פרוטוקול זה מתאר תכנון והשתלה כירורגית של מנגנון ריסון ראש לניטור פעילות עצבית במבני מוח תת-קורטיקליים בחולדות ערניות. הוא מתאר נהלים לבידוד נוירונים בודדים בתצורה הסמוכה ולזיהוי יעיל של מיקומם האנטומי.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ניטור Juxtacellular והלוקליזציה של Single נוירונים בתוך מבנים מוחיים תת-קליפת המוח של התראה, חולדות-מרוסן ראש
במאמר זה
סיכום
תקציר
ישנן מגוון טכניקות לניטור פעילות חוץ-תאית של יחידות עצביות בודדות. עם זאת, ניטור פעילות זו ממבני מוח עמוקים בבעלי חיים מתנהגים נותר אתגר טכני, במיוחד אם יש למקד את המבנים באופן סטריאוטקסי. פרוטוקול זה מתאר טכניקות כירורגיות ואלקטרופיזיולוגיות נוחות השומרות על ראש החיה במישור הסטריאוטקסי ומבודדות באופן חד משמעי את פעילות הזינוק של נוירונים בודדים. הפרוטוקול משלב ריסון ראש של מכרסמים ערניים, ניטור צמוד עם אלקטרודות מיקרופיפטות והזרקת צבע יונטופורטי כדי לזהות את מיקום הנוירונים בהיסטולוגיה פוסט-הוק. בעוד שכל אחת מהטכניקות הללו מבוססת היטב בפני עצמה, הפרוטוקול מתמקד בפרטי השימוש המשולב שלהן בניסוי יחיד. טכניקות נוירופיזיולוגיות ונוירו-אנטומיות אלו משולבות עם ניטור התנהגותי. בדוגמה הנוכחית, הטכניקות המשולבות משמשות כדי לקבוע כיצד תנועות ויבריסה שנוצרות בעצמן מקודדות בפעילות של נוירונים בתוך התלמוס הסומטוסנסורי. באופן כללי יותר, זה פשוט להתאים את הפרוטוקול הזה לניטור פעילות עצבית בשילוב עם מגוון משימות התנהגותיות בחולדות, עכברים ובעלי חיים אחרים. באופן קריטי, השילוב של שיטות אלה מאפשר לנסיין לקשר ישירות בין אותות נוירופיזיולוגיים המזוהים אנטומית להתנהגות.
מבוא
ניטור פעילות עצבית בבעלי חיים ערניים המעורבים באופן פעיל במשימה התנהגותית הוא קריטי להבנת התפקוד והארגון של מערכת העצבים. הקלטה תאית של הפעילות החשמלית מיחידות עצביות אחת כבר זמן רב כלי עיקרי של מדעי מוח ומערכות עדיין נרחב בשימוש כיום. מגוון רחב של סוגי אלקטרודה ותצורות זמינים בהתאם לדרישות המדעיות וטכניות של ניסוי מסוים. כרוני מושתל microdrives או מערכי אלקטרודה משמשים לעתים קרובות בבעלי חיים לנוע בחופשיות, כוללים ציפורים, מכרסמים, ופרימטים שאינם בני אדם 1-4. לחלופין, חדירות חריפות עם microelectrodes מתכת או זכוכית באמצעות micromanipulator חיצוני משמשות לעתים קרובות כדי להקליט מבעלי חיים מורדמים או-מרוסן ראש. יש לי ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
פרוטוקולי ניסוי בוצעו על חולדות נקבות ארוכות אוונס (250-350 גר ') בהתאם להנחיות טיפול בבעלי החיים ושימוש שנקבעו פדרלי ואושרו על ידי ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו.
1. להתאקלם העכברוש לגוף איפוק
הערה: מניחים את החולדה בדיאטה מוגבלת. להאכיל את העכברוש פעם ביום באופן מיידי לאחר כל פגישת טיפול יומית להסתגל החולדה לריסון (שיפורט להלן). לספק מספיק מזון כדי לשמור על בעלי החיים ב- 80% מהמשקל ההתחלתי שלה. סכום זה הנו כ 6 גרם של מזון ליום לחולדה הארוך אוונס 250....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
יחידות עצביות בהמדיאלי אחורי הגחון (VPM) התלמוס לקודד את השלב של תנועת vibrissa במהלך עצמי שנוצר ומעיף 15,16. איור 7 א מציג מדגם פעילות spiking של יחידת התלמוס VPM כחולדה הנעים במהירות באופן פעיל. איור 7 מציגה היסטוגרמה של ספייק פעמים מיושרות לשלב המיידי של תנועת vibrissa 17. יש יותר קוצים בשלב ההכחשה של הנעים במהירות. לאחר ההקלטה, המיקום של היחידה שכותרתו באמצעות iontophoresis של צבע כחול השמיים שיקגו, כפי שמוצג
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
בנייה לנענע הניסיוני
התיאור של החלקים מכאניים המשמשים לבנייה לנענע הניסוי (איור 4) מושמט מן הפרוטוקול, כפי שהוא יכול להיות בנוי במגוון דרכים. בהפגנה זו סטנדרטית אופטו-מכאני חלקים ומהדק תמיכה משמש להר בר משענת הראש וצינור איפוק גוף (ראה סעיף חומרים). חלקי אופטו-מכאני דומים יכולים לשמש לעלות בעל אלקטרודה לmicromanipulator הממונע. חשוב שבר משענת הראש ב.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
תודות
אנו אסירי תודה למכונים הקנדיים לחקר הבריאות (מענק MT-5877), למכונים הלאומיים לבריאות (מענקים NS058668 ו-NS066664) ולקרן הדו-לאומית ארה"ב-ישראל (מענק 2003222) על מימון מחקרים אלה.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| קטסט (קטמין HCl) | פורט דודג | N/A | |
| Anased (תמיסת קסילזין) | מעבדות לויד | N/A | |
| Betadyne (פובידון-יוד) | CVS Pharmacy | 269281 | |
| Loctite 495 | Grainger Industrial Supply | 4KL86 | 20 - 40 cp ציאנואקרילט |
| Vetbond | 3M | 1469SB | |
| מלט אחיזה אבקה | Dentsply Intl | 675571 | לבסיס תא ההקלטה |
| Grip צמנט נוזל | Dentsply Intl | 675572 | לבסיס תא ההקלטה |
| ג'ל סיליקון | Dow Corning | 3-4680 | |
| Jet Denture Repair Acrylic Powder | Lang Dental Manufacturing Co. | N/A | לאבטחת מנגנון משענת הראש לגולגולת |
| Ortho-Jet נוזל שרף אקרילי אורתודונטי מהיר ריפוי | Lang Dental Manufacturing Co. | N / A | לאבטחת מנגנון משענת הראש לגולגולת |
| שיקגו כחול שמיים | סיגמא | C8679 | |
| Paraformaldehyde | Sigma | 158127 | לזלוף וקיבוע רקמות |
| מלח חוצץ פוספט | Sigma | P3813 | לזלוף וקיבוע רקמות |
| ציטוכרום C | Sigma | C2506 | לצביעה ציטוכרום-אוקסידאז, <חזק>איור 7 |
| דיאמינובנזידין | סיגמא | D5905 | לצביעה ציטוכרום-אוקסידאז, <חזק>איור 7 |
| גרב עכברוש | לתפור אלגנטי (סן דייגו, קליפורניה) | N/A | בהתאמה אישית, <חזק>דמויות 1, 4 |
| צינור PVC 2 ½ " | חברת הפלסטיק האמריקאית | 34108 | <חזק>איור 4 |
| תת-זעירים D פינים ושקעים | Connectivity 205089-1 | <חזק>איור 3 | |
| חוט מוסיקה נירוסטה בקוטר 0.010 אינץ' | Precision Brand Products, Inc. | 21010 | <חזק>איור 3 |
| מסגרת אחיזה סטריאוטקסית | Kopf | Instruments דגם 900 | <חזק>איור 3 |
| אוזניים סטריאוטקסיים | Kopf | Instruments דגם 957 | <חזק>איור 3 |
| מניפולטור סטריאוטקסי | Kopf Instruments | דגם 960 | <חזק>איור 3 |
| ½ מקדחה מ"מ הנרי | שיין | 100-3995 | |
| מקדחה דנטלית באוויר שקט | Midwest Dental | 393-1600 | |
| נירוסטה 0-80 ו-frac18; ” בורג | אטב סופרמרקט | 247438 | <חזק>איור 3 |
| 0.2 מ"ל צינור צנטריפוגה | פישר סיינטיפיק | 05-407-8A | <חזק>איור 3 |
| מותאם אישית מוט מחזיק ראש | UCSD SIO חנות מכונות | N/A | בהתאמה אישית, <חזק>דמויות 2 - 4 |
| צלחת אחיזת ראש מותאמת אישית | UCSD SIO חנות מכונות | N/A | בהתאמה אישית, <חזק>איורים 2 - 4חזק |
| בזווית ישרה | ניופורט | MCA-1 | <חזק>איורים 3, 4; חלקים אופטו-מכניים סטנדרטיים עבור הג'יג הניסיוני (<חזק>איור 4) הם גם מחברת Newport Corp. |
| 8-32 ו-frac34; ” בורג | אטב סופרסטור | 240181 | לריסון ראש, <חזק>איור 3 |
| 4-40 ו-frac14; ” בורג | אטב סופרסטור | 239958 | למשענת ראש, <חזק>דמויות 3, 4 |
| קוורץ צינורות נימיים | Sutter Instruments | QF-100-60-10 | <חזק>איור 5 |
| פחמן דו חמצני חולץ לייזר פחמן דו חמצני | מכשירי סאטר | P-2000 | |
| מיקרומניפולטור ממונע | מכשירי סאטר | MP-285 | |
| מגבר מיקרואלקטרודה | התקנים מולקולריים | Multiclamp 700B | חלק חלופי: התקנים מולקולריים Axoclamp 900A |
| מגבר מיקרואלקטרודה שלב ראש | התקנים מולקולריים | CV-7B | חלק חלופי: HS-9Ax10 עם התקנים מולקולריים Axoclamp 900A |
| ממריץ דופק מבודד | A-M Systems | דגם 2100 | חלק חלופי: HS-9Ax10 עם התקנים מולקולריים Axoclamp 900A |
| צג שמע | רדיו שאק | 32-2040 | |
| מחזיק פיפטות | Warner Instruments | #MEW-F10T | חלקים חלופיים: ראה <חזק>דיון, <חזק>איור 6A |
| עופרת אלקטרודה | חזק> NEF34-1646 | (אופציונלי), <חזק>איור 6D | |
| ממסר למגבר טכנולוגיית | COTO | #2342-05-000 | (אופציונלי) בשימוש עם לוח מעגלים מודפסים בהתאמה אישית (UCSD Physics Electronics Shop), <חזק>איור 6A-C |
| >מצלמת וידאו דיגיטלית | Basler | A602fm | (אופציונלי) לניטור התנהגותי, <חזק>איור 7 |
| Puralube משחה וטרינרית | Amazon.com, Inc | NC0138063 |
מקורות
- Fee, M. S., Leonardo, A. Miniature motorized microdrive and commutator system for chronic neural recording in small animals. Journal of Neuroscience Methods. 112 (2), 83-94 (2001).
- Ventakachalam, S., Fee, M. S., Kleinfeld, D.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
