Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Uyarı, Baş-ölçülü Sıçanların Alt-kortikal Beyin Yapıları içinde Juxtacellular İzleme ve Yerelleştirme Single Nöronlar

10.9K görüntülenme

DOI:

10.3791/51453

27 Nisan 2015

Bu makalede

Özet

Bu protokol, uyanık sıçanlarda subkortikal beyin yapılarındaki nöronal aktiviteyi izlemek için bir kafa kısıtlama mekanizmasının tasarımını ve cerrahi implantasyonunu açıklar. Juxtacellular konfigürasyondaki tek nöronları izole etmek ve anatomik konumlarını verimli bir şekilde tanımlamak için prosedürleri tanımlar.

Özet

Tek nöronal birimlerin hücre dışı aktivitesini izlemek için çeşitli teknikler vardır. Bununla birlikte, bu aktivitenin davranan hayvanlardaki derin beyin yapılarından izlenmesi, özellikle yapıların stereotaksik olarak hedeflenmesi gerekiyorsa, teknik bir zorluk olmaya devam etmektedir. Bu protokol, hayvanın kafasını stereotaksik düzlemde tutan ve tek nöronların ani aktivitesini açık bir şekilde izole eden uygun cerrahi ve elektrofizyolojik teknikleri açıklar. Protokol, post-hoc histolojide nöron konumunu belirlemek için uyarı kemirgenlerinin baş desteğini, mikropipet elektrotlarla juxtaselüler izlemeyi ve iyontoforetik boya enjeksiyonunu birleştirir. Bu tekniklerin her biri kendi içinde iyi kurulmuş olsa da, protokol tek bir deneyde birleşik kullanımlarının özelliklerine odaklanır. Bu nörofizyolojik ve nöroanatomik teknikler davranışsal izleme ile birleştirilir. Mevcut örnekte, somatosensoriyel talamus içindeki nöronların aktivitesinde kendi kendine üretilen vibrissa hareketlerinin nasıl kodlandığını belirlemek için kombine teknikler kullanılmıştır. Daha genel olarak, sıçanlarda, farelerde ve diğer hayvanlarda çeşitli davranışsal görevlerle birlikte nöronal aktiviteyi izlemek için bu protokolü uyarlamak kolaydır. Kritik olarak, bu yöntemlerin kombinasyonu, deneycinin anatomik olarak tanımlanmış nörofizyolojik sinyalleri davranışla doğrudan ilişkilendirmesine izin verir.

Giriş

Aktif bir davranış görev yapan bir uyarı hayvanda nöronal aktivitenin izlenmesi sinir sisteminin fonksiyonunu ve organizasyonunu anlamak için önemlidir. Tek nöronal birimlerinden gelen elektriksel aktivite Hücre dışı kayıt uzun sistemleri nörobilim bir elyaf araç olmuştur ve şu anda kullanımda yaygın hala gelmiştir. Elektrot türleri ve yapılandırmaları çeşitli özel bir deney bilimsel ve teknik taleplerine bağlı olarak mevcuttur. Kronik mikro sürücü implante veya elektrot dizileri genellikle kuşlar, kemirgenler ve insan olmayan primatlar 1-4 de dahil olmak üzere serbest hareket eden hayvanlar, kullanılır. Alternatif olarak, harici bir mikromanipülatör yoluy....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Federal reçete hayvan bakımı ve kullanım yönergelerine uygun olarak - (350 gr 250) ve Kaliforniya San Diego Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi Deneysel protokoller dişi Long Evans fareler üzerinde gerçekleştirilmiştir.

1. Vücut Kısıtlama için Rat acclimating

NOT: Bir kısıtlı diyet sıçan yerleştirin. Kısıtlama (aşağıda açıklanmıştır) sıçan gelmesini hemen her gün kullanım seansından sonra günde bir kez sıçan besleyin. Ilk ağırlığının% 80 hayvan korumak için yeterli yem sağlayın. Bu miktar 250 g ağırlığında dişi Long Evans fare için günlük besleme bölgesinin yaklaşık 6 gr....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bir sıçan aktif çırpma gibi bıyık hareketinin faz kendi ürettiği 15,16 çırpma esnasında kodlamak talamus ventral posterior medial (VPM) nöronal birimler. Şekil 7A bir VPM talamik birimin örnek spike aktivitesini gösterir. Şekil 7B başak bir histogram gösterir Zaman bıyık hareket 17 anlık aşamasına hizada. Çırpma geri çekilme aşamasında daha fazla sivri vardır. Şekil 7C'de gösterildiği gibi Kayıttan sonra, ünitenin yeri, Chicago gök mavisi.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Deneysel jig İnşaatı

Bu çeşitli şekillerde imal edilebilir deney jig (Şekil 4) oluşturmak için kullanılan mekanik parçaların açıklaması protokol atlandı. Bu gösteri standardında opto-mekanik parça ve destek kelepçeler kafalık bar ve vücut kısıtlama tüp (Malzeme bölümüne bakınız) monte etmek için kullanılır. Benzer opto-mekanik parçalar motorlu mikromanipülatör elektrot tutucu monte etmek için de kullanılabilir. Bu jig üzerine k.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarını olduğunu beyan ederim.

Teşekkürler

Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri'ne (MT-5877 hibesi), Ulusal Sağlık Enstitüleri'ne (NS058668 ve NS066664 hibeler) ve ABD-İsrail İki Uluslu Vakfı'na (hibe 2003222) bu çalışmaları finanse ettikleri için minnettarız.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ketaset (Ketamin HCl)Fort DodgeN/A
Anased (Ksilazin çözeltisi)Lloyd LaboratoriesN/A
Betadin (Povidon-İyot)CVS Eczane269281
Loctite 495Grainger Endüstriyel Tedarik4KL8620 - 40 cp siyanoakrilat
Vetbond3M1469SB
Kavrama çimentosu tozDentsply Intl675571Kayıt odasının tabanı için
Kavrama çimento sıvısıDentsply Intl675572Kayıt odasının tabanı için
Silikon jelDow Corning3-4680
Jet protez onarımı akrilik tozLang Dental Manufacturing Co.N/A Başdayanağı aparatını kafatasına sabitlemek için
Ortho-Jet Hızlı kürlenen ortodontik akrilik reçine sıvısıLang Dental Manufacturing Co.N/A Başdayanağı aparatını kafatasına sabitlemek için
Chicago gök mavisiSigmaC8679
ParaformaldehitSigma158127Perfüzyon ve doku fiksasyonu için
Fosfat tamponlu salinSigmaP3813Perfüzyon ve doku fiksasyonu için
Sitokrom CSigmaC2506Sitokrom-oksidaz boyama için, < güçlü>Şekil 7
DiaminobenzidinSigmaD5905Sitokrom-oksidaz boyama için, Şekil 7
Sıçan çorabıSew Elegant (San Diego, CA)N/AÖzel yapım, Şekil 1, 4
PVC tüp 2 ve frak12; "ABD Plastik A.Ş.34108Figure 4
>Subminiature D pinleri ve soketleriTE Connectivity205089-1Figure 3
Paslanmaz çelik müzik teli 0.010" çapPrecision Brand Products, Inc.21010Şekil 3
Stereotaksik tutma çerçevesiKopf InstrumentsModel 900Şekil 3
Stereotaksik kulak çubuklarıKopf InstrumentsModel 957Şekil 3
Stereotaksik manipülatörKopf AletleriModel 960Şekil 3
½ mm matkap çapağıHenry Schein100-3995
Sessiz Havalı diş matkabıMidwest Dental393-1600
Paslanmaz çelik 0-80 & frac18; ” vidalıBağlantı Elemanı superstore247438Şekil 3
>0.2 ml santrifüj tüpüFisher Scientific05-407-8AŞekil 3
Özel kafa tutma çubuğuUCSD SIO Makine AtölyesiN/AÖzel yapım, Şekil 2 - 4
Özel kafa tutma plakasıUCSD SIO Makine AtölyesiN/AÖzel yapım, Şekil 2 - 4
Dik açılı kelepçe sonrasıNewportMCA-1Şekil 3, 4 deneysel jig için standart opto-mekanik parçalar (Şekil 4) de Newport Corp.'tandır.
8-32 ve frak34; ” vidalıBağlantı Elemanı Superstore240181Baş desteği için, Şekil 3
4-40 ¼ ” vidalıBağlantı Elemanı Superstore239958Baş desteği için, Şekil 3, 4
Kuvars kılcal boruSutter InstrumentsQF-100-60-10Şekil 5
Karbondioksit lazer çektirmeSutter aletleriP-2000
Motorlu mikromanipülatörSutter InstrumentsMP-285
Mikroelektrot amplifikatörüMoleküler CihazlarMulticlamp 700BAlternatif bölüm: Moleküler Cihazlar Axoclamp 900A
Mikroelektrot amplifikatör kafa aşamasıMoleküler CihazlarCV-7BAlternatif bölüm: Moleküler Cihazlarla HS-9Ax10 Axoclamp 900A
İzole nabız stimülatörüSistemleriModel 2100Alternatif bölüm: Moleküler Cihazlar ile HS-9Ax10 Axoclamp 900A
Ses monitörüRadio Shack32-2040
Pipet tutucuWarner Instruments#MEW-F10TAlternatif parçalar: bkz. Tartışma, Şekil 6A
Elektrot kurşun telCooner telNEF34-1646(isteğe bağlı), Şekil 6D< / güçlü>
Amplifikatör kafa aşamasıiçin röle COTO Teknolojisi# 2342-05-000(isteğe bağlı) Özel yapım bir baskılı devre kartı (UCSD Physics Electronics Shop) ile birlikte kullanılır, Şekil 6A-C< / güçlü>
Dijital video kameraBaslerA602fm(isteğe bağlı) Davranışsal izleme için, Şekil 7
Puralube veteriner merhemiAmazon.com, IncNC0138063
dedi.

Kaynaklar

  1. Fee, M. S., Leonardo, A. Miniature motorized microdrive and commutator system for chronic neural recording in small animals. Journal of Neuroscience Methods. 112 (2), 83-94 (2001).
  2. Ventakachalam, S., Fee, M. S., Kleinfeld, D.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Tekil N ron LokalizasyonuSubkortikal Beyin Yap larKafa Sabitlemeli S anlarStereotaksik D zlem KorunumuMikropipet Elektrot Kaydyontoforetik Boya EnjeksiyonuChicago Sky Blue aretlemesiPost hoc Histoloji AnaliziDavran sal Elektrofizyolojik Deneyler