Summary
En procedure er beskrevet for at manipulere med aktiviteten af cerebrale kortikale pyramidale neuroner optogenetically mens elektroencefalogram, electromyogram, og cerebral laktat koncentration overvåges. Eksperimentelle optagelser udføres på kabel-forankrede mus, mens de gennemgår spontane søvn / vågner cyklusser. Optogenetic udstyr samles i vores laboratorium, kontrolapparatet er kommercielt tilgængeligt.
Abstract
Selvom hjernen udgør mindre end 5% af kroppen efter vægt, den udnytter omkring en fjerdedel af glucose som kroppen i hvile 1. Funktionen af non rapid eye movement søvn (NREMS), den største del af søvn ved tiden, er usikker. Men et iøjnefaldende træk ved NREMS er en væsentlig reduktion i forekomsten af cerebral glucoseudnyttelse i forhold til vågenhed 2-4. Dette og andre fund har ført til den udbredte opfattelse, at søvnen har en funktion relateret til cerebral metabolisme. Men de underliggende mekanismer reduktion i cerebral glucosemetabolisme i NREMS stadig at blive belyst.
Et fænomen forbundet med NREMS, der kan påvirke cerebral stofskifte er forekomsten af langsomme bølger, svingninger ved frekvenser på mindre end 4 Hz, i elektroencefalogram 5,6. Disse langsomme bølger detekteret på niveauet af kraniet eller cerebrale kortikale overflade afspejlersvingninger af underliggende neuroner mellem en depolariseret / op stat og en hyperpolariseret / ned tilstand 7. Under ned tilstand, behøver celler ikke undergå aktionspotentialer i intervaller på op til adskillige hundrede millisekunder. Restaurering af ioniske koncentrationsgradienter efterfølgende til virkningspotentialer udgør en væsentlig metabolisk belastning af cellen 8 fravær af virkningspotentialer under ned associeret med NREMS kan bidrage til nedsat metabolisme i forhold til at vågne.
To tekniske udfordringer skulle løses for at denne hypotetiske forhold, der skal testes. For det første var det nødvendigt at måle cerebral glycolytisk metabolisme med en tidsmæssig opløsning reflekterende af dynamikken i den cerebrale EEG (dvs. i løbet sekunder i stedet for minutter). For at gøre dette, målte vi koncentrationen af lactat, produktet af aerobe glycolyse, og derfor en udlæsning af den mængde glucose metabolisme i hjernerne hos mus. Lactat blevmåles under anvendelse af en lactatoxidase baseret realtid sensor indlejret i den frontale cortex. Den følende mekanisme består af en platin-iridium elektrode omgivet af et lag af lactatoxidase molekyler. Metabolisme af lactat af lactatoxidase producerer hydrogenperoxid, som frembringer en strøm i platin-iridium elektrode. Så en rampe op af cerebral glycolyse tilvejebringer en stigning i koncentrationen af substrat for lactatoxidase, som derefter afspejles i øget strøm ved måleelektroden. Det var desuden nødvendigt at måle disse parametre, samtidig med at manipulere ophidselse af den cerebrale cortex, for at isolere denne variabel fra andre aspekter af NREMS.
Vi udtænkte et eksperimentelt system til samtidig måling af neuronal aktivitet via elecetroencephalogram, måling af glycolytisk flux via en lactat biosensor, og manipulation af cerebral cortical neuronal aktivitet via optogenetic aktivering af PyraMIDAL neuroner. Vi har udnyttet dette system til at dokumentere forholdet mellem søvn-relateret elektroencephalografisk bølgeformer og de øjeblik til øjeblik dynamik laktat koncentration i hjernebarken. Protokollen kan være nyttige for enhver person interesseret i at studere i frit opfører gnavere, forholdet mellem neuronal aktivitet målt på elektroencephalografisk niveau og cellulære energetik i hjernen.
Protocol
1. Kirurgisk Fremstillinq af dyr
1. Eksperimentelle fag
Anvender mus af B6.Cg-Tg (Thy1-COP4/eYFP) 18Gfng / J transgene linje 9, JAX stamme # 7612) eller andre mus, der udtrykker det blå lys-sensitive kation-kanal, Channelrhodopsin-2, i cerebrale corticale neuroner. Anvendelsen af blåt lys til hjernebarken af B6.Cg-Tg (Thy1-COP4/eYFP) 18Gfng / J transgene linje forårsager de pyramidale neuroner udtrykker Channelrhodopsin-2 til at depolarisere og undergå aktionspotentialer 9,10. Som følge af pyramideformet celleaktivering, er lokale interneuroner aktiveres, og ændringen i potentialet ikke forplanter sig til neuroner ud over det sted, stimulation 10. Udføre kirurgi under sterile forhold i tilslutning til gældende regulatoriske retningslinier: autoklaver kirurgiske redskaber og softpacks (kirurgisk område, gaze puder), hot perle steriliserer alle varme-tolerante indopereret metal-enheder (kanyler, skruer og ledninger)for 30-sec; Desinficer varme-intolerante implantabelt udstyr (lyslederkabel, plast stik) med en 10-sec dukkert i ethanol, blow ethanol-dyppet poster tørre ved anvendelse af dåse luft.
2. Anæstesi, stereotaktisk Placering og clearance af Skull
Brug den Impac 6 Integreret Multi Patient (Vet Equip Inc) system til at bedøve musen. Anvend 5% Isoflurane/95% ilt til induktion og 3% Isoflurane/97% oxygen til vedligeholdelse under kirurgi. Sende dyret på et cirkulerende vand-tæppe indstillet til 37 ° C. Det er ikke nødvendigt at overvåge kropstemperatur når den generelle holdes ved denne temperatur.
3. Klargøring af Skull for Implantation
Forbered incisionssted ved barbering alle skind fra toppen af kraniet. Den barberede område bør strække sig lateralt fra øre til øre og anterior-posterior fra øjnene til den bageste ende af kraniet. Desinficer den udsatte hud med tre consecutive svabere på Betadine efterfulgt af ethanol. Foretag en medial indsnit på toppen af kraniet, fra mellem øjnene til bagsiden af kraniet. Rengør kraniet med hydrogenperoxid og sterilt saltvand (0,9% NaCI). Kontrollere blødning med et ætsende middel. Find og marker bregma og lambda til bestemmelse stereotaxic koordinater. Stereotaktiske koordinater til elektrode / optogenetic stimulus konfigurationer, som vi har brugt, er vist i tabel 1 og vist skematisk i figur 1A.
4. Fremstilling af implantationssteder på Skull
Brug en høj hastighed tandlægebor med et 0,5 mm kugle burr bit til at etablere hver implantationsstedet i kraniet. Affases den eksterne margin på hvert hul ved hjælp af en 0,7 mm kugle burr bit for at lette skrue indsættelse.
5. Insertion og Sikring af kanyler, EMG Leads og EEG Leads
Indsæt EEG skruer (0.8mm i længde, med 2 cm af ikke-overtrukket 30-gauge fortinnet kobber-bus-ledning pre-loddet til skruehovedet) ind i hullerne og drive dem ind med en opslidset hånd skruetrækker 4-5 omdrejninger for at opnå den ønskede dybde. Hold vejledning kanyler på plads med et stereotaktisk kanyle holder og derefter anbringer dem til kraniet og ankre med akryl cement. Hver guide kanyle bør indeholde en dummy kanyle / stilet (Plast One, del # C312 DC \ 1) fra tidspunktet for kirurgi til tidspunktet for eksperimentering (10-14 dage) for at bevare åbenheden.
6. Lukning operationsstedet
Når EEG og vejledning kanyler er placeret i kraniet, dem obligation sammen med dental akryl cement (Lang Dental - Ortho-Jet cement). Efter cement sæt, placere plastik stik (Pinnacle Technology part # 8402) over den tørrede cement højen. Lodde enderne af ledningerne, der stammer fra EEG fører til kontakterne på plastik stik. Omslutter tråden fører i cement. Derefter trække EMG ledningerne gennem nakkestivhed muskels ved at skubbe dem ind i løbet af en 21ga nål stukket gennem musklen. Bind en dobbelt kirurg knude på 5-0 nylonsutur omkring disse ledninger bare distalt for, hvor ledningen føres musklen. Suturere sammen igen huden, der er blevet trukket tilbage for at få adgang til muskelvæv med enkelte afbrudte kirurg knob, under anvendelse af en revers skære P-3 nål og 5-0 nylonsutur.
7. Postoperativ analgesi og Recovery
Administrere buprenorphin som et analgetikum (0,1 mg / kg, subkutant) og flunixin meglumin (0,1 mg / kg, subkutant) som et anti-inflammatorisk umiddelbart efter operation, og dagligt på dag 1-2 efter kirurgi. Tillad dyr at inddrive i standard koloni boligforhold i mindst syv dage før eksperimenteren. Med ingen ekstra pleje ud over standard koloni boliger, kan kanyler forventes at forblive patent på mindst to uger med de indlagte stiletter sikret på plads. EEG og EMG sensorer kan også forventes at bevarefunktionen for denne varighed.
2. Generering af Tidsindstillet lysimpulser
1. Programmering af MC Stimulus Unit
Slut MC-Stimulus enhed (Multi-Channel Systems) via en USB-forbindelse til en stationær computer. Brug regnearkslignende MC-Stimulus brugergrænseflade til at programmere MC Stimulus enhed. Indtast den ønskede TTL (transistor-transistor logik) spænding for om periode, så længe de stimulus på og uden perioder, antallet af cyklusser per sekund ønskede, og det samlede antal af gentagne cykler til hele stimulus session. For yderligere detaljer se MC-Stimulus teknisk manual:
3. Fremstilling / Montage af Fiber Optic PrObes for Light Levering til hjernebarken
- Leverancer og udstyr til brug findes på: http://www.thorlabs.com/Thorcat/1100/1166-D02.pdf
- Skæring og polering af fiberoptiske kabler. http://www.thorlabs.com/Thorcat/1100/1166-D02.pdf
4. Samling af Rodent Optogenetic stimulationssystem
1. Grænseflade af MC-Stimulus Unit og Laser
Når MC-Stimulus enhed er programmeret, køre det som en stand-alone signal generator af en 5-Volt binær ON / OFF signal. Slut MC-Stimulus enhed til TTL aktiverede kraftenhed af laseren med BNC-stik.
2. Producerer Laser udgang via lyslederkabel
Brug det digitale display og variabel effekt skive lasereffekten enheden til manuelly justere udgangseffekten af laseren. Tilslut laser kraftenheden af laseren via et fladkabel. Slut den kvindelige FC (ferrule stik) fiber adapter af laseren til den mandlige FC stikket på fiberoptiske patch kabel (en 3 m længde, 200 um diameter glas conduction fiber indkapslet i lysreflekterende acrylatpolymer beklædning).
3. Transportudstyr Laser til Animal: Rotary kommutatoren
Tilslut oprindelse fiberoptiske kabel (3 m længde) og levering fiberoptiske kabel (45 cm) til modstående ender af den optiske drejeledet omslutter to kollimerende linser (doriske linser). Den fiberoptiske drejeleddet tjener som en kommutator: som dyret bevæger sig omkring sit bur, drejeledet roterer for at forhindre brud på de fiberoptiske kabler. Brug plastik strips til at fastgøre kommutatoren til et metal stå placeret over den cylindriske bur, hvor dyret er opstaldet.
4. Montering Levering Fiber OpticKabel til Head
Fasthold musen med en enkelt hånd til pin musen under et skålformet palme. Orient hovedet mellem forsøgslederen mellemnavn og pegefinger. Fjern attrappen kanyle fra guide kanyle placeret for den fiberoptiske kanyle. Fjern guide kanyle af vragdele ved hjælp af en steril 25ga nål. Sæt det fiberoptiske kabel i hånden og fastgør den til det fiberoptiske guide kanyle med et gevind skruelåg reddet fra en dummy kanyle. Styre indføringsdybden af det fiberoptiske kabel i hjernen ved en sutur knude bundet til det fiberoptiske kabel i en fast afstand fra den faste spaltede ende. Hele eksperimentelle apparat er vist i figur 1B.
5. Måling af EEG-defineret Søvn og laktat koncentration under Optogenetic Stimulation
1. Precalibration af lactat Sensor
Pre-kalibrering af lactat sensor er udført med et in vitrokit (Pinnacle Technology del # 7000-K1-T). Sensoren ækvilibreres i phosphatbufret saltvand (pH 7,4), derefter udsat for tre koncentrationer af L-lactat på trinvis måde ifølge producentens protokoller.
2. Indsættelse af den Laktat Sensor og EEG-kabel
Sæt forkalibreret sensoren ind i kraniet monteret laktat guide kanyle på en måde identisk med det fiberoptiske kabel indsættelse procedure (afsnit 4.4). Slut laktat sensoren til forforstærkeren af Pinnacle 8.400 biosensor med bipolære stik. Vedhæft denne forforstærker til 8-pin stik på kirurgisk implanteret headmount.
3. Etablering Optogenetic Stimulus Intensitet
Inden indsamling af data, skal du bruge laser intensitet knappen for at justere intensiteten af optogenetic stimulus. Amplituden af EEG-respons vil variere fra dyr, på grund af faktorer, som er ikke undersøgt systematisk, en d skal efterprøves ved visuel inspektion ved starten af stimulation. I praksis vil en intensitet på 80 til 120 μWatts typisk medføre en stigning i EEG amplitude på omkring 50% ved frekvensen for stimulation. Post-hoc hurtig Fourier-transformation-analyse (se punkt 5.5) er nødvendig for at kvantificere den absolutte størrelse af reaktionen.
4. Dataindsamling
Indsamle data ved hjælp af Pinnacle 8400 system: http://pinnaclet.com/pal-8400.html .
5. Databehandling med Neuroscore
Classify søvn stater ved visuel inspektion af EEG og EMG data med Neuroscore interface (DataSciences, International: http://www.datasci.com/products/software/NeuroScore_CNS_Software.asp ) eller Sirenia interface (Pinnacle Technology:f = "http://www.pinnaclet.com/sirenia.html" target = "_blank"> http://www.pinnaclet.com/sirenia.html). Proces data i ti sekunder epoker som vågne, ikke-rapid eye movement sleep, eller rapid eye movement sleep baseret på EEG og EMG. Gem data som Microsoft Excel-regneark for yderligere analyse og statistiske test.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Som vist i figur 2, en mus udstyret til optogenetic stimulation og laktat / EEG / EMG dataindsamling undergik spontane søvn / vågner tilstandsovergange mens EEG, EMG og cerebral laktat koncentrationen blev overvåget kontinuerligt. Strøm ved den laktat sensor steg i perioder med lav amplitude EEG og faldt i perioder med høj amplitude EEG. Som vist i figur 3, begge kanaler for EEG reagerer på optogenetic stimuli leveret i den frontale cortex.
Fig. 1. A) Skematisk fremstilling af kirurgisk implanterede EEG-elektroder, lactat sensor og kanyle til optogenetic stimulation. B) Skematisk gengivelse af hele det eksperimentelle system. 1, EEG ledning 1. 2, EEG ledning 2. Gnd, EEG jordskrue. Ref, EEG henvisning skrue.tp :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/4328/4328fig1large.jpg "target =" _blank "> Klik her for at se større figur.
Figur 2. Eksempel dataindsamling viser, at dyret overført til og fra søvn, mens instrumenteret til optagelser ved hjælp af biosensoren / optogenetic stimulus konfiguration ses i figur 1A. Optogenetic stimulation blev ikke anvendt i intervallet vist her. Wake (W) og de to undertyper af søvn, rapid eye movement sleep (R) og ikke-hurtige øjenbevægelser søvn (N) er defineret baseret på elektroencefalografi (EEG) og elektromyogram (EMG). High amplitude EMG ledsaget af lav amplitude EEG definerer kølvand. Lav amplitude EMG ledsaget af lav amplitude EEG definerer rapid eye movement sleep. Lav amplitude EMG ledsaget af høj amplitude EEG definerer non-rapid eye movement søvn. Laktatbiosensorstrøm stiger som en funktion af lav amplitude EEG (dvs.. under både kølvand og rapid eye movement søvn) og falder som en funktion af høj amplitude EEG (dvs.. under non-rapid eye movement sleep).
Figur 3. Repræsentative data fra dyr udsat for optogenetic stimulation ved 1 Hz (A) eller 10 Hz (B) ved hjælp af biosensoren / optogenetic stimulus konfiguration ses i figur 1A. Traces repræsenterer 60-sek optagelser. Timingen af en 30-sec interval stimulation er angivet øverst i hvert panel. Klik her for at se større figur .
| Frontal Stimulation-I forhold til Bregma (mm) | |||
| Antenne / Post | Lat | D / V | |
| EEG1 | 2,2 | 1,6 | - |
| EEG2 | 2,2 | -1,6 | - |
| Henvisning | -3,5 | -1,5 | - |
| Ground | -3,5 | 1,5 | - |
| Laktat Kanyle | 1,0 | 1,6 | -0,5 |
| Optogenetic Kanyle | 1,0 | -1,6 | -0,5 |
Tabel 1. Stereotaksisk koordinater for kirurgisk implanterede enheder.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Fremgangsmåderne præsenteres her, at man kan måle forholdet mellem søvn og ændringer i hjernen koncentrationen i den glycolytiske mellemprodukt lactat på en tidsskala ikke tidligere var muligt. Dyr gennemgå spontane overgange mellem kølvand, NREMS og REMS. Desuden er vi i stand til at anvende optogenetic stimuli, mens dyrene gennemgå disse overgange. Data indsamlet indtil nu viser, at både spontane og inducerede bølger indvirkning på udlæsningen af en lactatoxidase-baseret biosensor.
Man kunne konstruere eksperimentelle systemer svarende til den her beskrevne med udstyr og software fra andre kilder. Alternative kilder til polysomnografiske er egnet til gnavere omfatter data Sciences International 11, og Embla 12. Software til dvaletilstand klassificering er tilgængelig fra Somnologica 12, Sleep Log 13 og Icelus 14. Amperometriske biosensorer til måling af lactater tilgængelige fra Quanteon 15. Til vores viden, tilbyder Pinnacle Technology det eneste system, hvor biosensorer, EEG og EMG kan måles samtidigt med et software interface.
Vi har målt ændringer i både lactat koncentration og EEG distalt til stedet for optogenetic stimulation. Effekter af optogenetic stimulation ved så distale sites bekræfter, at optogenetically-inducerede potentielle ændringer opformeres over stedet for stimulation. Man kunne måle disse parametre direkte indenfor cortex udsat for lys, men måle dem andetsteds sikrer, at reaktioner skyldes bølgeudbredelse, i modsætning til en kunstig respons af biosensoren til lyseksponering (som dokumenteret 16). Optogenetically-inducerede 1-Hz bølger adskiller sig fra søvn langsomme bølger ved, at de ikke er synkroniserede med subkortikale fremspringende neuroner. Som sådan, at de ikke forekommer i stereotype tidsmæssige relationer til andre søvnrelateredefænomener, såsom spindler og K-komplekser 17. Hvorvidt optogenetic stimulation efterligner andre effekter af naturlige langsomme bølger (såsom ændringer i synaptisk styrke 18 eller homoeostatic ændringer i EEG slow wave aktivitet 11) er usikker. Fremgangsmåderne beskrevet her kan anvendes til at behandle dette spørgsmål i fremtidige undersøgelser.
Dyr er bundet af begge ledningerne transporterer biopotentialer fra dyr til computeren, og det fiberoptiske kabel, der overfører blåt lys ind i hjernebarken. Begge trådløse EEG / bioanalyte registreringssystemer (http://pinnaclet.com/biosensor-recording-sys/fixed-frequency.html) og trådløse optogenetic stimulering enheder 19 er blevet rapporteret. Imidlertid har de to ikke er blevet integreret i en enkelt fungerende system til vores viden. Til trods for fastholdelsesanordningen er forbundet med en sammenbindende kabel, er dyr ofte ses flytte rundt deres bure, og mængden af tid brugt i søvn er typisk for mus undersøgt i similar eksperimentelle situationer. Sensorer er kompatible med dette system er tilgængelige til måling af andre bioanalytes, herunder glucose og glutamat. Systemet er derfor sandsynligt, at være nyttige i andre eksperimentelle situationer, hvor adfærd, der EEG og bioanalyte koncentrationer analyseres.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikter erklæret.
Acknowledgments
Forskning finansieret af Department of Defense (Defense Advanced Research Projects Agency, Young Faculty Award, Grant Number N66001-09-1-2117) og NINDS (R15NS070734).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BASi Mouse Guide Cannula | Pinnacle Technology/BASi Inc | 7032 | |
| Lactate Biosensor | Pinnacle Technology | 7004 | |
| Head Mount | Pinnacle Technology | 8402 | |
| Sleep/Biosensor Recording system | Pinnacle Technology | 8400-K1-SL | 2 EEG channels, 1 EMG channel, & 1 biosensor |
| Tethered Mouse in-vitro Calibration kit | Pinnacle Technology | 7000-K1-T | |
| Fiber Optic Guide Cannula | Plastics One | C312G | 21 Gauge Guide Cannula |
| Dummy Cannula | Plastics One | C312DC | 21 Gauge Dummy |
| Diamond Fiber Scribe | Thorlabs | S90W | |
| Fiber Connector Crimp Tool | Thorlabs | CT042 | |
| Furcation Tubing | Thorlabs | FT030 | 03.0 mm |
| Thorlabs | T10S13 | Max Dia. 0.012 | |
| Furcation Tube Stripper | Thorlabs | FTS3 | |
| Bare Hard Cladding Multimode Fiber | Thorlabs | BFL37-200 | 200 μm Core, 0.37 NA |
| Wire Snips/Kevlar Shears | Thorlabs | T865 | |
| Fiber Optic Epoxy | Thorlabs | F112 | |
| Fiber Stripper Tool | Thorlabs | ||
| Glass Polishing Plate | Thorlabs | CTG913 | |
| Rubber Polishing Pad | Thorlabs | NRS913 | |
| Eye Loupe | Thorlabs | JEL10 | |
| Kim Wipes | Thorlabs | KW32 | |
| Compressed Air | Thorlabs | CA3 | |
| Polishing Puck | Thorlabs | D50-xx | |
| Fiber Inspection scope | Thorlabs | CL-200 | |
| Polishing Films | Thorlabs | LFG5P, LFG3P, LFG1P, LFG03P | |
| FC/PC connector end | Thorlabs | 30126G2-240 | 240 μm Bore, SS Ferrule |
| MC Stimulus Unit | Multi-Channel Systems | STG-4002 | |
| MC Stimulus Software | Multi-Channel Systems | MC-Stimulus V 2.1.5 | |
| Blue Laser | CrystaLaser | CL473-050-0 | |
| Laser Power supply | CrystaLaser | CL2005 | |
| Fiber Optic Rotary Joint | Doric Lenses | FRJ-v4 | |
| Table 2. Supplies and equipment. | |||
References
- Magistretti, P. Brain Energy Metabolism. Fundamental Neuroscience. Zigmond, M. J., Bloom, F. E., Landis, S. C., Roberts, J. L., Squire, L. R. , Academic Press. New York. 389-413 (1999).
- Maquet, P., et al. Cerebral glucose utilization during sleep-wake cycle in man determined by positron emission tomography and [18F]2-fluoro-2-deoxy-D-glucose method. Brain Res. 513 (1), 136-143 (1990).
- Buchsbaum, M. S., et al. Regional cerebral glucose metabolic rate in human sleep assessed by positron emission tomography. Life Sci. 45 (15), 1349-1356 (1989).
- Kennedy, C. Local cerebral glucose utilization in non-rapid eye movement sleep. Nature. 297 (5864), 325-327 (1982).
- Pappenheimer, J. R., Koski, G., Fencl, V., Karnovsky, M. L., Krueger, J. Extraction of sleep-promoting factor S from cerebrospinal fluid and from brains of sleep-deprived animals. J. Neurophysiol. 38 (6), 1299-1311 (1975).
- Borbely, A. A., Achermann, P. Sleep homeostasis and models of sleep regulation. Principles and Practice of Sleep Medicine. Kryger, M. H., Roth, T., Dement, W. C. , 3rd, W.B. Saunders. Philadelphia. 377-390 (2004).
- Destexhe, A., Contreras, D., Steriade, M. Spatiotemporal analysis of local field potentials and unit discharges in cat cerebral cortex during natural wake and sleep states. J. Neurosci. 19 (11), 4595-4608 (1999).
- Astrup, J., Sorensen, P. M., Sorensen, H. R. Oxygen and glucose consumption related to Na+-K+ transport in canine brain. Stroke. 12 (6), 726-730 (1981).
- Arenkiel, B. R., et al. In vivo light-induced activation of neural circuitry in transgenic mice expressing channelrhodopsin-2. Neuron. 54 (2), 205-218 (2007).
- Mateo, C. In Vivo Optogenetic Stimulation of Neocortical Excitatory Neurons Drives Brain-State-Dependent. Curr. Biol. , (2011).
- Wisor, J. P., Clegern, W. C. Quantification of short-term slow wave sleep homeostasis and its disruption by minocycline in the laboratory mouse. Neurosci. Lett. 490 (3), 165-169 (2011).
- El Yacoubi, M., et al. Behavioral, neurochemical, and electrophysiological characterization of a genetic mouse model of depression. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (10), 6227-6232 (2003).
- Tsunematsu, T., et al. Acute optogenetic silencing of orexin/hypocretin neurons induces slow-wave sleep in mice. J. Neurosci. 31 (29), 10529-10539 (2011).
- Le, S., Gruner, J. A., Mathiasen, J. R., Marino, M. J., Schaffhauser, H. Correlation between ex vivo receptor occupancy and wake-promoting activity of selective H3 receptor antagonists. J. Pharmacol. Exp. Ther. 325 (3), 902-909 (2008).
- Burmeister, J. J., Palmer, M., Gerhardt, G. A. L-lactate measures in brain tissue with ceramic-based multisite microelectrodes. Biosens. Bioelectron. 20 (9), 1772-1779 (2005).
- Cardin, J. A. Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2. Nat. Protoc. 5 (2), 247-254 (2010).
- Destexhe, A., Contreras, D., Steriade, M. Cortically-induced coherence of a thalamic-generated oscillation. Neuroscience. 92 (2), 427-443 (1999).
- Liu, Z. W., Faraguna, U., Cirelli, C., Tononi, G., Gao, X. B. Direct evidence for wake-related increases and sleep-related decreases in synaptic strength in rodent cortex. J. Neurosci. 30 (25), 8671-8675 (2010).
- Iwai, Y., Honda, S., Ozeki, H., Hashimoto, M., Hirase, H. A simple head-mountable LED device for chronic stimulation of optogenetic molecules in freely moving mice. Neurosci. Res. 70 (1), 124-127 (2011).
