Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Evaluering av halvkule Lateralization med bilaterale lokale felt potensial Recording i sekundær motor cortex av mus

Published: July 31, 2019 doi: 10.3791/59310
Automatic Translation
1,2, 3, 3, 1
1School of Life Sciences, Guangzhou University, 2Institute for Brain Research and Rehabilitation, South China Normal University, 3School of Life Sciences, South China Normal University

Summary

Vi presenterer in vivo elektrofysiologisk innspilling av det lokale feltet potensial (LFP) i bilaterale sekundære motor cortex (M2) av mus, som kan brukes til å evaluere halvkule lateralization. Studien avslørte endrede nivåer av synkronisering mellom venstre og høyre m2 i APP/PS1 mus sammenlignet med WT kontroller.

Abstract

Denne artikkelen viser komplette, detaljerte prosedyrer for både in vivo bilaterale opptak og analyse av lokalt felt potensial (LFP) i kortikale områder av mus, som er nyttige for å evaluere mulige laterality underskudd, samt for vurdere hjernen tilkobling og kopling av nevrale nettverk aktiviteter i gnagere. Den patologiske mekanismer underliggende Alzheimers sykdom (AD), en felles nevrodegenerative sykdom, forblir i stor grad ukjent. Endrede hjernen laterality har blitt demonstrert i aldrende mennesker, men om unormale lateralization er en av de tidlige tegn på AD har ikke blitt bestemt. For å undersøke dette, registrerte vi bilaterale LFPs i 3-5-måneder gamle AD-modellen mus, APP/PS1, sammen med littermate Wild type (WT) kontroller. Den LFPs av venstre og høyre sekundære motor cortex (M2), spesielt i gamma-båndet, var mer synkronisert i APP/PS1 mus enn i WT kontroller, antyder en avslått hemispheric asymmetri av bilaterale m2 i denne AD muse modellen. Spesielt er opptaks-og dataanalyse prosessene fleksible og enkle å utføre, og kan også brukes på andre hjerne veier når du gjennomfører eksperimenter som fokuserer på neuronal kretser.

Introduction

Alzheimers sykdom (AD) er den vanligste formen for demens1,2. Ekstracellulære beta amyloid protein (β-amyloid protein, Aβ) deponering og intracellulære neurofibrillary floker (NFTs) er de viktigste patologiske funksjonene i AD3,4,5, men mekanismene underliggende annonse patogenesen forblir i stor grad uklart. Cerebral cortex, en viktig struktur i kognisjon og hukommelse, er svekket i AD6, og motor underskudd som langsom gange, vanskeligheter med å navigere i miljøet og gang forstyrrelser oppstår med fremmarsj7år. Aβ deponering og neurofibrillary floker har også blitt observert i premotor cortex (PMC) og supplerende motor området (SMA) i AD pasienter8 og kognitivt påvirket eldre voksne9, som indikerer involvering av en nedsatt motor systemet i AD-patogenesen.

Hjernen er dannet av to distinkte cerebral halvkuler som er delt av en langsgående sprekken. En sunn hjerne utstillinger både strukturelle og funksjonelle asymmetrier10, som kalles "lateralization", slik at hjernen til å effektivt håndtere flere oppgaver og aktiviteter. Aldring resulterer i en forverring i kognisjon og bevegelse, sammen med en reduksjon i hjernen laterality11,12. Motoren evnene til venstre halvkule er lett synlig i den sunne hjernen13, men i annonsen hjernen avvikende laterality oppstår som en konsekvens av svikt i venstre halvkule dominans forbundet med venstre kortikale atrofi14, 15,16. Derfor kan en forståelse av en mulig endring av hjernens lateralization i AD-patogenesen og de underliggende mekanismene gi ny innsikt i AD-patogenesen og føre til identifisering av potensielle biomarkører for behandling.

Elektrofysiologisk måling er en følsom og effektiv metode for å evaluere endringer i neuronal aktiviteter av dyr. Reduksjonen av hemispheric asymmetri i eldste (HAROLD)17 er dokumentert av elektrofysiologisk forskning med synkronisert interhemispheric overføringstid, som viser svekkelse eller fravær av hemispheric asymmetri til monaurally presentert tale stimuli i eldre18. Bruker app/ps1, en av de mest brukte ad Mouse-modellene19,20,21,22, i kombinasjon med in vivo bilaterale ekstracellulære innspilling av LFPs i både venstre og høyre m2, vi evaluert mulige laterality underskudd i AD. I tillegg, med enkle parameterinnstillinger, den innebygde funksjonen av dataanalyse programvare (se tabellen av materialer) gir en raskere og mer grei måte å analysere synkronisering av elektriske signaler enn matematisk komplekst programmeringsspråk, som er vennlig mot nybegynnere med in vivo elektrofysiologi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyrene ble sammenkoblet-plassert under standard forhold (12 h lys/mørke, konstant temperatur miljø, fri tilgang til mat og vann) i henhold til det kinesiske vitenskaps-og teknologilaboratorium Animals retningslinjer og eksperimenter ble godkjent av den lokale etiske komiteen av Guangzhou University. Dette er en ikke-overlevelse prosedyre.

Merk: for data vist i representative resultater, ble APP/PS1 (B6C3-TG (APPswe, PSEN1dE9) 85Dbo/J) dobbel-transgene mus og littermate Wild-type (WT) kontroller ved 3-5 måneders alder, brukt til opptak (n = 10, per gruppe).

1. Animal anestesi og kirurgi

  1. Veie og bedøve musa av din godkjent anestesi regime fra din lokale dyr omsorg komiteen.
  2. Utfør en hale eller tå klype med tang for å bekrefte dyp anestesi før kirurgi.
  3. Plasser musen i et stereotaxic apparat og fest hodet.
  4. Påfør øyen salve på begge øynene for å holde fuktig. Følge etter etter din innenbys dyr bekymre retningslinjene angående pre-og postoperativ analgesi.
  5. Barbere håret ved hjelp av kirurgiske Clippers. Lag et lite snitt (12-15 mm) i midten av det utsatte operasjonsområdet med saks. Ved hjelp av pinsett, trekk hodebunnen forsiktig vekk fra midtlinjen.
  6. Skill huden forsiktig og fjern rester av vev. Rengjør skallen ved hjelp av hydrogen peroxide-belagt bomull knopper.
  7. Bor to små hull med radier 1,0-1,5 mm på både venstre og høyre side av hodeskallen for å tillate innsetting av opptaks microelectrodes i m2-regionene under en stereomikroskopet (figur 1a).
    Merk: Stereotaxic plassering av bilaterale m2:1,94 mm fremre til bregma, 1,0 mm lateral til midtlinjen, og 0,8-1,1 mm ventrale til Dura.
  8. Fjern Dura mater nøye med en wolfram nål.
  9. Trekk glass Borosilikatglass Mikropipetter (ytre diameter: 1,0 mm) som opptak microelectrodes med motstand av 1-2 MΩ.
  10. Sett inn to separate opptaks microelectrodes fylt med 0,5 M NaCl inn i hullene ved hjelp av mekaniske micromanipulators (ved 60 °, figur 1B).

2. LFP innspillinger på bilaterale m2 av mus

  1. Senk venstre og høyre glass elektroder langsomt inn i egnede koordinater for bilaterale m2 (figur 1C).
  2. For kvalitetskontroll, test motstanden til hver elektrode ved hjelp av differensial forsterkeren før du fanger LFPs.
  3. Sett opptaksprosessen ved 0,1 Hz High-pass og 1 000 Hz low-pass med 1, 000x forsterkning.
  4. Samle digitalisert rå LFP data på minst 60 s spontane aktiviteter i stabil tilstand, med mus puster jevnt ved en åndedretts rate på 2 åndedrag per sekund under anestesi.
  5. Etter innspillingen langsomt heve elektrodene ut av hjernen, deretter euthanize musene ved rask cervical forvridning.
  6. Lagre dataene og analyser frakoblet.

3. kryss-korrelasjon analyse

  1. Klikk analyse-bølgeform korrelasjon i analyseprogramvare og importere data.
  2. Parameter innstillinger
    1. Definer ett kanal signal som den første kanalen og den andre som referanse. Angi bredde som 2 og forskjøvet som 1 (figur 2A).
    2. Angi varigheten av både LFPs for 100 s ved å velge starttid og sluttid. Trykk på prosess -knappen for å utføre kryss korrelasjons analyser (figur 2B).
      Merk: samtidige bilaterale signaler med slike varigheter vil være lang nok til å vise neuronal spontane aktiviteter, og dermed avsløre de grunnleggende egenskapene for synkronisering.
  3. Klikk fil-Eksporter som, og deretter lagre kryss korrelasjons resultatene som tilsvarer det resulterende popup-diagrammet i txt-format.
  4. Åpne txt-filen (figur 2C), Fjern korrelasjons verdiene på tidsforsinkelser varierte 0 ± 0,01 s (siden to kontinuerlige gamma bølger har minst 0,01 s intervall), og gjennomsnittlig resten av kryss korrelasjons data i den negative tidsforsinkelsen del eller gjennomsnitt resten av kryss korrelasjons dataene i den positive tids forsinkelses delen.

4. sammenheng analyse

  1. Importer og Kjør dataene i analyseprogramvaren.
  2. Tilordne de to LFP-signalene til å være første og andre bølge kanaler separat. Deretter angir du blokk størrelsesverdien (Figur 3A).
    Merk: blokkstørrelse betyr antall datapunkter som brukes i FFT. Jo større blokkstørrelse, jo bedre frekvensoppløsning. Her anbefaler vi å sette det som 4096.
  3. Flytt de stiplede linjene manuelt for å forsikre deg om at tids nøyaktigheten for signalene i begge kanalene blir angitt som samme periode (Figur 3B). Trykk på Legg til område -knappen for å laste inn området og utføre sammenheng analyse.
  4. Klikk fil -Lagre som for å lagre sammenhengen resultatene tilsvarer den resulterende pop-up diagram i. txt format (Figur 3B).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

For å se om tidlig AD patologi svekker kapasiteten på halvkule lateralization, gjennomførte vi bilaterale ekstracellulære LFP innspillinger i venstre og høyre m2 av APP/PS1 mus og WT kontroller (i alderen 3-5 måneder), og analysert kryss-korrelasjon av disse venstre og høyre LFPs. I WT-mus viste resultatene at gjennomsnittlig korrelasjon mellom venstre og høyre LFPs på positivt tidspunkt etterslep skilte seg betydelig fra det på negative tidsforsinkelser, implicating eksistensen av hemispheric asymmetrier i m2-områder av WT-kontroller (Figur 4 C; WT-positiv, 0,08161 ± 0,01246; WT-negativ, 0,0206 ± 0,01218; p = 4.74531 E-4 < 0,001 av en t-test med to prøver). Til sammenligning viste venstre og høyre LFPs for APP/PS1 mus høyere synkronisert i tids domene, noe som tyder på en reduksjon av asymmetri mellom venstre og høyre m2 (Figur 4C; APP/PS1-positiv, 0,13336 ± 0,0105 APP/PS1-negativ, 0,12635 ± 0,01066; p = 0,64157 > 0,05 av en t-test med to prøver).

Vi deretter filtrert gamma svingninger fra LFPs (figur 5A) og utførte en sammenheng analyse som beskrevet i protokollen for å måle likheten av elektriske signaler i gamma frekvensområdet. Resultatet viste at gamma sammenhengen mellom venstre og høyre m2 i APP/PS1 var signifikant høyere enn i WT mus (figur 5B, C; WT, 0,13267 ± 0,00598; APP/PS1, 0,17078 ± 0,0072; p = 0,00550 < 0,01 med to prøve- t-test), som indikerer en høyere synkronisering, og følgelig redusert lateralization, mellom venstre og høyre m2 i app/ps1-mus.

Figure 1
Figur 1 : Diagram over den SAMTIDIGE LFP opptaks prosedyre. (A) Stereotaxic mus med skallen eksponert og Dura mater fjernet for in vivo bilaterale innspillingen av LFPs i venstre og høyre m2. (B) to glass microelectrodes i kontakt med kortikale overflate i hullet boret samtidig. (C) innspilling microelectrodes sammen med AG/AgCl ledninger som referanseelektroder plassert på egnede steder. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Illustrasjon av kryss korrelasjons analyse. (A) for dialogboksen for bølgeform korrelasjon. Dette gir alternativer for å velge hvilken bølgeform kanalen er referansen og for å analysere sammenhengen mellom to signaler. (B) dialogboksen for prosessen. Dette gir alternativer for å angi tidslengden for referanse bølgeformen og varigheten av en annen bølgeform vil bli tilføyd. Analysen er bare gjort for regioner av data der begge bølgeform kanaler eksisterer. (C) example. txt-fil med verdier for kryss korrelasjon på negative og positive tidsforsinkelser varierer separat for statistikk. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Illustrasjon av sammenheng analyse. (A) parameter innstillinger for dialogboksen for sammenheng. Blokkstørrelsen bestemmer hvor mange datapunkter som brukes i analysen, og frekvens oppløsningen. (B) de stiplede linjene er justerbare for operatøren å bevege seg manuelt for å angi varigheten av signalene for å analysere. (C) etter at programvaren har opprettet et diagram, klikker du fil-lagre som for å lagre sammenhengen resultatene som en fil med filtypen TXT. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Kryss korrelasjon indikerer at den avviste halvkule lateralization mellom venstre og høyre m2 av app/ps1-mus. (A) representative rå spor av LFPs registrert samtidig i bilaterale m2 av WT og app/ps1 mus ved hjelp ekstracellulære opptaks metode (L: venstre m2; R: høyre m2). (B) kryss korrelasjons kurven viser korrelasjon av bilaterale LFP-signaler på forskjellige tidsforsinkelser. (C) mellom venstre og høyre m2 viste WT-kontroller signifikant høyere kryss korrelasjons verdi ved positive tidsintervall enn negative. I kontrast, kryss-korrelasjon verdien av APP/PS1 mus har en likhet, som indikerer en nedgang på asymmetri (n = 10, per gruppe). Verdien representerer gjennomsnittlig ± standard feil av gjennomsnittet. p < 0,001; to prøve t-test. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5 : Sammenheng med gamma svingninger mellom venstre og høyre m2 av WT-og app/ps1-mus. (A) representative spor av gamma svingninger filtrert fra LFPs i venstre og høyre m2. (B) sammenheng fordeling mellom LFPs samtidig registrert i bilaterale m2. APP/PS1-mus varierer stort sett fra WT-kontroller i gamma frekvensområdet. (C) sammenhengen mellom gamma svingninger på bilaterale m2 i
APP/PS1-mus er betydelig høyere enn WT-kontroller (n = 10, per gruppe). Verdien representerer gjennomsnittlig ± standard feil av gjennomsnittet. * *, p < 0,01; to prøve t-test. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi rapporterer her prosedyren for in vivo bilaterale ekstracellulære innspillingen, sammen med analysere synkronisering av dual-regionen LFP signaler, som er både fleksibel og enkel å gjennomføre for å estimere hjernen halvkule lateralization, samt tilkobling, retning eller kopling mellom nevrale aktiviteter av to hjerneområder. Dette kan bli mye brukt til å avdekke ikke bare gruppe-neuronal aktiviteter, men også noen grunnleggende egenskaper interregionale elektrofysiologi, spesielt for laboratorier som er interessert i screening oscillasjon aktiviteter eller laboratorier som ikke har systemer for flerkanals innspilling i oppførte dyr23.

Generelt, en rekke teknikker er tilgjengelige for å overvåke hjernens aktiviteter, inkludert Elektroencefalogram (EEG), magnetoencephalography (MEG), og funksjonell magnetisk resonans imaging (fMRI). Slike metoder har relativt lavere Temporal og romlig oppløsning i sammenligning med våre presentert innspillinger. For eksempel, EEG er en av de eldste og mest kommersielt tilgjengelige instrumenter for å undersøke ekstracellulære aktivitet i hjernen. Selv om det er studier med "High Density" EEG i fritt bevegelige gnagere å forbedre den utilstrekkelig romlig oppløsning24,25,26, skallen alltid genererer mer støy og dermed reduserer signal-til-støy ratio av kortikale gamma bevegelse, spesielt for små-store mus. Vår metode med glass microelectrodes ville være et godt valg for å hindre forskere fra at "forvrenger støy" siden microelectrodes kan settes inn i hjernens struktur direkte. I tillegg er Pipetter med opptaks glass som brukes her, billige, svært manøvrerbare og kan brukes til å utforske dypere hjerneområder som ikke er begrenset til kortikale områder.

Nøye bør vies til følgende. Først er det obligatorisk å utføre anestesi strengt basert på kroppsvekt, og for å teste dybden av anestesi hourly. Dette er fordi den fysiologiske tilstanden til musen spiller en viktig rolle i kvaliteten på LFP registrert, og enhver bevegelse av henviser nettsteder forårsaket av, for eksempel, plutselige oppvåkning av dyret, kunne generere bakgrunns elektrofysiologisk støy som ville svekke tilgjengeligheten. For det andre, fordi microelectrode motstanden varierer med formen og diameteren på glasset pipette spissen, må oppvarmingen justeres nøye innenfor området for hensiktsmessig impedans når trekke microelectrodes. Som beskrevet tidligere i protokollen delen, fant vi at elektrodene med impedans fra 1 til 2 MΩ tatt høy qualitied kortikale oscillasjon aktiviteter.

Gamma svingninger reflekterer neuronal synkronisering av ulike hjerneområder når dyr er engasjert i læring eller stimulering-cued oppgaver27,28,29. Synkroniseringen av gamma-band modulerer eksitasjon raskt å aktivere postsynaptic neurons effektivt30. Det er verdt å merke seg at selv om gamma pendling ble definert i denne studien som oscillasjon aktivitet med frekvens i området 25-80 Hz som vist av flere grupper28,31,32, er det studier som Beskriv 30-70 Hz som lav gamma og 70-100 Hz som høy gamma33,34,35. Prinsippene for dataanalyse er fortsatt like, uavhengig av definisjonen. I signalbehandling brukes kryss korrelasjon til å bestemme tidsforsinkelsen mellom elektriske signaler fra to hjerneområder36. For signaler under stimulering, kan varighetene som er valgt for kryss korrelasjons analyse, være kortere37.

Selv om det er begrensninger i bruk av LFP opptak for evaluering av nevrale aktiviteter; for eksempel kan det verken skille mellom pre-og post-Synaptic aktiviteter eller oppdage hvile membran potensialer av neurons registrert23, tilnærmingen innført her fungerer som et nyttig verktøy for måling av aktiviteter i en gruppe neurons fra ulike hjernens områder av mus, slik at etterforskningen av hjernen-området funksjonell tilkobling og kopling av elektriske signaler før og etter legemiddel infusjon.

Flere forklaringer har blitt foreslått for fremveksten av hemispheric asymmetri, f. eks, asymmetri forbedrer en persons evne til å utføre to forskjellige oppgaver på samme tid38; eller asymmetri øker nevrale kapasitet, unngår unødvendig duplisering av nevrale nettverk39; eller to ulike kognitive prosesser kan være lettere utføres samtidig hvis de er lateralized til ulike halvkuler40. Halvkule lateralization antas å gi kognitive fordeler, men det forandrer seg med alderen12,41. Neuroimaging studier har vist konsekvent at prefrontal aktivisering tendens til å være mindre lateralized i eldre voksne enn i yngre individer42,43. Ad pasienter med tidlig ensidig eller bilaterale patologiske forandringer utvikler hjerne misdannelser, inkludert lateralization forbinder med glemsel, langsomme reaksjoner på lydstimulering og kognitiv nedgang11,44. Vi observerte i denne studien, en forstyrret nivå av halvkule lateralization mellom venstre og høyre m2 av APP/PS1 mus på 3-5 måneder, som er den perioden når slike mus ikke samlet tilsynelatende deponering av beta amyloid plaketter45, 46, noe som tyder på at toksisitet indusert av løselig beta amyloid oligomers kan bidra, i hvert fall delvis til avvikende kortikale halvkule lateralization, som kan akselerere hjernens forverring i AD patogenesen16, i 47.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra National Natural Science Foundation i Kina (31771219, 31871170), Science and Technology Division of Guangdong (2013KJCX0054), og Natural Science Foundation of Guangdong-provinsen (2014A030313418, 2014A030313440).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Goedert, M., Spillantini, M. G. A century of Alzheimer's disease. Science. 314 (5800), 777-781 (2006).
  2. Perrin, R. J., Fagan, A. M., Holtzman, D. M. Multimodal techniques for diagnosis and prognosis of Alzheimer's disease. Nature. 461 (7266), 916-922 (2009).
  3. Cummings, B. J., Pike, C. J., Shankle, R., Cotman, C. W. Beta-amyloid deposition and other measures of neuropathology predict cognitive status in Alzheimer's disease. Neurobiology of aging. 17 (6), 921-933 (1996).
  4. Gordon, M. N., et al. Correlation between cognitive deficits and Abeta deposits in transgenic APP+PS1 mice. Neurobiology of aging. 22 (3), 377-385 (2001).
  5. Fitzpatrick, A. W. P., et al. Cryo-EM structures of tau filaments from Alzheimer's disease. Nature. 547 (7662), 185-190 (2017).
  6. Shankar, G. M., et al. Amyloid-beta protein dimers isolated directly from Alzheimer's brains impair synaptic plasticity and memory. Nature medicine. 14 (8), 837-842 (2008).
  7. Buchman, A. S., Bennett, D. A. Loss of motor function in preclinical Alzheimer's disease. Expert review of neurotherapeutics. 11 (5), 665-676 (2011).
  8. Arnold, S. E., Hyman, B. T., Flory, J., Damasio, A. R., Van Hoesen, G. W. The topographical and neuroanatomical distribution of neurofibrillary tangles and neuritic plaques in the cerebral cortex of patients with Alzheimer's disease. Cerebral cortex. 1 (1), New York, N.Y. 103-116 (1991).
  9. Giannakopoulos, P., Hof, P. R., Michel, J. P., Guimon, J., Bouras, C. Cerebral cortex pathology in aging and Alzheimer's disease: a quantitative survey of large hospital-based geriatric and psychiatric cohorts. Brain research. Brain research reviews. 25 (2), 217-245 (1997).
  10. Renteria, M. E. Cerebral asymmetry: a quantitative, multifactorial, and plastic brain phenotype. Twin research and human genetics : the official journal of the International Society for Twin Studies. 15 (3), 401-413 (2012).
  11. Derflinger, S., et al. Grey-matter atrophy in Alzheimer's disease is asymmetric but not lateralized. Journal of Alzheimer's disease : JAD. 25 (2), 347-357 (2011).
  12. Abdul Manan, H., Yusoff, A. N., Franz, E. A., Sarah Mukari, S. Z. Early and Late Shift of Brain Laterality in STG, HG, and Cerebellum with Normal Aging during a Short-Term Memory Task. ISRN neurology. 2013, 892072 (2013).
  13. Kim, S. G., et al. Functional magnetic resonance imaging of motor cortex: hemispheric asymmetry and handedness. Science. 261 (5121), 615-617 (1993).
  14. Bartolomeo, P., D'Erme, P., Perri, R., Gainotti, G. Perception and action in hemispatial neglect. Neuropsychologia. 36 (3), 227-237 (1998).
  15. Bartolomeo, P., et al. Right-side neglect in Alzheimer's disease. Neurology. 51 (4), 1207-1209 (1998).
  16. Thompson, P. M., et al. Tracking Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 183-214 (2007).
  17. Cabeza, R., Anderson, N. D., Locantore, J. K., McIntosh, A. R. Aging gracefully: compensatory brain activity in high-performing older adults. NeuroImage. 17 (3), 1394-1402 (2002).
  18. Bellis, T. J., Nicol, T., Kraus, N. Aging affects hemispheric asymmetry in the neural representation of speech sounds. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 20 (2), 791-797 (2000).
  19. Jankowsky, J. L., et al. Co-expression of multiple transgenes in mouse CNS: a comparison of strategies. Biomolecular engineering. 17 (6), 157-165 (2001).
  20. Venegas, C., et al. Microglia-derived ASC specks cross-seed amyloid-beta in Alzheimer's disease. Nature. 552 (7685), 355-361 (2017).
  21. Busche, M. A., et al. Tau impairs neural circuits, dominating amyloid-beta effects, in Alzheimer models in vivo. Nat Neurosci. 22 (1), 57-64 (2019).
  22. Velazquez, R., et al. Maternal choline supplementation ameliorates Alzheimer's disease pathology by reducing brain homocysteine levels across multiple generations. Molecular Psychiatry. , (2019).
  23. Huo, Q., et al. Prefrontal Cortical GABAergic Dysfunction Contributes to Aberrant UP-State Duration in APP Knockout Mice. Cerebral Cortex. 27 (8), 4060-4072 (2017).
  24. Palop, J. J., et al. Aberrant excitatory neuronal activity and compensatory remodeling of inhibitory hippocampal circuits in mouse models of Alzheimer's disease. Neuron. 55 (5), 697-711 (2007).
  25. Ang, G., et al. Absent sleep EEG spindle activity in GluA1 (Gria1) knockout mice: relevance to neuropsychiatric disorders. Translational Psychiatry. 8 (1), 154 (2018).
  26. Funk, C. M., Honjoh, S., Rodriguez, A. V., Cirelli, C., Tononi, G. Local Slow Waves in Superficial Layers of Primary Cortical Areas during REM Sleep. Current Biology. 26 (3), 396-403 (2016).
  27. Gregoriou, G. G., Gotts, S. J., Zhou, H., Desimone, R. High-frequency, long-range coupling between prefrontal and visual cortex during attention. Science. 324 (5931), 1207-1210 (2009).
  28. Zheng, C., Bieri, K. W., Hsiao, Y. T., Colgin, L. L. Spatial Sequence Coding Differs during Slow and Fast Gamma Rhythms in the Hippocampus. Neuron. 89 (2), 398-408 (2016).
  29. Freeman, W. J., Holmes, M. D., West, G. A., Vanhatalo, S. Fine spatiotemporal structure of phase in human intracranial EEG. Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 117 (6), 1228-1243 (2006).
  30. Fries, P. Rhythms for Cognition: Communication through Coherence. Neuron. 88 (1), 220-235 (2015).
  31. Cardin, J. A., et al. Driving fast-spiking cells induces gamma rhythm and controls sensory responses. Nature. 459 (7247), 663-667 (2009).
  32. Verret, L., et al. Inhibitory interneuron deficit links altered network activity and cognitive dysfunction in Alzheimer model. Cell. 149 (3), 708-721 (2012).
  33. Ahlbeck, J., Song, L., Chini, M., Bitzenhofer, S. H., Hanganu-Opatz, I. L. Glutamatergic drive along the septo-temporal axis of hippocampus boosts prelimbic oscillations in the neonatal mouse. Elife. 7, (2018).
  34. Spellman, T., et al. Hippocampal-prefrontal input supports spatial encoding in working memory. Nature. 522 (7556), 309-314 (2015).
  35. Vandecasteele, M., et al. Optogenetic activation of septal cholinergic neurons suppresses sharp wave ripples and enhances theta oscillations in the hippocampus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (37), 13535-13540 (2014).
  36. Seidenbecher, T., Laxmi, T. R., Stork, O., Pape, H. C. Amygdalar and hippocampal theta rhythm synchronization during fear memory retrieval. Science. 301 (5634), 846-850 (2003).
  37. Zitnik, G. A., Curtis, A. L., Wood, S. K., Arner, J., Valentino, R. J. Adolescent Social Stress Produces an Enduring Activation of the Rat Locus Coeruleus and Alters its Coherence with the Prefrontal Cortex. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 41 (5), 1376-1385 (2015).
  38. Rogers, L. J., Zucca, P., Vallortigara, G. Advantages of having a lateralized brain. Proceedings. Biological sciences / The Royal Society. 271, Suppl 6 420-422 (2004).
  39. Vallortigara, G. The evolutionary psychology of left and right: costs and benefits of lateralization. Developmental psychobiology. 48 (6), 418-427 (2006).
  40. MacNeilage, P. F., Rogers, L. J., Vallortigara, G. Origins of the left, right brain. Scientific American. 301 (1), 60-67 (2009).
  41. Habas, P. A., et al. Early folding patterns and asymmetries of the normal human brain detected from in utero MRI. Cerebral cortex. 22 (1), New York, N.Y. 13-25 (2012).
  42. Dennis, N. A., Kim, H., Cabeza, R. Effects of aging on true and false memory formation: an fMRI study. Neuropsychologia. 45 (14), 3157-3166 (2007).
  43. Cabeza, R., et al. Task-independent and task-specific age effects on brain activity during working memory, visual attention and episodic retrieval. Cerebral cortex. 14 (4), New York, N.Y. 364-375 (2004).
  44. Cherbuin, N., Reglade-Meslin, C., Kumar, R., Sachdev, P., Anstey, K. J. Mild Cognitive Disorders are Associated with Different Patterns of Brain asymmetry than Normal Aging: The PATH through Life Study. Frontiers in psychiatry / Frontiers Research Foundation. 1, 11 (2010).
  45. Jankowsky, J. L., et al. Mutant presenilins specifically elevate the levels of the 42 residue beta-amyloid peptide in vivo: evidence for augmentation of a 42-specific gamma secretase. Human molecular genetics. 13 (2), 159-170 (2004).
  46. Radde, R., et al. Abeta42-driven cerebral amyloidosis in transgenic mice reveals early and robust pathology. EMBO reports. 7 (9), 940-946 (2006).
  47. Lacor, P. N., et al. Abeta oligomer-induced aberrations in synapse composition, shape, and density provide a molecular basis for loss of connectivity in Alzheimer's disease. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 27 (4), 796-807 (2007).

Tags

Nevrovitenskap Alzheimers sykdom lateralization in vivo elektrofysiologi sekundær motor cortex lokale feltet potensial synkronisering
Evaluering av halvkule Lateralization med bilaterale lokale felt potensial Recording i sekundær motor cortex av mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chen, Y., Li, M., Zheng, Y., Yang,… More

Chen, Y., Li, M., Zheng, Y., Yang, L. Evaluation of Hemisphere Lateralization with Bilateral Local Field Potential Recording in Secondary Motor Cortex of Mice. J. Vis. Exp. (149), e59310, doi:10.3791/59310 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter