הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

חַד

15.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/55940

⸱

22 ביוני 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

מחברים מתאימים: Christoph van Riesen <christoph.van-riesen@charite.de>

במאמר זה

סיכום

במחקר זה, מתודולוגיה מוצג על איך לבצע באתר מרובה in vivo הקלטות אלקטרו מכיון hyperdirect תחת הרדמה urethane.

תקציר

עדות מתמשכת מראה כי מחלות נוירופסיכיאטריות רבות יש להבין כהפרעות של רשתות עצביות בקנה מידה גדול. כדי להבין טוב יותר את הבסיס הפאתופיסיולוגי של מחלות אלו, יש צורך לאפיין במדויק באיזו צורה מופרעת עיבוד המידע בין החלקים העצביים השונים של המעגל. באמצעות תאיים in vivo הקלטות אלקטרו, ניתן לתכנן במדויק את הפעילות העצבית בתוך הרשת העצבית. ליישום שיטה זו יש מספר יתרונות על פני טכניקות אלטרנטיביות, כגון הדמיה בתהודה מגנטית תפקודית ודמיון סידן, שכן היא מאפשרת רזולוציה זמנית ומרחבית ייחודית ואינה מסתמכת על אורגניזמים מהונדסים גנטית. עם זאת, השימוש תאיים בהקלטות vivo מוגבל שכן היא טכניקה פולשנית כי לא ניתן ליישם אוניברסלית. במאמר זה, שיטה פשוטה וקלה לשימוש מוצג wאשר ניתן בו זמנית לרשום פוטנציאלים תאיים כגון פוטנציאל שדה מקומי פעילות multunit במספר אתרים של רשת. זה מפורט כיצד מיקוד מדויק של גרעינים תת קליפתיים ניתן להשיג באמצעות שילוב של ניתוח stereotactic וניתוח מקוון של הקלטות יחידה רב. לפיכך, הוא הוכיח, איך רשת מלאה כגון hyperdirect cortico-basal לולאה הגרעינים ניתן ללמוד בחיות הרדים in vivo .

מבוא

עדויות המצטברות לאחרונה על הפרעות נוירופסיכיאטריות שונות כגון מחלת פרקינסון (PD) וסכיזופרניה מצביעות על כך שהפתופיזיולוגיה שלהם מבוססת על תפקוד לקוי של מעגלים עצביים מורחבים, שלעתים קרובות כרוכות במבנים קליפת המוח וקורטיקורטיקליים 1 , 2 , 3 . על פי תיאוריה זו, את הביטויים הקליניים של מחלות נובעות כתוצאה של יכולת עיבוד מידע לקוי של רשת של תאים במקום תאים בודדים או אלמנטים נוירונים ספציפיים 1 , 2 , 3 . על מנת להגביר את ההבנה של קבוצה מורכבת זו ש....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

נהלי הניסוי נערכו בהתאם לחוק רווחת בעלי חיים בגרמניה (מתוקן לאחרונה בשנת 2014) והתקנות האירופיות (2010/63 / EU). הניסויים אושרו על ידי רשות רווחת בעלי החיים המקומית (LaGeSo, Berlin), ועמדו בקריטריונים המקומיים ובהנחיות הבינלאומיות.

הערה: בשיטה המוצגת שני דגמים של אלקטרודות משמשים להקליט את מסלול הגנגליונים הבסיסי הקורטיקלי-בסיסי, המחבר את הקורטקס המוטורי הראשוני (M1) עם הגרעין התת-למי (STN) וה- nicra pars reticulate (SNR). עבור epidural electrocorticogram (ECoG) הקלטות מ M1 בהתאמה אישית עכבה נמוכה אלקטרודות Ag / AgCl משמשים. ההקלטות של STN ו SNR מבוצעות עם אלק....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

עם זאת משמש הקלטה אלקטרודות, אפשר לדגימה LFPs מן הקורטקס המוטורי העיקרי, הגרעין subthalamic ואת reiculata ניגריה פטרייתיות ו MUA מן STN ו SNR. בתחילה, LFP והפעילות מרובת היחידות נרשמות יחד באות של פס רחב. לאחר מכן, LFPs ו MUAs מופרדים על ידי מסננים bandpass (0.05-250 הרץ עבור LFPs ו 300-4000 הרץ עבור MUA).

עבור המיקוד הנכון של גרעינים תת-קורטיקליים.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

במחקר הנוכחי, השיטה מדגימה כיצד להקליט אותות אלקטרו-סיביים תאיים בו-זמנית מאתרים מרובים של רשת נתונה, תוך שימוש בדוגמה של מסלול הגרעינים הקורטיקו-ביסאלי המהיר המחבר את ה- M1 עם ה- STN ו- SNR במכרסמים.

צעד קריטי בהקלטה של ​​מבנים תת-קליניים קטנים כגון STN הוא ההכנסה המודרכת במדויק של אלקטרודות ההקלטה אל המטרה. בשיטה המוצגת, טיפול בשני שלבים מכריעים מבטיח דיוק גבוה של המיקוד. כאשר מכינים את החיה במנגנון stereotacti.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

אנו מודים ל- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), KFO 247, על מימון המחקר שלנו.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אלקטרודות אפידורליות מותאמות אישית Ag/AgClGoodfellow GmbH
D-61213 Bad Nauheim, Germany
info@goodfellow.com
Product-ID AG005127 עבור 99.99% חוטי כסףאלקטרודות Ag/AgCl יאפשרו איכות אות טובה יותר, אך ניתן להשתמש בהן רק בניסויים אקוטיים. החלפה אפשרית: אלקטרודות נירוסטה
מחזיק סטריאוטקסי עם בלוק אקריליDavid Kopf Instruments,
7324 Elmo Street, Tujunga, CA 91042, ארה"ב
מזהה מוצר דגם 1770 מחזיק אלקטרודות סטנדרטיודא שלבלוק האקרילי יש שקעים המתאימים להגדרת האלקטרודה למטרה הרצויה. ניתן לשנות בלוקים אקריליים בקלות עם קובץ כדי להשיג את התצורה הרצויה. החלפה אפשרית: מחזיקי אלקטרודות בבנייה עצמית
אלקטרודות מיקרו-חוטי טונגסטן 1.5 MΩ עכבהMicroprobes.com
18247-D Flower Hill Way  גייטרסבורג, מרילנד, 20879 ארה"ב
מזהה מוצר WE3ST31.5A5-250umה-1.5 MΩ הכרחי כדי להקליט MUA ו-LFP בו זמנית. החלפה אפשרית: ניתן להשתמש במיקרואלקטרודות מחומרים שונים. האלקטרודות צריכות להיות ישרות, חזקות ודקות ככל האפשר.
כלי יישור עכברושיםDavid Kopf Instruments,
7324 Elmo Street, Tujunga, CA 91042, ארה"ב
מזהה מוצר דגם 944 Rat Alignment Toolמאפשר את הכיוון המדויק של המוח להתאים לאטלסים סטריאוטקסיים. החלפה אפשרית: מחזיק סטריאוטקסי עם צינורית
אקריליק דנטלי דו-רכיביAssociated Dental Products Ltd.
Kemdent Works, Purton, Swindon
Wiltshire, SN5 4HT, בריטניה
סימפלקס מהיר אבקה שקופה 225 גרם, קוד מוצר: ACR803; נוזל סימפלקס מהיר 150 מ"ל, קוד מוצר: ACR920בהתאם לאלקטרודות המשמשות, דבק-על עשוי להיות חלופה קלה, אם האלקטרודות קטנות וקלות משקל. החלפה אפשרית: דבק-על (מבוסס ציאנקרילט)
כלוב פאראדייבנייהכלוב פאראדיי תקין יהיה ההגנה הטובה ביותר מפני חפצים אלקטרומגנטיים, אך כל מה שניתן ליצור לצורת קופסה או למרוח על מסגרת ועשוי מחומר מוליך עשוי לעזור. החלפה אפשרית: רדיד אלומיניום או רשת נחושת
הגדרה אלקטרופיזיולוגית עם תוכנת הקלטה ויכולות מיון דוקרנים מקוונותOmniPlex® מערכת רכישת נתונים עצביים
Plexon Inc
6500 Greenville Avenue, Suite 700
Dallas, Texas 75206
ארה"ב
תוכנת מיון לא מקוונת היא אלטרנטיבה פוטנציאלית, ניתן למצוא סקריפטים ותוכנות מרובות בחינם בקהילת הקוד הפתוח.
עצמית

מקורות

  1. Lozano, A. M., Lipsman, N. Probing and regulating dysfunctional circuits using deep brain stimulation. Neuron. 77 (3), 406-424 (2013).
  2. Mathalon, D. H., Sohal, V. S. Neural Oscillations and Synchrony in Brain Dysfunction and Neuropsychiatric....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

ניתוח סטריאוטקטירישומים חוץ-תאייםלולאת קליפה-גנגליות הבסיסמיפוי אלקטרופיזיולוגימיון ספייקים בזמן אמת