Vi præsenterer in vivo elektrofysiologisk registrering af det lokale felt potentiale (LFP) i bilateral sekundær motor cortex (m2) af mus, som kan anvendes til at evaluere halvkugle lateralisering. Undersøgelsen afslørede ændrede synkroniseringsniveauer mellem venstre og højre m2 i APP/PS1-mus sammenlignet med WT-kontrolelementer.
Denne artikel viser komplette, detaljerede procedurer for både in vivo bilateral registrering og analyse af lokale felt potentiale (LFP) i de kortikale områder af mus, som er nyttige til at evaluere mulige lateralitet underskud, samt for vurdering af hjernens konnektivitet og kobling af neurale netværksaktiviteter i gnavere. De patologiske mekanismer underliggende Alzheimers sygdom (AD), en fælles neurodegenerative sygdom, forbliver stort set ukendt. Ændret hjernens lateralitet er blevet påvist i aldrende mennesker, men hvorvidt unormal lateralisering er en af de tidlige tegn på annonce er ikke fastlagt. For at undersøge dette indspillede vi bilaterale LFPs i 3-5-måneders gamle annonce modelmus, APP/PS1, sammen med littermate Wild type (WT)-kontrollerne. LFPs i venstre og højre sekundær motor cortex (m2), specielt i gamma båndet, var mere synkroniseret i APP/PS1-mus end i WT-kontrol, hvilket tyder på en afvist halvkugleformet asymmetri af bilateral m2 i denne annonce musemodel. Især er optagelses-og dataanalyse processerne fleksible og nemme at udføre, og kan også anvendes på andre hjerne veje, når de udfører eksperimenter, der fokuserer på neuronal kredsløb.
Alzheimers sygdom (ad) er den mest almindeligt forekommende form for demens1,2. Ekstracellulært beta amyloid protein (β-amyloid protein, Aβ) deposition og intracellulære neurofibrillære tangles (NFTS) er de vigtigste patologiske egenskaber i ad3,4,5, men mekanismerne underliggende patogenesen er stort set uklar. Hjernebarken, en nøgle struktur i kognition og hukommelse, er svækket i AD6, og motoriske underskud såsom langsom gang, problemer med at navigere i miljøet og gangart forstyrrelser opstår med fremskreden alder7. Der er også observeret Aβ-aflejring og neurofibrillære Tangler i premotorisk cortex (PMC) og supplerende motor område (SMA) hos AD-patienter8 og kognitivt påvirkede ældre voksne9, hvilket indikerer, at en nedsat motorisk system i AD patogenesen.
Hjernen er dannet af to forskellige hjernehalvdele, der er opdelt af en langsgående fissure. En sund hjerne udviser både strukturelle og funktionelle asymmetrier10, som kaldes “lateralisering”, så hjernen til effektivt at håndtere flere opgaver og aktiviteter. Aldring resulterer i en forringelse af kognition og bevægelse, sammen med en reduktion i hjernens lateralitet11,12. Motoriske evner af den venstre halvkugle er let synlige i den sunde hjerne13, men i annoncen hjerne afvigende lateralitet opstår som følge af svigt af venstre halvkugle dominans forbundet med venstre kortikale atrofi14, 15,16. Derfor kan en forståelse af en mulig ændring af hjernens lateralisering i AD patogenesen og de underliggende mekanismer give ny indsigt i AD patogenesen og føre til identifikation af potentielle biomarkører til behandling.
Elektrofysiologisk måling er en følsom og effektiv metode til at evaluere ændringer i de neuronal aktiviteter af dyr. Reduktionen af hemisfærisk asymmetri i ældsterne (HAROLD)17 er dokumenteret ved elektrofysiologisk forskning med synkroniseret interhemisfærisk overførings tidspunkt, som viser svækkelse eller fravær af hemifærisk asymmetri til monauralt præsenteret tale stimuli i de ældre18. Udnytte app/PS1, en af de mest almindeligt anvendte ad Mouse modeller19,20,21,22, i kombination med in vivo bilateral ekstracellulær optagelse af lfps i både venstre og højre m2, vi evalueret mulige lateralitetsprincippet underskud i AD. Hertil kommer, med enkle parameterindstillinger, den indbyggede funktion af data analysis software (Se tabellen over materialer) giver en hurtigere og mere ligetil måde at analysere synkroniseringen af elektriske signaler end matematisk komplekst programmeringssprog, som er venligt for begyndere med in vivo Elektrofysiologi.
Vi rapporterer her proceduren for in vivo bilateral ekstracellulær optagelse, sammen med at analysere synkroniseringen af Dual-region LFP-signaler, som er både fleksibel og nem at foretage for at anslå hjernen halvkugle lateralisering, samt konnektivitet, direktionalitet eller kobling mellem neurale aktiviteter i to hjerneområder. Dette kan være almindeligt anvendt til at afsløre ikke kun gruppe-neuronal aktiviteter, men også nogle grundlæggende egenskaber af interregionalt Elektrofysiologi, især for la…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af tilskud fra National Natural Science Foundation i Kina (31771219, 31871170), den videnskabelige og teknologiske division i Guangdong (2013KJCX0054), og Natural Science Foundation i Guangdong-provinsen (2014A030313418, 2014A030313440).
AC/DC Differential Amplifier | A-M Systems | Model 3000 | |
Analog Digital converter | Cambridge Electronic Design Ltd. | Micro1401 | |
Glass borosilicate micropipettes | Nanjing spring teaching experimental equipment company | 161230 | Outer diameter: 1.0mm |
Microelectrode puller | Narishige | PC-10 | |
NaCl | Guangzhou Chemical Reagent Factory | 7647-14-5 | |
Pin microelectrode holder | World Precision Instruments, INC. | MEH3SW10 | |
Spike2 | Cambridge Electronic Design Ltd. | ||
Stereomicroscope | Zeiss | 435064-9020-000 | |
Stereotaxic apparatus | RWD Life Science | 68045 | |
Urethane | Sigma-Aldrich | 94300 |