Voorbereiding van een Awake Muis voor opnemen Neurale Reacties en injecteren van Tracers
Summary
Elektrofysiologische eigenschappen van de neuronale antwoorden is van belang voor het begrijpen van de hersenfunctie en voor het geleiden van de plaatsing van kleurstoffen voor route tracing. Er zijn echter vele studies uitgevoerd in verdoofde dieren. Om de hersenfunctie te begrijpen zonder verdoving, ontwikkelden we een methode om neuronale respons-eigenschappen op te nemen en te injecteren kleurstoffen in wakkere muis.
Abstract
Het is algemeen bekend dat verdoving neurale respons-eigenschappen verandert in verschillende regio's van de hersenen. 13. In het auditieve systeem, zijn fundamentele antwoord eigenschappen van neuronen hersenstam inclusief drempel, frequentie specificiteit en remmende zijbanden veranderd in belangrijke opzichten onder narcose 1-2. Deze waarnemingen gevraagd fysiologen zoeken naar manieren om van enkele neuronen op te nemen zonder de vervuilende effecten van narcose te zoeken. Het resultaat was een decerebratie preparaat, waarbij de hersenstam volledig was doorsneden ter hoogte van de middenhersenen 4. De nadelen van dit preparaat zijn een formidabele chirurgie, de eliminatie van dalende projecties van de voorhersenen, en een onvermogen om zintuiglijke stimulatie te gebruiken om structuren te onderzoeken boven de middenhersenen. Een andere strategie is om chronisch implanteren elektrode arrays op te nemen van enkele neuronen en meervoudige clusters, terwijl het dier wakker is en / of gedraagt 5,6 </sup>. Deze technieken zijn echter niet compatibel met het injecteren van tracer kleurstoffen na de eerste elektrofysiologische eigenschappen van een hersenstructuur. Om te voorkomen dat te veranderen neurale respons-eigenschappen met anesthetica tijdens het opnemen van elektrofysiologische respons-eigenschappen van enkele neuronen, hebben we aangepast een hoofdsteun techniek die lang gebruikt bij vleermuizen 7-9 de muis 10-12. Met behulp van deze methode zijn wij in staat om elektrofysiologische opnames uit te voeren gedurende een aantal dagen in de unanesthetized muis. Aan het einde van de opnames, kan men dan injecteren kleurstof elektrode posities opname locaties reconstrueren of tracer injecteren zodat trajecten en naar de opname loci kan worden bepaald. Deze methode zorgt voor een goed geïsoleerd enkel neuron-opnamen over meerdere dagen zonder het gebruik anesthetica.
Protocol
Discussion
Het voordeel van het hoofd-post beveiligingssysteem voor elektrofysiologische en neuroanatomische experimenten in de muis is dat experimenten kunnen worden uitgevoerd met unanesthetized, wakker muizen, waardoor de potentiële reactie verontreiniging als gevolg van anesthetica. Bovendien is de opstelling kan worden over meerdere dagen een efficiëntere huisdieren.
De meeste onderdelen voor het hoofd-post zijn off-the-shelf. Alleen het hoofd-post en montage apparaten zijn op maat gemaakt, die …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ondersteund door NSF subsidie 0920060, NIH-subsidie DC004395, NHMRC subsidie 1.009.482, Zuid-Holland Office of Science and Medical Research, en de Garnett Passe en Rodney Williams Memorial Foundation.
Materials
| Name | Company | Catalogue number | Comments |
| Etch gel for cleaning skull prior to dental cement | Henry Schein | 101-5396 | 12/pk with 1.2 mL syringes |
| Primer for dental cement | Kerr Optibond | 25881 | 8 mL bottle |
| Adhesive for dental cement | Kerr Optibond | 25882 | 8 mL bottle |
| Applicators for dental cement | Kerr Optibond | 24680 | 200/pk |
| Dental Cement | Charisma, Heraeus Kulzer | 66000085 | 4gm Syringe Refill |
| Tungsten Rod (Ground Pin) | A-M Systems | 717200 | 0.010″ diameter |
| Economy UV Curing Light | Henry Schein | CU-80 | |
| Head-post | Built in-house | ||
| Mounting bar | Built in-house | ||
| Mounting block | Built in-house | ||
| Stereotaxic Frame | David Kopf Instruments | 902 | |
| Mouse and Neonatal Rat Adaptor | Stoelting | 51625 | |
| Deltaphase Isothermal Pad | Braintree Scientific, Inc. | 39DP |
References
- Evans, E. F., Nelson, P. G. The responses of single neurones in the cochlear nucleus of the cat as a function of their location and the anaesthetic state. Exp. Brain Res. 17, 402-427 (1973).
- Joris, P. X. Response classes in the dorsal cochlear nucleus and its output tract in the chloralose-anesthetized cat. J. Neurosci. 18, 3955-3966 (1998).
- Populin, L. C. Anesthetics change the excitation/inhibition balance that governs sensory processing in the cat superior colliculus. J. Neurosci. 25, 5903-5914 (2005).
- Young, E. D., Brownell, W. E. Responses to tones and noise of single cells in dorsal cochlear nucleus of unanesthetized cats. J. Neurophysiol. 39, 282-300 (1976).
- Donoghue, J. P. Contrasting properties of neurons in two parts of the primary motor cortex of the awake rat. Brain Res. , 333-3173 (1985).
- Westby, G. W., Wang, H. A floating microwire technique for multichannel chronic neural recording and stimulation in the awake freely moving rat. J. Neurosci. Methods. 76, 123-133 (1997).
- Suga, N., O’Neill, W. E., Manabe, T. Cortical neurons sensitive to combinations of information-bearing elements of biosonar signals in the mustache bat. Science. 200, 778-781 (1978).
- O’Neill, W. E., Suga, N. Target range-sensitive neurons in the auditory cortex of the mustache bat. Science. 203, 69-73 (1979).
- Suga, N., O’Neill, W. E., Manabe, T. Harmonic-sensitive neurons in the auditory cortex of the mustache bat. Science. 203, 270-274 (1979).
- Portfors, C. V., Felix, R. A. 2nd Spectral integration in the inferior colliculus of the CBA/CaJ mouse. Neuroscience. , 136-1159 (2005).
- Felix, R. A., Portfors, C. V. Excitatory, inhibitory and facilitatory frequency response areas in the inferior colliculus of hearing impaired mice. Hear Res. 228, 212-229 (2007).
- Portfors, C. V., Jonson, K. G., Roberts, P. D. Over-representation of species-specific vocalizations in the awake mouse inferior colliculus. Neuroscience. 162, 486-500 (2009).
- Franklin, K. B. J., Paxinos, G. . The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2007).
