We beschrijven de diverse stappen implantaat chronische silicon sondes en het optekenen van plaats cellen in muizen die running hoofd-gefixeerd op een loopband cue-verrijkt-apparaat zijn.
Een belangrijke voorwaarde voor het begrijpen van de hersenfunctie is de identificatie van gedrag en cel activiteit correleert. Silicon sondes zijn geavanceerde elektroden voor grootschalige elektrofysiologische opname van neuronale activiteit, maar de procedures voor hun chronische implantatie nog steeds onderontwikkeld zijn. De activiteit van cellen van de hippocampal plaats te correleren met het dier positie in de omgeving is bekend, maar de onderliggende mechanismen zijn nog onduidelijk. Om te onderzoeken plaats cellen, beschrijven hier we een reeks technieken die variëren van de vervaardiging van apparaten voor chronische silicon sonde implantaten aan de opvolging van plaats veld activiteit in een cue-verrijkt loopband-apparaat. Een micro-station en een hoed zijn gebouwd door montage en bevestiging samen 3D-gedrukte plastic onderdelen. Een sonde silicium is gemonteerd op de micro-drive, schoongemaakt en bekleed met kleurstof. Een eerste operatie wordt uitgevoerd om te herstellen van de hoed op de schedel van een muis. Kleine monumenten zijn vervaardigd en aan de riem van een loopband. De muis is getraind om te draaien hoofd-vaste op de loopband. Een tweede operatie wordt uitgevoerd om het implantaat de silicium-sonde in de hippocampus, na welke breedband elektrofysiologische signalen zijn opgenomen. Ten slotte is de sonde silicon herstelde zich en gereinigd voor hergebruik. De analyse van de plaats cel activiteit in de loopband onthult een verscheidenheid van mechanismen van veld, waarin het voordeel van de aanpak.
Silicon sondes presenteren verschillende voordelen voor elektrofysiologische opnamen, waaronder het feit dat ze zijn ontworpen met scherpe profielen minimaliseren van weefselschade en dat deze een nauwkeurige lay-out van dichtbevolkte verpakt opname sites1, 2,3,4. Ze worden gebruikt voor het bestuderen van verschillende systemen in verschillende soorten, waaronder mensen3,5,6, met uiteenlopende benaderingen1,7. Toch is hun terugkerende gebruik vanwege hun kosten, kwetsbaarheid en het feit dat handige methoden voor chronische experimenten8 ontbrekennog steeds relatief beperkt. Recente vooruitgang in 3D printing technologie hebben mogelijk gemaakt het aangepaste ontwerpen van apparaten zoals micro-schijven en hoofd-platen om een eenvoudiger behandeling van deze gevoelige elektroden. In een eerste stap beschrijven we hoe het bouwen en gebruiken van een set tools die we hebben ontwikkeld voor de inplanting van chronische silicon sondes14.
Terwijl plaats cellen zijn meestal bestudeerd met behulp van de vrij bewegende dieren uitgevoerd in doolhoven, werden onlangs ze ook onderzocht in virtuele omgevingen15 en loopband apparatii9 (figuur 1A). Deze experimentele methoden bieden het voordeel dat de dieren kunnen worden hoofd-gefixeerd, gebruik te maken van 2-foton microscoop15, patch-clamp16en optrode9,10,11 technieken gemakkelijker, naast het verstrekken van uitgebreide controle op dierlijk gedrag en milieu signalen12. In een tweede stap presenteren we de procedures voor de opleiding van muizen en opname plaats cel activiteit in een loopband-apparaat.
Chronische opname van neuronale activiteit is van cruciaal belang voor het begrijpen van neurale processen zoals velden hippocampal plaatsen. Onze aanpak voor het uitvoeren van chronische silicon sonde implantantation onderscheidt zich van andere methoden7,18,19,20 door het feit dat het relatief eenvoudig te herstellen van de elektrode pakket at het einde van het experiment. Terwijl plaats cell…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd gesteund door de Korea Instituut voor wetenschap en technologie in de institutionele programma (projecten nr. 2E26190 en 2E26170) en het Human Frontier Science Program (RGY0089/2012).
Silicon Probe | Neuronexus | Buzsabi32 | Recording electrode |
Recording system | Intantech | RHD2132/RHD2000 | |
3D printer | Asiga | Pico Plus 27 | High resolution printer for micro-drive |
3D printer | Stratasys | Mojo | Lower resolution printer for hat components |
Stereotaxic apparatus | Kopf | Model 963 | |
Binocular microscope | Leica | M60 | |
Treadmill apparatus | We build them |