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Methodenartikel

Aufzeichnung von räumlich eingeschränkt Schwingungen im Hippocampus Verhalten der Mäuse

8.8K Aufrufe

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DOI:

10.3791/57714

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1. Juli 2018

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die Aufzeichnung des lokalen Feldes Potentiale mit Multi-Schaft, die lineare Silicon-Sonden. Umwandlung der Signale mit Hilfe der aktuellen Quelle dichteanalyse ermöglicht die Rekonstruktion der lokalen elektrischen Aktivität im Hippocampus Maus. Mit dieser Technik können räumlich begrenzten Gehirn Schwingungen frei beweglichen Mäusen untersucht werden.

Zusammenfassung

Das lokale Feld-Potenzial (LFP) ergibt sich aus Ionen-Bewegungen über neuronalen Membranen. Da die Spannung von LFP-Elektroden erfasst das summierte elektrische Feld eine große Menge von Hirngewebe widerspiegelt, ist die Gewinnung von Informationen über lokale Aktivitäten eine Herausforderung. Studium der neuronale Mikroschaltungen, erfordert jedoch eine sichere Unterscheidung zwischen wirklich lokale Veranstaltungen und Volumen durchgeführt Signale mit Ursprung in fernen Hirnregionen. Aktuelle Quelle Dichte (CSD) Analyse bietet eine Lösung für dieses Problem durch die Bereitstellung von Informationen über aktuelle Senke und Quelle in der Nähe der Elektroden. In Hirnarealen mit laminarer Cytoarchitecture wie Hippocampus erhalten Sie eindimensionale CSD durch Schätzung der zweiten räumliche Ableitung von der LFP. Hier beschreiben wir eine Methode zur Aufzeichnung Multilaminar drängendere mit linearen Silizium-Sonden in den dorsalen Hippocampus implantiert. CSD-Spuren werden auf einzelne Ableger der Sonde berechnet. Dieses Protokoll beschreibt somit ein Verfahren um räumlich begrenzten neuronalen Netzes Schwingungen im Hippocampus von frei beweglichen Mäuse zu beheben.

Einleitung

Schwingungen in die LFP engagieren sich kritisch in Informationsverarbeitung durch neuronale Schaltkreise. Sie decken ein breites Spektrum an Frequenzen, von langsamen Wellen (~ 1 Hz) bis hin zu schnellen Wellen Schwingungen (~ 200 Hz)1. Unterschiedliche Frequenzbänder sind verbunden mit kognitiven Funktionen, einschließlich Gedächtnis, emotionale Verarbeitung und Navigation2,3,4,5,6,7. Stromfluss über neuronalen Membranen bildet den größten Teil de....

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Protokoll

Alle Methoden, bei denen lebende Tiere sind durch das Regierungspräsidium Freiburg im Einklang mit dem deutschen Tierschutzgesetz genehmigt worden.

1. Vorbereitungen

  1. Entwerfen Sie und erstellen Sie eine entsprechende einsatzwerkzeug vorübergehend tragen die Silizium-Sonde und der Elektrode Stecker während des Prozesses der Implantation. Siehe Abbildung 1 für ein Beispiel benutzerdefinierte gebaute einsatzwerkzeug.
  2. Lösen Sie vorsichtig die Silizium Sonde und Elektrode Connector aus der Verpackung mit Keramik Spitzen Pinzette.
  3. Heben Sie die Anschlussplatine und sicher befestigen Sie ....

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Ergebnisse

Abbildung 1 zeigt das einsatzwerkzeug für die Implantation von Silizium-Sonden verwendet. Aufnahmen von chronisch implantierten Silizium-Sonden Ausrichtung der CA1-Region und das Granulat Zellschicht von dentate Gyrus sind in Abbildung 2dargestellt. Während der freien Bewegung in der Homecage verzeichneten wir drängendere aus der Sonde-Ableger. Um die Wirkung der Lautstärke Wärmeleitung zu minimieren, wurden die erhaltenen Signal.......

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Diskussion

Zunehmende Beweise zeigen, dass Gehirn Schwingungen in hippocampal neuronalen Schaltkreisen in diskreten räumlichen Bereichen10,11,16auftreten. CSD-Analyse reduziert drastisch den Einfluss der Lautstärke Wärmeleitung, eine entscheidende Voraussetzung für das Studium der lokalen Schwingung Veranstaltungen. Mit diesem Video stellen wir eine Anleitung zur Maus Hippocampus für die Analyse von CSD Daten Silizium Sonden implantiert. R.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Wir sind dankbar, Karin Winterhalter und Kerstin Semmler für technische Hilfe. Diese Arbeit wurde durch des Exzellenzclusters BrainLinks - BrainTools (EXC 1086) von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Krokodilklemme mit StativReichelt ElektronikHALTER ZD-10D
SilikonsondeCambridge NeurotechP-Serie 32
StereoskopOlympusSZ51
Lackisolierter KupferdrahtBü rklin Elektronik89 F 232
SchraubfundamenteSchrauben & Schrauben More GmbH (screwsandmore.de)DIN 84 A2 M1x2
FlussmittelStannol114018
KeramikpinzettenFine Science Tools11210-60
Paraffine WaxSigma-Aldrich327204
CauterizerFine Science Tools18010-00
LötkolbenKurtzErsa OIC1300
MultimeterUni-TUT61C
EthanolCarl Roth9065.1
PasteurpipettenCarl RothEA65.1
HitzesterilisatorFine Science Tools18000-45
Stereotaktischer RahmenDavid KopfModell 1900
Stereotaktischer ElektrodenhalterDavid KopfModell 1900
IsofluranAbbvieB506
SauerstoffkonzentratorRespironix1020007
BuprenorphinIndivior UK Limited
ElektrorasiererTondeoEco-XS Heizkissen
Thermolux463265/-67
Chirurgische KlemmenFine Science Tools18050-28
WasserstoffperoxidSigma-AldrichH1009
Sterile BaumwolltücherCarl RothEH12.1
BohrerProxxonMicromot 230/E
21G InjektionsnadelB. Braun4657527
Phosphatpuffer/phosphatgepufferte Kochsalzlösung
Stereotaktischer AtlasElsevier9.78012E+12
Chirurgische SchereFine Science Tools14094-11
Chirurgische ZangeFine Science Tools11272-40
27G InjektionsnadelnB. Braun4657705
Vaseline
ZahnzementSun MedicalSuperBond T& M
CarprofenZoetisRimadyl 50mg/ml
AufnahmeverstärkerIntan TechnologiesC3323
USB-ErfassungskarteIntan TechnologiesC3004
AufnahmekabelIntan TechnologiesC3216
Elektrischer KommutatorDorische ObjektiveHRJ-OE_FC_12_HARW
ErfassungssoftwareOpenEphys (www.open-ephys.org)GUIermöglicht plattformunabhängige Datenerfassung
Computer für die Datenerfassung
AnalyseumgebungPython (www.python.org)ermöglicht plattformunabhängige Datenanalyse
UrethanSigma-Aldrich
VibratomeLeicaVT1000
ObjektträgerCarl RothH868.1
DeckgläserCarl RothH878.2
EinbettmediumSigma-Aldrich81381-50G
Destilliertes WasserMilliporeMilli QTischmaschine zur Herstellung von destilliertem Wasser
TergazymeAlconoxTergazyme

Referenzen

  1. Buzsáki, G., Draguhn, A. Neuronal oscillations in cortical networks. Science. 304 (5679), 1926-1929 (2004).
  2. Keefe, J., Recce, M. L. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).
  3. Benchenane, K., et....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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