Impiantare array organizzate di microfili per l'uso in single-unit registrazioni elettrofisiologiche presenta una serie di sfide tecniche. Sono descritti metodi per eseguire questa tecnica e le attrezzature necessarie. Inoltre, i frutti di un array Microconduttori organizzati per registrare da sub-regioni neurali distinti con elevata selettività spaziale è discusso.
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Articolo metodologico
Una procedura per l'impianto Array organizzata di microfili per Recordings singola unità di Awake, Comportarsi Animali
In questo articolo
Sommario
Abstract
In vivo registrazioni elettrofisiologiche nella veglia, animali comportarsi forniscono un potente metodo per la comprensione segnalazione neurale a livello di singola cellula. La tecnica consente sperimentatori di esaminare temporalmente e regionale modelli di cottura specifici al fine di correlare i potenziali d'azione registrati con il comportamento in corso. Inoltre, le registrazioni singola unità possono essere combinati con una pletora di altre tecniche per produrre spiegazioni complete della funzione neurale. In questo articolo, descriviamo l'anestesia e la preparazione per Microwire impianto. Successivamente, annoveriamo l'attrezzatura necessaria e passaggi chirurgici per inserire con precisione una matrice microconduttori in una struttura di destinazione. Infine, descriviamo brevemente l'attrezzatura utilizzata per registrare da ciascun elettrodo nella matrice. Gli array Microconduttori fissi descritti sono particolarmente adatti per l'impianto cronica e consentono registrazioni longitudinali di dati neurali in quasi tutte le Preparati comportamentalion. Discutiamo rintracciamento brani elettrodi per triangolare posizioni Microconduttori nonché modi per combinare microconduttori impianto con tecniche di immunoistochimica per aumentare la specificità anatomica dei risultati registrati.
Introduzione
Registrazioni elettrofisiologiche permettono agli scienziati di esaminare le proprietà elettriche delle cellule biologiche. Nel sistema nervoso centrale, in cui gli impulsi elettrici servono come meccanismo di segnalazione, queste registrazioni sono di particolare importanza per la comprensione funzione neurale 1-2. Durante le registrazioni singola unità a comportarsi animali, un microelettrodo che è stato inserito nel cervello è in grado di registrare i cambiamenti nella generazione di un neurone di potenziali d'azione nel corso del tempo.
Mentre molte tecniche permettono di registrare l'attività cerebrale, monoblocco ....
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Protocollo
La massima cura deve essere presa per mantenere condizioni di asetticità (come descritto nella Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio 9) durante la preparazione e lo svolgimento della seguente procedura. Il protocollo che segue è conforme alla Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio ed è stato approvato dalla cura degli animali ed uso Comitato Istituzionale, Rutgers University. Si stima che le procedure successive richiederanno 3-6 ore per completare.
Impiantare Array Microwire:
- Inserire animali sotto anestesia utilizzando 50 mg / kg sodio pentobarbital (ip) e amministrare 10 mg / kg d....
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Risultati
Un elenco delle attrezzature utilizzate da questo laboratorio per la registrazione di segnali elettrofisiologici possono essere trovate nella tabella 3. Dopo il recupero da un intervento chirurgico,-singole unità sono registrati inserendo un guadagno unitario headstage nel connettore impiantato. Questo headstage è collegato tramite un cavo a un commutatore, che è capace di libera rotazione senza interruzioni nella registrazione elettrofisiologica attraverso l'uso di anelli collettori elettrici. Il c.......
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Discussione
Registrazioni extracellulari rappresentano una potente tecnica sperimentale che può essere incorporato in quasi ogni preparazione sperimentale nel campo delle neuroscienze. Fili che sono stati impiantati in array organizzati possono essere seguiti come i loro alberi passano attraverso il cervello e nella loro regione di destinazione (Figura 5A). Quando una piccola lesione post-sperimentale viene creato sulla punta microconduttori noninsulated per creare un piccolo deposito ferro dal filo di acciaio inos.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno concorrenti interessi finanziari da dichiarare.
Ringraziamenti
Questo studio è stato sostenuto dal National Institute on Drug Abuse concede DA 006.886 (MOW) e DA 032.270 (DJB).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Tabella 1. Elenco dei materiali chirurgici. | |||
| Garza | Fisher (MooreBrand) | 19-898-144 | |
| Cotton Swabs | Fisher (Puritan) | S304659 | |
| Nembutal (Pentobarbital) | Sigma Aldrich | P3761 | |
| Atropina Nitrato di metile | Sigma Aldrich | A0382 | |
| Baytril (Enrofloxacina) | Butler Shein ( Bayer) | 1040007 | |
| Ketamina cloridrato | Butler Shein | SKU# 023061 | |
| Betadine (Povidone-Iodio) | Fisher (Perdue) | 19-066452 | |
| Stereotax | Kopf | Modello 900 | |
| Strumento di cauterizzazione | Stoelting | 59017 | |
| Microscopio da dissezione | Nikon | SMZ445 | |
| Trapano dentale | Buffalo | 37800 | |
| Soluzione salina batteriostatica | Bulter Schein | 8973 | |
| Jewlers Viti | Stoelting | 51457 | |
| Microsonde array di microfili | Filo di terra personalizzato Omnetics | ||
| Custom Plug | |||
| Dental Acrylic | Fisher (BAS) | 50-854-402 | |
| Suture riassorbibili | Fisher (Ethicon) | NC0258473 | |
| Puralube (unguento/lubrificante oftalamico) | Fisher (Henry Schein) | 008897 | |
| Tabella 2. Elenco degli strumenti chirurgici. | |||
| 2x Microforcipe | George Tiemann Co. | #160-57 | Multiuso (ad es. rimozione di detriti nella finestra del cranio) |
| 2x Pinze | George Tiemann Co. | #160-93 | Multiuso (ad es. legare suture) |
| 6x Emostatici | George Tiemann Co. | #105-1125 | Morsetto e incisione aperta |
| 1x Forbici piccole | George Tiemann Co. | #105-411 | Tagliare le suture dopo aver legato |
| 1x pinza per tessuti | George Tiemann Co. | #105-222 | Tenere il tessuto durante la sutura |
| 1x Porta aghi | George Tiemann Co. | #105-1259 | Ago da sutura 1x |
| Supporto per bisturi (con lama #11) | George Tiemann Co. | #105-80 (con lama #105-71) | Incisione del cranio |
| 1x #22 Lama per bisturi | George Tiemann Co. | #160-381 | Rasatura del cuoio capelluto |
| 1x Spatola chirurgica | George Tiemann Co. | # 160-718 | Raschiamento cranio per pulire il tessuto sul cranio |
| Macchine / gioiellieri viti | varie | N / A | 0/80 x 1/8 " |
| Tabella 3. Elenco delle apparecchiature per la registrazione di segnali elettrofisiologici. | |||
| Microwire Array & Connector | Micro Probe, Inc. (Gaithersburg, MD) | N/A (Parte n. in base alle caratteristiche dell'array) | Impiantato cranialmente nella regione di registrazione target. Gli array sono personalizzati in base alla spaziatura dei fili desiderata, alla lunghezza, ecc. |
| Unity-Gain Harness/Headstage | M.B. Turnkey Designs (Hillsborough, NJ) | Proj 1200 | Amplificazione iniziale del segnale neurale; consente la propagazione di piccoli segnali neurali. |
| Commutatore (e girevole del fluido opzionale) | Plastics One, Inc. (Roanoke, VA) | SL18C | Consente agli animali di ruotare liberamente mentre propagano il segnale elettrico al preamplificatore |
| Preamplificatore | M.B. Turnkey Designs (Hillsborough, NJ) | Proj 1198 | Amplifica in modo differenziale i segnali neurali contro un elettrodo di riferimento. |
| Filtro e amplificatore | M.B. Turnkey Designs (Hillsborough, NJ) | Proj 1199 | Filtra e amplifica ulteriormente il segnale amplificato in modo differenziale. |
| Computer di acquisizione | EnGen (Phoenix, AZ) | N/A (Custom Build) | Esegue software e hardware per l'acquisizione di dati comportamentali e neurali. |
| Carta A/D | Traduzione dei dati (Marlboro, MA) | DT-3010 | Digitalizza i segnali neurali per il campionamento al computer. |
| scheda I/O digitale | (Norton, MA) | PCI CTR-05 | Acquisisce input e output comportamentali |
Riferimenti
- Carter, M., Shieh, J. C. Electrophysiology In: Guide to research techniques in neuroscience. , Academic Press. (2009).
- Aston-Jones, G., Siggins, G. R. Electrophysiology. In: Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress. Kupfer, D., Bloom, F. E. , Raven Press. (1995).
- Root, D.....
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Ristampe e permessi
