identificar a las capas corticales.

Abstract

Capas corticales son estructuras omnipresentes a lo largo de la neocorteza 1-4 que consisten en redes locales muy recurrente. En los últimos años, importantes avances se han realizado en nuestra comprensión de las diferencias en las propiedades de respuesta de las neuronas en diferentes capas corticales 5-8, pero aún queda mucho que aprender acerca de si y cómo la población neuronal codificar la información en un determinado laminar manera.

Existentes de múltiples electrodos técnicas de matriz, aunque informativo para la medición de las respuestas a través de muchos milímetros de espacio cortical a lo largo de la superficie cortical, no son adecuadas para abordar el tema de los circuitos corticales laminar. Aquí, presentamos nuestro método para la creación y grabación de las neuronas individuales y los potenciales de campo locales (LFPs) a través de las capas corticales de la corteza visual primaria (V1) que utiliza electrodos de contacto multi-laminar (Figura 1; Plextrode U-Probe, Inc Plexon).

Los métodos incluyen la construcción del dispositivo de grabación, la identificación de las capas corticales, y la identificación de los campos receptivos de las neuronas individuales. Para identificar las capas corticales, se mide el potencial de respuesta evocada (ERP) de la LFP de series de tiempo con todo el campo de estímulos brilló. A continuación, realice fuente de corriente densidad (CSD) un análisis para identificar la inversión de polaridad acompañado por la configuración del fregadero de código en la base de la capa 4 (el lavabo está dentro de la capa 4, posteriormente conocida como la capa granular 9-12). Fuente de corriente de densidad es útil porque proporciona un índice de la ubicación, la dirección y la densidad del flujo de corriente transmembrana, lo que nos permite colocar con precisión los electrodos de registro de todas las capas en una sola penetración 6, 11, 12.

Protocol

1. NAN microdrive construcción

Nosotros usamos la U-Probe en combinación con el sistema de accionamiento NAN electrodo. La construcción de este sistema requiere de 3.2 horas, pero una vez construido, es muy fácil de modificar. Empezamos por el montaje de la torre de NAN, que incluye una base de 4 canales (Figura 2a), la cámara de NAN (figura 2b), la red con una separación de 1 mm (figura 2c), 1-4 microdrives tornillo (Figura 2d), 1 -4 tubos guía (Figura 2e, a 500 m de diámetro y se corta a unos 5-7 cm), y 1-4 torres microdrive (Figura 2f). Para simplificar, vamos a describir el procedimiento para la construcción del sistema de NAN con una torre y un U-Probe. Después de algún entrenamiento, este procedimiento suele durar 2-3 horas si todos los materiales están disponibles.

  1. Para construir el electrodo NAN conjunto de la unidad, la primera medida de montaje todas las herramientas y piezas que se necesitan (por ejemplo, los tubos de guía, guía, juego completo Drémil, herramientas y piezas de NAN y la sonda-U). Medida de los tubos de guía para cuando se conecta al dispositivo de grabación que son lo suficientemente largos para descansar en la parte superior de la duramadre, sin dañarlo.
  2. Para construir el electrodo NAN conjunto de la unidad, primero medir la profundidad de la cámara de grabación. Luego, cortar los tubos de guía con la longitud medida de unos 5-7 cm. Durante el corte de los tubos guía, hay que asegurarse de que no fragmentos de metal entran en el interior del tubo. Utilice un cable rígido más pequeño que el diámetro interior del tubo de trabajo para retirar los fragmentos de metal dentro del tubo.
  3. Luego, coloque la rejilla en la base de NAN NAN. Apriete el tornillo y el tornillo de la red. Una vez que la base y la red están garantizados, identificar la región de registro de intereses y avanzar en el tubo de guía a través del fondo de la red de NAN.
  4. Pase el tubo de guía a través de la red hasta que se de 1-2 mm fuera de la cámara NAN. Una vez que el tubo guía se encuentra en la posición deseada, comenzar el montaje de la torre de NAN microdrive.
  5. En cada torre NAN microdrive hay dos abrazaderas - un motor impulsa la abrazadera superior, mientras que la pinza inferior pueden ser fijas en su lugar o sueltas. Coloque la abrazadera superior al tubo de refuerzo de la U-Probe. Coloque la abrazadera inferior al del tubo guía y aplique una pequeña cantidad de pegamento para fijar el tubo de guía en su lugar. Este sistema es más estable y más precisa, debido a las dos abrazaderas que se adjuntan al tubo de refuerzo de la U-Probe.
  6. Alinee cuidadosamente la punta de la U-Probe con la parte superior del tubo guía y pasar el U-Probe a través del tubo guía hasta que pueda asegurar la torre a la base de NAN. Ajustar la posición de la torre con el tornillo de modo que no hay ninguna tensión adicional en la U-Probe o tubo guía.

2. U-Probe de esterilización

El electrodo laminar o Plextrode U-Probe se compra a Plexon Inc. y está disponible a un precio de alrededor de $ 2000 - $ 4000. El precio depende de tres aspectos principales: el número de sitios de contacto, la configuración de los sitios, y el diámetro de cada sitio. Actualmente estamos utilizando la versión de 16 canales con una configuración lineal y un diámetro de 25 micras de contacto. Es importante destacar que el espesor de la U-Probe está directamente relacionado con el diámetro de contacto. En nuestros experimentos, hemos utilizado siempre 25 contactos m de diámetro, lo que equivale a un espesor de 360 ​​micras. El costo actual de nuestro modelo de la versión es de aproximadamente $ 3500 dólares. El U-Probe viene embalado en una caja de electrodos con los puentes y el cable de puesta a tierra y el tiempo de espera-desde la compra hasta la entrega es de aproximadamente 4-6 semanas.

  1. Coloque el sistema NAN en la base del cilindro y conectar los cables del motor a las torres correspondientes. Si utiliza múltiples torres de colores bandas de sujeción se utilizan para ayudar a distinguir entre los cables del motor y las torres.
  2. Utilizando el programa de software NAN, comenzará la promoción de la U-Probe, o bien establecer una posición de destino que avanza automáticamente el U-Probe a ese lugar o haciendo clic en 'Abajo' en la interfaz de software NAN. Avanzar en la U-Probe para que en un mínimo de 10 mm de la punta es a través del tubo guía más allá del final de la cámara de NAN.
  3. Para esterilizar el U-Probe, lugar en MetriCide Activado solución dialdehído durante 20-30 minutos antes de colocar la base de NAN de la cámara de registro implantados. Después de eso, enjuague la base U-Probe y NAN con agua estéril.
  4. Cero los lugares software NAN por la retracción de los U-Probe para que la punta es sólo el interior del tubo guía. En el software de NAN, haga clic en cero todas las posiciones.
  5. Fije la base NAN a la cámara de grabación implantado y apriete los cuatro tornillos. A continuación, alinee la base de acuerdo con un pin que está en el lado de la cámara de grabación. Apriete los cuatro tornillos y asegúrese de que la base de NAN está correctamente conectado a la cámara de grabación.

3. Avanzar en la U-Probe para la grabación

Teniendo en cuenta que la fuerza y ​​el grosor de duración es muy variable entre los sujetos, hemos implementado un procedimiento general para avanzar en la U-Proa utilizar el sistema NAN microdrive. Es importante destacar que cada U-Probe cuenta con un detallado análisis de la impedancia de cada uno de los contactos y el guardabosques general de la U-Probe. Se utilizó electrodos cuyos contactos impedancias varió desde 0,3 hasta 0,5 mW. Actualmente no existe un medidor de impedancia disponibles para la compra de Plexon pero, por desgracia, en el momento de nuestras grabaciones de este dispositivo no estaba disponible. Como resultado, no hemos podido llevar a cabo un detallado análisis de la impedancia.

  1. El U-Probe se deja flotando (tiene un cable conectado a los conectores del puente en la parte inferior). Headstages se fijan en el conector U-Probe y los cables están conectados y amplificador conectado a tierra.
  2. El avance inicial de alrededor de 1.2 mm debe ser rápido y fuerte. Establecer el parámetro de velocidad en el rango de 0,1 a 0,2 mm / seg y el paso de la profundidad de 0,2 a 0,3 mm. Estos valores se asegurará de que el U-Probe es capaz de perforar la dura limpio y es un importante primer paso en la grabación.
  3. Una vez que a través de la duramadre, reducir la velocidad a 0,050 -0.1 mm / seg y reducir el paso de la profundidad de 0,05 a 0,1 mm. El objetivo es avanzar en la U-Probe tan suave y lento como sea posible de tal manera que no tejido se daña. Uno de los indicios de que la sonda ha entrado en el cerebro es un cambio en la amplitud de la LFP acompañada de una reducción en el nivel de ruido (superposición de texto: potencial del campo local).
  4. Para verificar que el electrodo se extiende a todas las capas corticales, medir el cambio en la amplitud de la respuesta al estímulo de campo completo destello blanco. Los cambios en la amplitud de la LFP a través del tiempo la base de análisis de la respuesta potencial evocado. Este análisis proporciona la base para la identificación de las capas corticales.

4. Identificación y verificación de las capas corticales

Hemos puesto en marcha un procedimiento para identificar a las capas corticales con un potencial de respuesta evocada (ERP), paradigma y fuente de corriente análisis de la densidad (CSD). Nos basamos en el CSD, ya que proporciona un índice de la ubicación, la dirección y la densidad del flujo de corriente transmembrana, lo que nos permite colocar con precisión los electrodos de registro de todas las capas en una sola penetración. De hecho, Carlos Schroeder y sus colegas han combinado con anterioridad grabación laminar, microlesion, y la reconstrucción histológica para validar la eficacia del método de ERP / CDS en la identificación funcional de las capas corticales V1 9-12. Otros métodos que utilizan las oscilaciones generadas espontáneamente se han utilizado para identificar la profundidad cortical cortical como ejes y arriba / abajo estados 13-15.

Para este análisis, utilizamos la caja de herramientas para MATLAB ICSD, que calcula la CSD de acuerdo con la segunda derivada espacial de la LFP de series de tiempo a través de los contactos igualmente espaciados de la U-Probe ( http://software.incf.org/ software / csdplotter / home ) 9,10,16,17.

  1. Para identificar las capas corticales, medir el potencial de respuesta evocada durante una tarea de fijación pasiva, mientras que la exposición del sujeto a una pantalla en negro de campo completo que parpadea en blanco de 100 ms, y luego vuelve a negro. Esta secuencia constituye un proceso que se repite 200 veces.
  2. El procesador multicanal Plexon Adquisición guarda todas las señales de datos continua directamente al equipo de grabación a través de una placa PCI de National Instruments. Después se guardan los datos, empezar a procesar las señales para el análisis de la densidad de corriente de fuente.
  3. Utilice el software de corrección FPAlign proporcionada por Plexon para corregir los retrasos en las señales LFP inducida por los filtros de la headstages y tablas de la pre-amplificación.
  4. En este punto los datos se transfieren a MATLAB con Neuroexplorer. Cada canal LFP se filtra utilizando filtros estándar de paso alto y bajo con frecuencias de corte de 0,5 Hz y 100 Hz. Después de cada contacto de los electrodos se ha filtrado, identificar cada ensayo y el promedio de todos los ensayos para obtener la LFP medio de series de tiempo para cada contacto de los electrodos. A continuación, organizar cada contacto en una matriz con una amplitud LFP como una función del tiempo.
  5. Ejecute el ICSD (superposición de texto: fuente de corriente de densidad) caja de herramientas en MATLAB escribiendo CSDplotter en el espacio de trabajo. Dado que la frecuencia de muestreo de los datos continua es de 1 kHz, establezca el parámetro dt de 1 ms. A continuación, establezca el valor de conductividad cortical de 0,4 S / m (esto se aproxima a la densidad de la fuente de corriente en unidades de nanoamperios por milímetro cúbico) y cambiar la posición del electrodo como un vector de [0.1:0.1:1.6] para reflejar el número de contactos. Cuando todos los parámetros se han insertado, haga clic en "Ejecutar este.
  6. Ver el perfil de la CDS en la interfaz de CSDplotter y pegarla en una nueva figura. Funciones comunes en MATLAB como imagesc puede ser utilizado para trazar el perfil de la capa, y varios algoritmos de alisado y rutinas de normalización puede ser aplicado para la representación de los datos de la CDS y la comparación de la identificación a través de la capa de horasy las sesiones.
  7. Para identificar la inversión de polaridad acompañado por la configuración del fregadero de código en la base de la capa 4, en primer lugar, verificar la presencia de un sumidero de primaria en la capa granular con el perfil laminar CSD. Localizar el lavabo impulsado polaridad negativa en la trama CSD. Luego, calcular el centro de masa del disipador granular.
  8. Un centro de gravedad se obtiene a partir del análisis consiste en el número de contacto y la hora en la pileta fue el más grande. El contacto con el centro de gravedad disipador sirve como referencia de la capa granular a 0 micras. Analizar todos los contactos por encima y por debajo de la referencia y agruparlos en uno de los tres niveles posibles: supragranulares, granular y infragranular.
  9. Validar el fregadero granular por revolver la posición de los electrodos dejando el dominio temporal sin cambios. Después de barajar la matriz de la CDS, calcula el centroide análisis de nuevo. Barajar contactos de los electrodos en función de la profundidad cortical debe destruir cualquier especificidad laminar.

5. Identificación de las neuronas individuales y la asignación de campos receptivos

Hemos tenido un gran éxito con el aislamiento y la grabación de múltiples unidades individuales de la U-Probe. En una grabación por lo general, se puede esperar a tener 10.6 unidades de bien aisladas y 14-16 señales locales potencial del campo. Encontrar una sola unidad es también más confiable con el U-Probe en comparación con los electrodos individuales. Incluso si uno fuera a utilizar todo el hardware necesario para avanzar con precisión de 16 electrodos, que no sería capaz de explorar las poblaciones de la red en función de las capas corticales con la mayor precisión con la U-Probe. Finalmente, por lo general puede grabar con la misma U-Probe para las penetraciones 30-40.

  1. Para encontrar los campos receptivos, comienza por la presentación de un estímulo correlación inversa en el monitor, donde los campos receptivos son potencialmente encuentra. El estímulo se compone de cuatro rejillas de orientación a los 0, 45, 90 y 135 grados.
  2. Realizar un análisis conjunto de los mapas de la tasa de disparo para ubicar el campo receptivo. En primer lugar, calcular el máximo de disparo lugares ritmo y su centroide para cada período de tiempo. Luego, calcular las distancias entre el centro de gravedad y los lugares de disparo máxima velocidad. Calcular los mapas de las tasas de disparo en cada localización espacial de los retrasos de la conducción entre 40 - 120 ms en intervalos de 5 ms para cada neurona de forma independiente.
  3. Encuentre la distancia total entre el centro de gravedad y los alrededores del máximo disparar puntos de velocidad a la demora de todos los tiempos. El campo receptivo es en el retardo de tiempo que minimiza la distancia.
  4. Una vez que el campo receptivo se encuentra en cada célula, presentan una correlación inversa estímulo más grande que todos los lugares del campo receptivo superposición de todos los campos receptivos en la población registrada. Un diagrama de disparo en tiempo real de la tasa se puede utilizar para determinar si la ubicación correcta receptivo campo han sido identificados.
  5. Por último, retirar las unidades individuales que cambiar abruptamente sus respuestas y sólo mantener las unidades con estabilidad de los tipos de cocción para su posterior análisis. Además, seleccionar los lugares de grabación con la mejor relación señal-ruido.

6. Los resultados representativos: Las grabaciones de las unidades individuales y LFPs a través de las capas corticales de la corteza visual primaria

Uno de los pasos más importantes en el análisis con los electrodos laminar es identificar de forma fiable las capas corticales y verificar esta identificación a través de muchas horas y sesiones. Por lo tanto, se midió el potencial de respuesta evocada (ERP) a través de contactos de LFPs laminar en respuesta a un estímulo de campo completo brilló (Figura 3a). Figura 3b es un ejemplo del tipo de información que se necesita para obtener el fin de calcular la densidad de corriente de fuente (CSD) para identificar las capas corticales. A continuación, emplea el análisis de la CDS de la LFP de series de tiempo para identificar la inversión de polaridad acompañado por la configuración del fregadero de código en la base de la capa 4. Figura 4a ilustra el análisis de la CDS en la localización de las capas corticales a través de la profundidad cortical en función del tiempo - la posición de supragranulares (SG), granular (G) y infragranular (IG) capas se mantuvo estable hasta cuatro horas después de la sesión de grabación comenzó. Figura 4b contiene trazas CSD que representan el promedio de los contactos asignados a un nivel determinado - en este ejemplo, la capa granular se somete a una clara disminución de la amplitud de la CDS en ~ 50 ms. Este análisis sirvió de referencia para asignar contactos de los electrodos por encima y por debajo de la capa granular en las capas supragranulares y infragranular, respectivamente (el contacto con el mayor sumidero del centro de masa sirve como referencia capa granular a 0 mm).

Otro análisis crítico utilizando el electrodo laminar es el de identificar y localizar con precisión el campo de las neuronas receptivas. Este procedimiento es fundamental para el posicionamiento de los estímulos para generar la respuesta más robusta de las neuronas. Figura 5a es un ejemplo de dos parcelas de campo receptivo de las neuronas en la educación primaria cort visualex (V1). El origen de estas parcelas es el punto de fijación, que es un pequeño círculo blanco se muestra de forma centralizada en una pantalla de ordenador negro. El color de estas parcelas representa la tasa de disparo de cada neurona en respuesta a un estímulo correlación inversa dinámica. Usamos esta información para situar el estímulo para un experimento dado (por ejemplo, una onda sinusoidal de rejilla). Los estímulos que se presentan son más grandes que el tamaño del campo receptivo promedio a fin de cubrir lugares receptivos de campo de todas las neuronas registradas simultáneamente.

Después de identificar las capas corticales y la posición del estímulo en la ubicación del campo receptivo óptimo, podemos proceder con el protocolo experimental en el que se presentan diferentes estímulos visuales, mientras que el animal realiza la fijación o bien tareas de discriminación. Después del experimento, que realizamos nuestro pico de forma de onda de análisis para aislar las unidades de un solo hemos podido grabar el mismo canal. Este procedimiento a menudo toma tiempo para dominar y se está mejorando constantemente, como software de análisis de nuevas técnicas y se ponen a disposición. Figura 5b es un ejemplo del tipo de salida era de esperar después de usar Clasificador Desconectado Plexon es. El uso de este software, el aislamiento de una sola unidad se lleva a cabo mediante la inspección visual. Distintos grupos se identifican basándose en el peso de los principales componentes primero y segundo, ancho de pico, valle y las propiedades de pico.

Figura 1
Figura 1. Multi-electrodos de contacto laminar el uso de múltiples electrodos de contacto laminar, se registraron picos de forma simultánea la actividad de neuronas aisladas y las unidades LFP a través de las capas corticales de la V1. Cada U-Probe se compone de 16 contactos de electrodos igualmente espaciados (100 micras) con una longitud total de 1,6 mm. Cada contacto de los electrodos es de 25 micras de diámetro y está compuesto de iridio platino.

Figura 2
Figura 2. NAN la construcción de la red El NAN microdrive sistema proporciona mayor estabilidad y precisión en los clásicos de husillo microdrive. Cada grupo de electrodos es independiente manipulado en los planos XY, dentro de un rango de trabajo definido por el usuario. Cada grupo de electrodos es independiente manipulado en la dirección Z dentro de una definida por el usuario profundidad de trabajo (hasta 100 mm) y el rango de velocidad de 0,001 mm / seg a 0,5 mm / seg y una alta resolución de 1 micrómetro (a) 4. - canal de base, (b) de la cámara de NAN, (c) de la red con una separación de 1 mm, (d) 1-4 microdrives tornillo, (e) 1-4 tubos de guía (500 m de diámetro y se corta a unos 5-7 cm) , (f) 1-4 torres microdrive y (g) el sistema de completado NAN y la base del cilindro.

Figura 3
Figura 3. Evocado paradigma de la respuesta potencial y las series de tiempo LFP (a) Identificar las capas corticales, que mide el potencial de respuesta evocada (ERP) durante una tarea de fijación pasiva, mientras que los monos fueron expuestos a una pantalla en negro de campo completo que destellaban blanco (~ 1 Hz) a 100 ms, y luego regresó a negro. (b) Las respuestas grabadas con la LFP laminar U-Probe se procesan para obtener las huellas ERP para cada contacto. La capa granular se determina en la totalidad de la inversión mediante la localización de un disipador basado en la amplitud de las respuestas en las huellas ERP y por la presencia del la inversión de polaridad acompañada por la configuración del fregadero de código en la base de cuatro capas. El cuadro de puntos indica el calendario de los períodos de tiempo cuando la inversión se produjo.

Figura 4
Figura 4. La identificación de capa con fuente de corriente análisis de la densidad (a) análisis de la densidad actual de código (basado en el derivado de 2 ª espacial de la LFP de series de tiempo) se utilizó para identificar la inversión de polaridad acompañado por la configuración de sumidero de código en la base de la capa granular. Se evaluó la estabilidad de la identificación de las capas corticales se mantiene en el tiempo (de izquierda a derecha). En estos ejemplos, la corriente absorbida (azul) representa la capa granular y se extiende por aproximadamente 400 micras. (B) Las huellas CSD debajo de cada parcela representan el promedio de los CDS contactos asignados a un nivel determinado. Esto nos permitió determinar el momento preciso de la pila inicial (en estos ejemplos ~ 50-60 ms. CSD sobres rastro representan la desviación estándar y barras de color negro indican la duración del estímulo brilló (100 ms).

Figura 5
Figura 5. Clasificación de Spike y la asignación de campos receptivos (a) En primer lugar, la mitad de un grado visual se calcula y se duplicó. Entonces, los estímulos correlación inversa se presentan en parches en un monitor CRT de consisting de rejillas orientadas a 0, 45, 90 y 135. Las tasas de disparo de cada neurona se calculan de forma independiente a intervalos de 5 ms de 40 a 120 ms después de los estímulos se presentan para cada localización espacial. La velocidad máxima de disparo se calculan y luego el centro de gravedad de cada período de tiempo. Luego, en cada uno de retrasar la distancia entre los lugares y tipo de centro de gravedad junto despido se calcula. El tiempo de retardo con la distancia mínima es elegido como el campo receptivo. (B) Spike propiedades de forma de onda como la altura máxima, la profundidad del valle, de pico a valle de tiempo, el tiempo de pico o valle, etc son analizados mediante un programa de clasificación de software en línea ( Plexon). Los puntos son ordenados en función de propiedades similares, hasta las formas de onda de una neurona se agrupan sin superposición de otro.

Figura 6
Figura 6. Barajan CSD perfil. Convención Igual que en la Figura 3a, pero se realizó un procedimiento de barajar al azar que compila una nueva matriz de la CDS, con los lugares de contacto mixto. Este análisis se utiliza para validar mejor el fregadero granular de barajar las posiciones de los electrodos dejando el dominio temporal sin cambios. A partir de estos ejemplos muestran el paso del tiempo, arrastrando los pies al contacto de los electrodos en función de la profundidad cortical destruye cualquier especificidad laminar.

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Discussion

De unidades múltiples grabaciones se han convertido en estándar para el análisis de cómo las redes neuronales en la corteza codificar la información de estímulo. Teniendo en cuenta los recientes avances en tecnología de electrodos, la aplicación de los electrodos laminar permite una caracterización sin precedentes de los locales de los circuitos corticales. A pesar de electrodos múltiples grabaciones ofrecen información útil sobre la dinámica de la población neuronal, múltiples electrodos laminares permiten una mayor resolución y más información sobre la ubicación específica de las neuronas. Puesto que la corteza está organizado en capas con entradas y salidas anatómicamente diferentes, esto plantea la cuestión de cómo la información sensorial se procesa manera desigual en estas capas.

Hemos presentado un método de grabación que utiliza la novela de múltiples electrodos de contacto laminar para registrar la actividad de la red local en función de la capa cortical en la corteza visual primaria (V1). Es importante destacar que también hemos implementado un método para analizar el potencial del campo local durante un paradigma de respuesta evocada para identificar las capas corticales. También han proporcionado los resultados detallados de los procedimientos de campo receptivo de mapeo y análisis de punta-onda.

Reconocemos que los electrodos laminares no son, sin limitaciones, sobre todo la estabilidad de la grabación. Aconsejamos a los que utilizan esta técnica para avanzar con paciencia el electrodo y permitir que una cantidad suficiente de tiempo para el cerebro para resolver después de avance (que suelen registrar entre 45 minutos y 1 hora después del último avance). Durante este tiempo vamos a correr numerosos ojos de calibración, la cartografía de receptivo, y evoca respuesta paradigmas potenciales.

Hemos sido capaces de mejorar nuestras grabaciones con un tubo de guía, que se fija a la base de la NAN con un microdrive tornillo. También modificó el estándar de U-Probe de diseño mediante la reducción del ángulo de la punta 30 a 25 grados. Como resultado, la U-Probe fue más lo que permite una penetración más suave a través de la duramadre. Es posible que con el daño del tejido de electrodos más contundente la punta y puede haber sangrado. El sangrado puede cubrir los contactos de los electrodos y evitar su aislamiento unidad limpia. Hemos probado esta grabación con la teoría de los dos ángulos de 30 y 25 grados la punta y son capaces de resolver más unidades en las penetraciones e incluso extender la vida útil de la U-Probe.

Como hemos mencionado anteriormente suelen avanzar más en el comienzo y rápidamente se bajará una vez que han pasado por la dura. Creemos que este procedimiento en combinación con el ángulo de la punta más aguda que nos ha llevado a ser un pocos laboratorios capaces de resolver la actividad de una sola unidad con el U-Probe. Nuestra actividad unidad y la estabilidad general de la grabación está directamente relacionada con la cantidad de tiempo que permiten que el cerebro para resolver después de U-Probe avance.

Esta tecnología sólo seguirá floreciendo a medida que los laboratorios se utilizan estas técnicas. En la actualidad, el diseño e implementación de matrices crónica implantable está en marcha y lo más probable es sustituir las redes de múltiples electrodos. Además, las matrices que contienen los electrodos con varios contactos a lo largo de sus ejes (esencialmente múltiples U-sondas) se están desarrollando en paralelo.

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Disclosures

No hay conflictos de interés declarado.

Acknowledgments

Damos las gracias a Ye Wang para el debate y Pojoga Sorin para la formación del comportamiento. Apoyados por el Programa EUREKA NIH, el Instituto Nacional del Ojo, el Programa de Becas Pew, la Fundación James S. McDonnell (VD), y un NIH Visión Entrenamiento Grant (BJH).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Nan microdrive system NAN Instruments NAN-S4 Figure 2. Custom clamps are needed to use the U-Probe. Everything mentioned with exception of the U-Probe is provided by NAN instruments.
Screw microdrives MIT Machine shop Anything that is able to secure a guide tube to the NAN grid should be appropriate.
Stainless Steel Guide Tubes Small Parts, Inc. B00137QHNS (1) or B00137QHO2 (5) These are 60 in long and cut to size in the laboratory using a Dremel hand drill
Plexon U-Probe Plexon PLX-UP-16-25ED-100-SE-360-25T-500 See U-Probe specifications available at www.plexon.com Also see Figure 1.
Table 1. Hardware.
NAN software NAN Instruments Computer interface requires an additional serial port to accommodate the Plexon system and the NAN hardware
Offline Sorter, FPAlign, PlexUtil, MATLAB programs Plexon Under ’Installation Packages’
Neur–xplorer NeuroExplorer Under ’Resources’
CSDplotter Version 0.1.1 Klas H. Petterson
Table 2. Software.

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References

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Hansen, B. J., Eagleman, S., Dragoi, V. Examining Local Network Processing using Multi-contact Laminar Electrode Recording. J. Vis. Exp. (55), e2806, doi:10.3791/2806 (2011).

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