Method Article

Çoklu Beyin Bölgelerinden Elektrofizyolojik Kayıt için Bir Mikro Sürücü Dizisi Yöntemi

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Shikano, Y., et al. Serbestçe Hareket Eden Bir Sıçandan Kortikal Yerel Alan Potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Elektromiyogram ve Solunum Ritminin Eşzamanlı Kayıtları. J. Vis. Uzm. (2018).

Video, bütünleştirici bir mikro sürücü dizisi kullanılarak bir sıçandaki birden fazla beyin bölgesinden eşzamanlı elektrofizyolojik kaydı göstermektedir. Kayıt elektrotları koku soğancığına, referans elektrotları frontal kortekse ve mikro sürücü dizisi elektrotları hipokampusa yerleştirilir. Sıçanın serbestçe yiyecek aramasına izin verilir ve implante edilen tüm elektrotlardan eşzamanlı kayıt, dizi kullanılarak kaydedilir.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvan modellerini içeren tüm prosedürler, yerel kurumsal hayvan bakım komitesi ve JoVE veteriner inceleme kurulu tarafından gözden geçirilmiştir.

1. Bütünleştirici Mikro Sürücü Dizisinin Hazırlanması

  1. Başka bir yerde açıklandığı gibi kortikal yerel alan potansiyeli (LFP) kayıtları için bir mikro sürücü dizisi oluşturun. 6'de açıklandığı gibi biyofleks tellere bağlı elektrokardiyografi/elektromiyografi/solunum hızı (EKG/EMG/BR) kanalları olarak kullanmak için bir elektrot arayüz kartı (EIB) üzerinde en az 1.2 metal delik açık bırakın.
  2. Bir bioflex teli 5,0 cm uzunluğunda 6 parçaya kesin. ~5.0 mm uzunluğundaki tüm tel parçalarının her iki ucunun politetrafloroetilen (PTFE) kaplamasını soyun. Kablo parçalarının her birinin bir ucunu altın bir pim ile EIB üzerindeki açık metal deliklerden birine (EKG/EMG/BR kanalları) bağlayın.
  3. Bir emaye teli 5.0 cm'lik iki parçaya kesin. Bu tellerin her birinin bir ucunu EIB üzerindeki toprak/referans (g/r) kanallarına lehimleyin (Şekil 1).
  4. EKG elektrotlarının hazırlanması için, bir bioflex teli 16 cm'lik iki parçaya kesin. Bu tel parçalarının uçlarının PTFE kaplamasını bir uçta ~5.0 mm (kısa uç) ve diğer uçta ~15 mm (uzun uç) uzunluklarda soyun.
  5. Telin uzun ucunu bükerek ve halkanın şeklini lehimleyerek sabitleyerek 2.0 mm çapında bir tel halka oluşturun.
  6. EMG elektrotlarının hazırlanması için, bir bioflex teli 8 cm uzunluğunda 2 parçaya kesin. ~5.0 mm uzunluğundaki bu tel parçalarının her iki ucundan PTFE kaplamayı soyun.
  7. BR elektrotlarının hazırlanması için, bir bioflex teli 6.0 cm uzunluğunda 2 parçaya kesin. ~5.0 mm uzunluğundaki bu tel parçalarının her iki ucunun emaye kaplamasını soyun. Bu tel parçalarının her birinin bir ucunu paslanmaz çelik bir vidanın başına lehimleyin (gövde çapı: 1.0 mm, gövde uzunluğu: 4,0 mm).
  8. Toprak/referans (gr) elektrotların hazırlanması için, bir emaye teli 6,0 cm uzunluğunda 2 parçaya kesin. ~5.0 mm uzunluğundaki bu tel parçalarının her iki ucunun emaye kaplamasını soyun. Bu tel parçalarının her birinin bir ucunu paslanmaz çelik bir vidanın başına lehimleyin (gövde çapı: 1,4 mm, gövde uzunluğu: 3,0 mm).
  9. Gaz, tüm elektrotları ve paslanmaz vidaları sterilize eder ve bunları temiz bir alanda tutar.

2. Bütünleştirici Mikro Sürücü Dizisinin ve BR Elektrotlarının İmplantasyonu

  1. Fareyi stereotaksik bir cihaza sabitleyin. Gözler arasındaki noktadan boyun bölgesine kadar orta hat boyunca baş üzerinde ~3.0 cm'lik bir kesi yapın. Kafatasını açığa çıkarın.
  2. Yüksek hızlı bir matkapla koku alma ampulünün 0.7-1.0 mm üzerinde, 11.0 mm ön ve bregmaya 1 mm bilateral çaplarda iki dairesel kraniotomi yapın. Vida saplarının uçları beyin yüzeyine yapışana kadar kafatasına iki BR elektrodu implante edin.
  3. Frontal korteksin 0.7-1.0 mm üzerinde, 2.7 mm anterior ve 2.7 mm bilateral olarak iki dairesel kraniotomi yapın. Vida sapının ucu beyin yüzeyine yapışana kadar kafatasına iki g / r elektrot implante edin.
  4. Büyük kraniotomiyi çevreleyen alanda 1.0 mm çapında altı ila sekiz delik açın. Kafatasına implant ankraj vidaları (gövde çapı: 1,4 mm, gövde uzunluğu: 3,0 mm).
  5. Hipokampusun üzerinde ~ 2.0 mm çapında, 3.8 mm posterior ve bregmaya 2.5 mm bilateral büyük dairesel bir kraniotomi yapın. Bütünleştirici mikro sürücü dizisini, sürücü dizisinin kanül ucu büyük kraniyotominin üzerinde olacak şekilde yerleştirin
  6. Kanül ucu ile beyin yüzeyi arasındaki boşluğu ~ 100 μL iki çözelti ile doldurun, yani %0.5 (kütlece) sodyum aljinat ve %10 (kütlece) kalsiyum klorür.
    not: Bu işlem, iki çözelti kafatası üzerinde karıştırıldıktan sonra ~ 5 dakika içinde şeffaf bir jel oluşturur.
  7. Kanülü, BR elektrotlarını, g/r elektrotlarını ve ankraj vidalarını 0,5 cm kalınlığında diş çimentosu ile örtün. Bu adımda BR ve g/r elektrotlarının açık uçlarını çimento ile kapatmamaya dikkat edin.
  8. EKG, EMG, BR ve g/r elektrotlarının açık uçlarını daha önce EIB'ye bağlı olan ayrı kablo uçlarına lehimleyin (bkz. adım 1.2 ve 1.3).
  9. Bütünleştirici mikro sürücü dizisinin alt kısmını ve tüm elektrot tellerini diş çimentosu ile kaplayın. Tüm elektrot tellerinin tamamen kaplandığından emin olun, böylece sıçan implantasyondan sonra onları çizemez.
  10. Sternal yaslanmayı sürdürmek için yeterli bilinci yeniden kazandıktan sonra, hayvanı şeffaf Pleksiglas ev kafesine geri koyun ve su ve yiyeceğe serbest erişim ile kendi başına tutun. Ameliyattan sonra hayvanı antibiyotiklerle (gentamisin) tedavi edin.

3. In Vivo Kayıtlar

NOT: Birim aktiviteler (30 kHz'de örneklenmiş ve bant geçiren filtrelenmiş (500 - 6 kHz)) dışında tüm sinyaller yükseltilir, 2 kHz'de örneklenir ve bant geçiren filtrelenir (0.1 - 500 Hz) bant geçiren filtrelenir (6 - 30 Hz).

  1. Bütünleştirici mikro sürücü dizisinin EIB'sini bir kayıt cihazının ana sahnesine bağlayın.
  2. Ameliyattan sonra birkaç hafta boyunca vidaları çevirerek tetrodları ilerletin. Tetrodlar hedef beyin bölgelerine bitişik hale geldikten sonra, stabil kayıtlar için tetrodları birkaç günlük bir süre boyunca alanlara yerleştirin.
  3. Hayvan bir kayıt odasında serbestçe hareket ederken elektrik sinyallerini izleyin.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1: AYB'nin üstten görünümü. EIB, tetrodlara bağlı 24 kortikal LFP (LFP) kanalı, 2 EKG kanalı, 2 EMG kanalı, 2 BR kanalı ve 2 toprak (Gr) kanalı içerir. LFP kanalları dışındaki tüm kanallar yalıtılmış kablolara bağlandı.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
FEP Bağlantı Teli Örgülü Paslanmaz ÇelikCooner Tel Şirketi, Chatsworth, CA633 GİBİBiyofleks tel
AYB-36-PTBNeuralynx, Inc., Bozeman, MTAYB-36-PTBAyb
Cereplex MBlackrock Mikro Sistemleri, Tuz Gölü Şehri, UTDijital sahne
Cereplex DoğrudanBlackrock Mikro Sistemleri, Tuz Gölü Şehri, UTVeri toplama sistemi
UEW poliüretan mıknatıs teliOyaide.com, Tokyo, JaponyaUEW 0,14 mm 20 mEmaye tel
SD-102Narishige, Tokyo, JaponyaSD-102Yüksek hızlı matkap
Minimo BİR SERİSİ ver.2Minitor Co., Ltd, Tokyo, JaponyaC2012Yüksek çakışlı matkap Güç Kaynağı
Provinice 250 mLShofu Inc., Kyoto, Japonya213620136Diş çimentosu
Küçük Hayvan AnestezisiBiyomakine, Chiba, JaponyaTK-7Anestezi Uygulayıcı
Buprenorfin hidroklorürSigma-Aldrich, St. Louis, MOB7536-1MLanaljezik
İzofluranDS Pharma Hayvan Sağlığı, Osaka, Japonyaİzoflu 250 mL
Vazelin, BeyazWako Saf Kimya Endüstrileri, Ltd., Osaka, Japonya224-00165Veteriner merhem
Sodyum aljinatNacalai tesque, Kyoto, Japonya31131-85
Kalsiyum Klorür DihidratWako Saf Kimya Endüstrileri, Ltd., Osaka, Japonya031-00435
Paslanmaz çelik vida M1.0×4.0MonotaRO, Hyogo, Japonya42617504BR elektrotlar için paslanmaz çelik vida
Paslanmaz çelik vida M1.4×3.0MonotaRO, Hyogo, Japonya42617687G/r elektrotlar ve ankrajlar için paslanmaz çelik vida
Serisi Serisi Yılı Başarı Grafiği Serisi Serisi

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Micro drive ArrayElectrophysiological RecordingBrain Region RecordingStereotaxic SurgeryElectrode ImplantationDental Cement ApplicationCraniotomy ProcedureAnchor Screw PlacementSignal StabilizationFreely Moving Rat

Related Articles