Mevcut protokol, aynı anda birden fazla beyin yapısından in vivo olarak yerel alan potansiyellerini kaydetmek için özel yapım mikroelektrot dizilerinin yapımını açıklamaktadır.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Mevcut protokol, aynı anda birden fazla beyin yapısından in vivo olarak yerel alan potansiyellerini kaydetmek için özel yapım mikroelektrot dizilerinin yapımını açıklamaktadır.
Araştırmacıların genellikle birkaç beyin yapısından aynı anda yerel alan potansiyellerini (LFP'ler) kaydetmeleri gerekir. İstenilen birden fazla beyin bölgesinden kayıt yapmak farklı mikroelektrot tasarımları gerektirir, ancak ticari olarak temin edilebilen mikroelektrot dizileri genellikle böyle bir esneklik sunmaz. Burada, mevcut protokol, LFP'leri aynı anda farklı derinliklerde birden fazla beyin yapısından kaydetmek için özel yapım mikroelektrot dizilerinin basit tasarımını özetlemektedir. Bu çalışmada bilateral kortikal, striatal, ventrolateral talamik ve nigral mikroelektrotların yapımına örnek olarak anlatılmaktadır. Özetlenen tasarım prensibi esneklik sunar ve mikroelektrotlar, stereotaksik koordinatları hesaplayarak ve yapıyı serbestçe hareket eden veya anestezi uygulanan farelerde farklı beyin bölgelerini hedeflemek için buna göre hızlı bir şekilde değiştirerek LFP'leri herhangi bir yapıdan kaydetmek için değiştirilebilir ve özelleştirilebilir. Mikroelektrot tertibatı standart alet ve sarf malzemeleri gerektirir. Bu özel mikroelektrot dizileri, araştırmacıların nöronal aktiviteyi izlemek için herhangi bir konfigürasyonda mikroelektrot dizilerini kolayca tasarlamalarına olanak tanır ve LFP kayıtlarını milisaniye çözünürlükte sağlar.
Yerel alan potansiyelleri (LFP'ler), beyindeki hücre dışı alandan kaydedilen elektrik potansiyelleridir. Nöronların dışındaki iyon konsantrasyonu dengesizlikleri tarafından üretilirler ve küçük, lokalize bir nöron popülasyonunun aktivitesini temsil ederler ve makro ölçekli EEG kayıtlarına kıyasla belirli bir beyin bölgesinin aktivitesini tam olarak izlemeye izin verirler1. Bir tahmin olarak, 1 mm ile ayrılmış LFP mikroelektrotları, tamamen farklı iki nöron popülasyonuna karşılık gelir. EEG sinyali beyin dokusu, beyin omurilik sıvısı, kafatası, kas ve cilt tarafından filtrelenirken, LFP sinyali lokal nöronal aktivitenin güvenilir bir belirtecidir1.
Araştırmacıların genellikle LFP'leri birkaç beyin yapısından aynı anda kaydetmeleri gerekir, ancak ticari olarak temin edilebilen mikroelektrot dizileri genellikle böyle bir esneklik sunmaz. Burada, mevcut protokol, LFP'leri istenen herhangi bir beyin bölgesinden farklı derinliklerde aynı anda kaydetmek için tamamen özelleştirilebilir, kolayca oluşturulmuş mikroelektrotları tanımlamaktadır. LFP'ler, belirli bir beyin bölgesinin nöronal aktivitesini kaydetmek için yaygın olarak kullanılmasına rağmen 2,3,4,5,6,7,8,9, mevcut kolay özelleştirilebilir tasarım, LFP'lerin herhangi bir çoklu yüzeysel veya derin beyin bölgesinden kaydedilmesine izin verir 11,12 . Protokol ayrıca, beyin bölgelerinin stereotaksik koordinatlarını belirleyerek ve diziyi buna göre monte ederek istenen herhangi bir mikroelektrot dizisini oluşturmak için değiştirilebilir. 10 kHz örnekleme hızına ve 60-70 kΩ dirence (2 cm uzunluk) sahip bu mikroelektrotlar, LFP'leri milisaniye hassasiyetiyle kaydetmemizi sağlar. Veriler daha sonra 16 kanallı bir amplifikatör ile güçlendirilebilir, filtrelenebilir (düşük geçişli 1 Hz, yüksek geçişli 5 kHz) ve sayısallaştırılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Mevcut çalışma Virginia Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmıştır. Deneyler için her iki cinsiyetten (7-12 hafta) C57Bl / 6 fareler kullanıldı. Hayvanlar 12 saat ışık / 12 saat karanlık döngüde tutuldu ve yiyecek ve suya ad libitum erişimi vardı.
1. Mikroelektrot yapımı

Resim 1: Mikroelektrot yapısının şeması . (A) Tellerin altında gergi çubukları bulunan platform üzerinde tellerin kurulması. (B) Teller arasındaki boşluk. (C) Tellere dört parça plastik yapıştırılır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Arjantin | Sokaklar | VL | SNR | |
| AP (Anterior/Posterior) | 2.2 | 1.2 | -1.3 | -3.3 |
| ML (Medial/Yanal) | 1.8 | 1.5 | 1 | 1.5 |
| DV (Dorsal/Ventral) | 0.5 | 3.5 | 4 | 4.75 |
| Elektrot uzunluğu | 4 | 4.75 | 5.25 | 6 |
Tablo 1: Stereotaksik implantasyon koordinatları ve mikroelektrotların boyutları.
2. Mikroelektrot dizisi montajı

Şekil 2: Mikroelektrot yapısı ve boyutları. (A) Şekil 1C'de belirtildiği gibi, teller makasla kesildikten sonra oluşan dört çift elektrot (2 çift Ctx-VL elektrot ve 2 çift Str-SNR elektrot). Cam tüplere derin yapı elektrotları (VL ve SNR) yerleştirin ve tabanlarını plastiğe (kırmızı noktalar) yapıştırın. (B) Üstten görünüm: (A)'dan gelen elektrot çiftleri, mikroelektrot çekirdeğini oluşturmak için bir yığına yapıştırılır. Kırmızı çizgiler tutkal çizgilerini gösterir. (C) (B)'nin önden görünümü. (D) Kalın tel mikroelektrotlara bağlandı. (E) Teller belirtildiği gibi gruplandırılmıştır ve izole uçlar kazınarak 2 cm'ye kesilir.
3. Kulaklığa mikroelektrot bağlantısı

Şekil 3: Mikroelektrot implantasyonu . (A) Kortikal elektrotlar belirtildiği gibi bükülür. (B) Teller, uçlarda ilmekler oluşturacak şekilde ayrılır. (C) Akı (kırmızı noktalarda) ve döngülü teller 10 pimli kulaklığa lehimlenir ve her telin uygun pime gitmesi sağlanır. (D) Kulaklık, LFP'leri kaydetmek için implante edilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Kayıtlardan sonra elektrot konumunu işaretleme
5. Elektrot direncinin ölçülmesi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışmada, LFP mikroelektrotları, bazal gangliyonlar11'e yayılan nöbeti haritalamak için kullanılmıştır. Eşzamanlı LFP kayıtları sağ premotor korteksten (nöbet odağının bulunduğu yer) ve sol VL, striatum ve SNR'den yapıldı (Şekil 4). Nöbet başlangıcı, voltaj izinin taban çizgisinin en az iki katı sapması olarak tanımlandı (Şekil 4A, kırmızı ok). Güç spektrumu grafiği11, kaydedilen LFP'ler için frekans dağılımlar...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tarihsel olarak, mikroelektrot dizileri, 2,3,4,5,6,7,8,9,13 ile ilgilenilen belirli bir beyin bölgesinden nöronal aktiviteyi kaydetmek için yaygın olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, kolay mikroelektrot tasarımımız ay...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.
Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüsü (RO1 NS120945, R37NS119012 to JK) ve UVA Beyin Enstitüsü tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Amplifikatör 16 | Kanallı A-M Sistemleri | Model 3600 | Amplifikatör |
| Kranioplasti çimentosu | Coltene | Perm Reeline/Onarım Reçinesi Tip II Sınıf I Gölge - | Mikroelektrotları tutmak için Şeffaf Çimento |
| Kriyostat | Mikrotom Hassas | CF-6100 | Beyni dilimlemek için |
| Diamel kaplı nikel-krom tel | Johnson Matthey, Inc. | 50 ve mikro; m | Mikroelektrot teli |
| Dremel Dremel | 300 Serisi | Fare kafatasında delik açmak için | |
| Epoksi | CEC Corp | C-POXY 5 | Hızlı sertleşen yapıştırıcı |
| Hemostat | Herhangi Bir | Kulaklığı tutmak için | |
| Forseps | Herhangi | Mikroelektrotları | |
| Işık mikroskobu | Nikon | SMZ-10 | Hizalamayı |
| Ohmmetre | Herhangi Direnci | ölçmek için | |
| Pimler (Başlıklar ve eşleşen Soketler) | Mill-Max | Ara Bağlantılar, 833 serisi, 2 mm ızgara martı kanadı yüzeye montaj başlıkları ve soketleri | Mikroelektrotları |
| Polymicro Boru Kiti'ne | Neuralynx | ID 100 ± 04 µ m, OD 164 ± 06 & m, kaplama kalınlığı 12 ve mikro; m | Cam tüpler |
| Nabız Stimülatörü | A-M Sistemleri | Model 2100 | Kayıtların sonundaki mikroelektrot konumunu işaretlemek için |
| Makas | Herhangi | Mikroelektrotları | |
| Süper yapıştırıcı | Goril | Yapıştırıcı | |
| Kalın tel 0,008 inç & ndash; 0,011 inç. | A-M Sistemleri | 791900 | Mikroelektrot dizisini tutmak için kene teli |
| İnce tel 0,005 inç - 0,008 inç | A-M Systems | 791400 | Referans ve topraklama için ince tel |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste