Summary

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

Published: September 08, 2011
doi:

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 cor…

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 permit…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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 of Equipment Company Catalogue 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 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, Inc 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.

Name of Software Company Website Comments
NAN software NAN http://www.naninstruments.com/DesignConcept.htm Computer interface requires an additional serial port to accommodate the Plexon system and the NAN hardware
Offline Sorter, FPAlign, PlexUtil, MATLAB programs Plexon http://www.plexon.com/downloads.html#Software Under ‘Installation Packages’
NeuroExplorer NeuroExplorer http://www.neuroexplorer.com/ Under ‘Resources’
CSDplotter Version 0.1.1 Klas H. Petterson http://arken.umb.no/~klaspe/user_guide.pdf  

Table 2. Software.

References

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Cite This Article
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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