Name: Hayvanlar davranmak, Awake Tek-birim Recordings Microwires Organize Dizileri implantasyon için Usulü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-14T14:15:00.000+00:00
Duration: 10 min 58 s
Description: Öğrenin, mikrotel dizilerini hedef beyin bölgelerine hassas bir şekilde implantasyon yöntemini. Bu teknik, yüksek uzamsal seçicilikle tek birim elektrofizyolojik kayıtlar sağlar ve davranış sırasında sinirsel aktiviteyi incelemeye olanak tanır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma Uyuşturucu Ulusal Enstitüsü tarafından desteklenen DA 006886 (MOW) ve DA 032270 (DJB) verir.

Için hazırlanması ve aşağıdaki prosedürü yürütürken (9 Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu&#39;nda açıklandığı gibi) son derece dikkatli aseptik koşullarda korumak için alınmalıdır. Aşağıdaki protokol Laboratuar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu ile uyumlu olduğunu ve Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu, Rutgers Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. Bu, daha sonraki işlemleri tamamlamak için 3-6 saat gerektirir tahmin edilmektedir. Mikro Array implante: <ol><li> Yer anestezisi uygulanmış hayvanlar 50 mg / kg sodyum pentobarbital (ip) kullanılarak ve atropin metil nitrat, 10 mg / kg yönetmek (IP; Glikopirolat ikame edilebilir) ve 0.25 mg penisilin (300.000 U / ml im) solunum fonksiyonu korumak ve enfeksiyonu önlemek için sırasıyla. Not: Bu maliyet-etkin ve insan maruziyetini sınırlar, çünkü bu implantasyon cerrahisi 3-6 saat uzunluğu ile, sodyum pentobarbital kullanılıranestetikler (gaz anestezik uzun süreli kullanımı ile ortaya çıkabilecek gibi) yine uzun süreli anestezi sağlarken. Diğer anestezik yer değiştirmesi kabul edilebilir. </li><li> Anestezi geçmeden önce kuyruk tutam testi kullanılarak etkisi almıştır doğrulayın. </li><li> Gerekli olduğu gibi, ameliyat boyunca anesteziyi muhafaza etmek üzere ketamin hidroklorür (60 mg / kg IP) ve sodyum pentobarbital (5-10 mg / kg IP) enjeksiyon alternatif verir. </li><li> Bir # 22 neşter bıçak kullanarak kafa derisi tıraş. </li><li> Povidon iyot ile traş kafa derisi dezenfekte edin. </li><li> Bupivakain deri altına enjeksiyon vermek (~ 4 enjeksiyon siteleri üzerinden 1 mg / kg SC spread) lokal olarak saç derisini uyutmak. Etkili olması için lokal anestezik için 5-10 dakika bekleyin. </li><li> Anestezi sırasında nemi korumak için gözleri üzerinde bir göz yağlayıcı yerleştirin. </li><li> Kulak çubukları ve bir stereotaksik tertibatının burun kelepçe içine hayvan edin. </li><li> Ster görsel işaretlerini kullanın (örneğin, yatay bir çubukyaklaşık hayvanın kafasını seviyeye eotaxic kare). Bu adım sadece yaklaşık seviyeye kafatası içindir. </li><li> Bir neşter tutucuya monte # 11 neşter bıçak kullanarak kafa derisi orta hat boyunca bir kesi yapmak. Kesi burun kemiğinin arka kısmına sadece kulakların arkasından genişletmek gerekir. </li><li> Lateral kafa sırtlar ve posterior kafatası sırt hem ulaşıncaya kadar bir diseksiyon spatula kullanarak, kalan tüm doku kafatası temizleyin. </li><li> Hemostatlarla bir dizi (6x) kullanarak kesi etrafındaki deriyi geri çekin. </li><li> Herhangi bir kan kafatası temizleyin ve kurutun. Kalan kanama oluşursa, küçük bir dağlama aracı ile artık kanamayı sonlandırmak. Kafatası temiz ve kuru kalmasını sağlamak sonraki aşamalarda kullanılan dental akrilik sürekli kafatası bağlamak sağlar. </li><li> Mark Bregma ve kafatası sütür kesişim interpolating lambda (Şekil 2B). A diseksiyon mikrofonroscope doğru bu konumları işaretlemek için gereklidir. </li><li> Stereotaksik kol küçük sivri kalem (örneğin bir pim ya da diş matkap ucu) takın ve dorsal / ventral (DV) belirlemek için alt bregmaya ve lambda koordinatı. </li><li> DV birbirinden 100 um (0.1 mm) içindedir bregma ve lambda için koordinatları kadar burun kelepçe ayarlayın. </li><li> Bir kez tesviye, anterior / posterior (AP) kayıt lateral / medial (ML) ve DV burun kelepçe konumu ile birlikte bregmaya koordinatları. Cerrahi kalan bu koordinatların duyarlığına bağlıdır gibi, doğruluk için koordinatları kontrol çift. </li><li> ML ve AP bregmaya &quot;kafatası pencere&quot; göreli (; Şekil 1 yani kraniotomi) dört köşe koordinatları hesaplamak için ölçülen koordinatları kullanın. Kafatası penceresi mikrotel dizi geçeceği kesin olarak konumlandırılmış dikdörtgen. </li><li> Işaretlemek için hesaplanan koordinatları kullanınkafatası pencere sivri stereotaksik eki ve dolma kalem mürekkep kullanılarak kafatası koordinatları. Kesin işaretleri elde etmek için, pamuklu bir aplikatör ile işaretleme aracının ucuna kadar mürekkep sadece küçük bir miktar uygulanır. </li><li> Küçük tabakaların bir dizi kemik kaldırılarak kafatası pencereden dışarı delin. <ol><li> Işaretleri yerleştirilmiş pencerenin işaretli köşeleri sondaj başlayın. </li><li> Sonraki, köşeleri bağlamak ve pencere anahat. </li><li> Son olarak, açık dura mater derinliğe kadar anahat içinde alanı dışında. Delik pencere yukarıdan aşağıya doğru uygun bir genişlik muhafaza sağlamak için kafatası yüzeysel katlarının altında (yani açılı) daha geniş olması gerekir. </li></ol></li><li> Dikkatli kafatası penceresinin içinde kalan kemik cips, enkaz veya dura mater kaldırmak için microforceps kullanın. Bu malzeme bit indirme sırasında dizisinin bütünlüğünü tehlikeye olarak bu aşama, son derece önemlidir. Bir kez temizlendi, bir th tutmalısınızAmeliyattan geri kalanı için bakteriyostatik tuzlu su ile nemli e pencere. </li><li> 5 kafatası vida ve 1 zemin tel kafatası (Şekil 1) işaretlerini yerleştirin. Bu pozisyonlar, hedeflenen beyin bölgesi bağlı olarak değişecektir. Bir vida 5 kafatası kemiği her yer ise headstage en güvenli olacaktır. Mikrotel dizi yerleştirme ile engel olmaz yerlerde kafatası vidaları ve topraklama kablosunu hem yerleştirin. </li><li> Kafatası vidalar için delikler delin ve yerinde vidaları ile sabitleyin. Vidalar sadece 3-4 ipler (korteksi zarar değil çok derin şekilde veya tavsiye edilenden başka vidaları kullanarak, eğer yeterince derin dizi istikrarı teşvik etmek kafatası kalınlığı kastetmek için ama) gösteren kadar indirilmesi gerekir. Yerleştirildikten sonra vidaların dişlerini temizleyin. </li><li> Topraklama teli için bir delik delin. Hedef DV koordine ve diş akrilik kullanarak yerine tel düzeltmek için (1-2 dakika boyunca) yavaş yavaş tel indirin. </li><li> Konuları etrafında akrilik eklekafatası vidalar. Akrilik kurumadan önce, uzak topraklama kablosu veya kafatası vida akar herhangi bir aşırı çimento kaldırın. / Sertleşmesine kurumaya diş akrilik için 15 dakika bekleyin. </li><li> Stereotaksik koluna dizi takın. Dizi seviye ve dürüstçe kafatası penceresinin sınırları geçecek, böylece onu yönlendirin. </li><li> Bu kafatası ile aynı seviyede olacak şekilde kafatası penceresinde tuzlu su koyun. Bu tuzlu su içinde bir çukur oluşturur kadar bir dizi aşağı indirin. Bu koordinat dizisi için kafatası seviyesi olarak da kullanılır. Nihai DV dizinin koordine hesaplamak için bu değeri kullanın. </li><li> Onun nihai DV koordinat ulaşıncaya kadar yavaş yavaş dizi indirin. Düşürücü her 1 mm durdurun ve beyin dokusu (PEG düşürürken, geçici olarak bir şekle sahip olan teller tutmak için kullanılır dimpling kurtarmak ve dizisinde, polietilen glikol (PEG) alt kısmını çözmek için izin vermek amacıyla bir kaç dakika bekleyin ve benzeri) tuzlu su içinde yavaş yavaş çözülür. </li><li> Dizi 1 mm olduğunda,Nihai hedef ulaşana kadar uzak hedeften daha yavaş indirin. Doku 5 dakikalık bir süre boyunca dinlenmeye izin vermeden önce bir anda 0,1-0,2 mm düşürülmesi hedef bölgede hem de yakın sinaptik bağlantıların da dokuyu korumak için tasarlanmıştır. Ekipman mevcut ise, dizinin düşürücü hassas motorlu bir manipülatör kullanılarak desteklenebilir. </li><li> Kalan PEG çözülür ve yerine microwires çimento diş akrilik kullanın. Teller güvenli olmasını sağlamak ve daha sonra devam etmeden önce sertleşmesine çimento için 15-20 dk izin çimento çoklu katmanlar ekleyin. Bu teller, son yerleştirme jostled olmayacak sağlar. </li><li> Diş akrilik kullanarak hayvanın headstage kalan oluşturun. Microwires için kafatası vidaları, topraklama kablosu ve konektörü örtmek için akrilik kullanın. Akrilik şapka geçmeden önce yeterince sertleşmesini bekleyiniz. </li><li> Emilebilir sütürler kullanarak saçlı deri kesi dikin ve yönetmek 2 ml of ameliyat hidrasyon geri bakteriyostatik tuz (sc). </li><li> Kulak çubukları hayvan çıkarın ve temiz bir alanda konuyu yerleştirin. Termoregülasyon ve hareket iyileşene kadar ameliyat sonrası iyileşme sırasında sık sık hayvan gözlemlemek. Anestezinin etkisinden kurtulana kadar sonra, ameliyat sonrası iyileşme kalan tek hayvan yuva içine hareket eder. </li><li> Hayvanlar günlük postoperatif izleme vermek ve prosedürü izleyerek günlerde önemsiyorum. Yedi ya da daha fazla gün izin verildiğinde bu prosedüre Kurtarma uygunudur. </li><li> Hayvanlara Carprofen (5mg/kg) ve Enrofloxacin katılan veteriner hekim tarafından önerilen program başına kurtarma sırasında (5-10 mg / kg) veya eşdeğer enjeksiyonu verin. </li></ol>

<ol><li>Carter, M., Shieh, J. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCarter%2C+M+%22Electrophysiology+In%3A+Guide+to+research+techniques+in+neuroscience%22">Electrophysiology In: Guide to research techniques in neuroscience</a>. , Academic Press. (2009).</li>
<li>Aston-Jones, G., Siggins, G. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAston-Jones%2C+G+%22Electrophysiology.+In%3A+Psychopharmacology%3A+The+Fourth+Generation+of+Progress%22">Electrophysiology. In: Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress</a>. Kupfer, D., Bloom, F. E. , Raven Press. (1995).</li>
<li>Root, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+roles+of+ventral+pallidum+subregions+during+cocaine+self-administration+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Differential roles of ventral pallidum subregions during cocaine self-administration behaviors.</a> J. Comp. Neurol. 521 (3), 558-588 (2013).</li>
<li>Cardin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissecting+local+circuits+in+vivo%3A+integrated+optogenetic+and+electrophysiology+approaches+for+exploring+inhibitory+regulation+of+cortical+activity%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Dissecting local circuits in vivo: integrated optogenetic and electrophysiology approaches for exploring inhibitory regulation of cortical activity.</a> (3-4), 106-103 (2012).</li>
<li>Ma, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amphetamine%27s+dose-dependent+effects+on+dorsolateral+striatum+sensorimotor+neuron+firing%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Amphetamine's dose-dependent effects on dorsolateral striatum sensorimotor neuron firing.</a> Behav. Brain Res. , (2013).</li>
<li>Ghitza, U. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+cue-evoked+activity+of+accumbens+neurons+after+prolonged+abstinence+from+self-administered+cocaine%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Persistent cue-evoked activity of accumbens neurons after prolonged abstinence from self-administered cocaine.</a> J. Neurosci. 23 (19), 7239-7245 (2003).</li>
<li>Tang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+activity+of+the+striatum+during+formation+of+a+motor+habit%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Changes in activity of the striatum during formation of a motor habit.</a> Eur. J. Neurosci. 25 (4), 1212-1227 (2007).</li>
<li>Tang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dose+and+rate-dependent+effects+of+cocaine+on+striatal+firing+related+to+licking%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharmacol.+Exp.+Ther%22%5BJournal%5D)">Dose and rate-dependent effects of cocaine on striatal firing related to licking.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 324 (2), 701-713 (2008).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((National+Research+Council%5BTitle%5D)+AND+%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals%3A+Eighth+Edition%22%5BJournal%5D)">National Research Council.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals: Eighth Edition. , The National Academies Press. Washington, DC. (2011).</li>
<li>Fabbricatore, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+evidence+of+mediolateral+functional+dichotomy+in+the+rat+accumbens+during+cocaine+self-administration%3A+tonic+firing+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological evidence of mediolateral functional dichotomy in the rat accumbens during cocaine self-administration: tonic firing patterns.</a> Eur. J. Neurosci. 30 (12), 2387-2400 (2009).</li>
<li>Root, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slow+phasic+and+tonic+activity+of+ventral+pallidal+neurons+during+cocaine+self-administration%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Slow phasic and tonic activity of ventral pallidal neurons during cocaine self-administration.</a> Synapse. 66 (2), 106-127 (2012).</li>
<li>Root, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid-phasic+activity+of+ventral+pallidal+neurons+during+cocaine+self-administration%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Rapid-phasic activity of ventral pallidal neurons during cocaine self-administration.</a> Synapse. 64 (9), 704-713 (2010).</li>
<li>Tang, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decreased+firing+of+striatal+neurons+related+to+licking+during+acquisition+and+overtraining+of+a+licking+task%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Decreased firing of striatal neurons related to licking during acquisition and overtraining of a licking task.</a> J. Neurosci. 29 (44), 12952-12961 Forthcoming.</li>
<li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Rat+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , Academic Press/Elsevier. (1997).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa etmek hiçbir rakip mali çıkarları var.

Ekstrasellüler kayıtları Nörobilimdeki neredeyse her deneysel hazırlık dahil edilebilir güçlü bir deney tekniği temsil eder. Kendi milleri (Şekil 5A) beyin aracılığıyla ve hedef bölgeye geçmek gibi organize dizilerde implante edilmiş teller izlenebilir. Küçük, post-deneysel lezyon paslanmaz çelik telden küçük bir demir depozito oluşturmak için noninsulated mikrotel ucunda oluşturulduğunda, biri tam bir çözüm kullanarak (tek ünite kaydedildi) yalıtılmamış mikrotel ucunun konumunu işaretleyebilirsiniz % 5...

Elektrofizyolojik kayıtlar bilim adamları, biyolojik hücrelerin elektriksel özelliklerini incelemek için izin verir. Elektriksel uyarılar bir sinyal mekanizması olarak hizmet merkezi sinir sistemi içinde, bu kayıtlar sinir fonksiyonu 1-2 anlaşılması için özel bir önem taşımaktadır. Hayvanlar davranıyor tek birim kayıtları sırasında, beynin içine yerleştirilen bir Mikroelektrot zamanla aksiyon potansiyelleri bir nöronun nesil değişiklikleri kayıt yapabiliyor. Birçok teknik bir beyin aktivitesini kaydetmek için izin verirken, tek ünite elektrofizyoloji tek nöron düzeyinde çözünürlük sağlayarak en hassas yöntemlerden biridir. Mekansal yüksek bir spesifite derecesi isteniyorsa, microwires ayrık alt çekirdek ya da brain3 içinde hücre toplulukları hedeflemek için kullanılabilir. Kayıtları mikrosaniye düzeyinde doğru olarak tek birim kayıtları da yüksek temporal çözünürlük yarar. Ve, bir in vivowake kayıtları afferent ve efferent projeksiyonlar, sistemik kimyasal ve hormonal etkiler, ve fizyolojik parametrelerin doğal çevre ile bozulmamış devre etkileşimleri sağlar. Sinir sinyalleri duyusal girdi motor davranışları, bilişsel işleme, nörokimyasal / farmakoloji, ya da bazı kombinasyonundan türetilmiştir. Bu duruma göre, duyusal, motor, bilişsel ve kimyasal etkilere ve segregasyon belirtilen etkilerin her değerlendirilmesi için izin verebilir etkili yükümlülükler ve kontrolleri ile iyi tasarlanmış deneyler gerekli kılmaktadır. Sonuçta, hayvanlar davranıyor kayıtları denemecileri işleyen bir devre içinde birden çok bilgi kaynaklarının entegrasyonunu gözlemlemek ve devre fonksiyonu daha kapsamlı bir model elde etmek için izin verir. Tek birimli kayıtlar aynı zamanda herhangi bir deneyi bilmelidir ki dezavantajları bir karşı karşıyadır. Birincisi ve en önemlisi, kayıtları yapmak zor olabilir. Gerçekten de, th özelliklerie headstage yükselticiler ve bu kayıtları mekansal ve zamansal özgüllük için izin implante microwires de gereksiz elektrik sinyalleri (yani elektrikli &quot;gürültü&quot;) etkisiyle kayıtları duyarlı hale getirir. Buna göre, bir elektrofizyolojik sistemi sorunları giderme yeteneği elektrofizyolojik ilke ve aparatının iyi gelişmiş bir teknik anlayış gerektirir. Belli koşullar altında, hücre dışı kayıtlarında kaydedilen elektriksel sinyaller birden fazla nöral sinyallerin toplamını temsil edebilir, dikkat etmek de önemlidir. Ayrıca, bir hedef bölge içinde popülasyon aktivitesine tek birim aktivitesi genellenebilirlik genellikle, hedef bölge içinde hücresel heterojenlik derecesi ile sınırlı (fakat Cardin 4) olabilir. Örneğin, elektrot diğer hücrelerin yerine yüksek genlikte bir çıkış nöronlar kayıt karşı önyargılı olabilir. Tek ünite kayıtların klanmas artardahil olmak üzere, diğer teknikler ile kombine kayıtları, ancak bunlarla sınırlı değildir göre, elektrik (veya ortodromik antidromic), kimyasal (örneğin, iyontoforetik veya tasarımcı reseptör) veya stimülasyon optogenetic 4, geçici sinir inactivations, sensorimotor incelemeleri 5, kesme işlemleri, 3 ya da immünohistokimya. (Protokol diğer türlerde kullanılmak üzere uyarlanabilir de) sıçanda organize bir mikrotel dizi implant edilmesi için gerekli olan malzeme ve adımlar numaralandırma aşağıdaki protokolde. Laboratuvarımızda kullanılan sabit diziler prosedür ve stil boyuna kayıtları için güvenilir kanıtlamış ve bir aylık süre 6-8 aşkın süredir aynı nöron kayıtları devam edebilir. Bu deneysel uyaranlara, sinirsel tepkiler plastik değişiklikler, ya da öğrenme ve motivasyon mekanizmaları fazik yanıtları incelemek için bu prosedür idealdir.

<table><tbody><tr><td><güçlü>Tablo 1. Cerrahi Malzemelerin Listesi.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gazlı</td><td>Bez Fisher (MooreBrand)</td><td>19-898-144</td><td></td></tr><tr><td>Pamuklu Çubuklar</td><td>Fisher (Püriten)</td><td>S304659</td><td></td></tr><tr><td>Nembutal (Pentobarbital)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P3761</td><td></td></tr><tr><td>Atropin Metil Nitrat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A0382</td><td></td></tr><tr><td>Baytril (Enrofloxacin)</td><td>Butler Shein ( Bayer)</td><td>1040007</td><td></td></tr><tr><td>Ketamin Hidroklorür</td><td>Butler Shein</td><td>SKU # 023061</td><td></td></tr><tr><td>Betadine (Povidon-İyot)</td> <td>Fisher (Perdue)</td><td>19-066452</td><td></td></tr><tr><td>Stereotax</td><td>Kopf</td><td>Model 900</td><td></td></tr><tr><td>Koterize Aleti</td><td>Çalmak</td><td>59017</td><td></td></tr><tr><td>Diseksiyon Mikroskobu</td><td>Nikon</td><td>SMZ445</td><td></td></tr><tr><td>Diş Matkabı</td><td>Buffalo</td><td>37800</td><td></td></tr><tr><td>Bakteriyostatik Tuzlu</td><td>Bulter Schein</td><td>8973</td><td></td></tr><tr><td>Jewlers Vidaları</td><td>Çalmak</td><td>51457</td><td></td></tr><tr><td>Mikrotel Dizi</td><td>Mikroproblar</td><td>Özel (Esnek)</td><td></td></tr> <tr><td>Topraklama Kablosu</td><td>Omnetikler</td><td>Özel Fiş</td><td></td></tr><tr><td>Dental Akrilik</td><td>Fisher (BAS)</td> <td>50-854-402</td><td></td></tr><tr><td>Emilebilir Sütürler</td><td>Fisher (Ethicon)</td><td>NC0258473</td><td></td></tr><tr><td>Puralube (Oftalamik Merhem/Kayganlaştırıcı)</td><td>Fisher (Henry Schein)</td><td>008897</td><td></td></tr><tr><td>Tablo 2. Cerrahi Aletlerin Listesi.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2x Microforceps</td><td>George Tiemann Co.</td><td>#160-57</td><td>Çoklu kullanım (örn. kafatası penceresindeki kalıntıları temizleme)</td></tr><tr><td>2x Forseps</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 160-93</td><td>Çoklu kullanım (örn. sütür bağlama)</td></tr><tr><td>6x Hemostat</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 105-1125</td><td>Kelepçe ve açık kesi</td></tr><tr><td>1x Küçük makas</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 105-411</td><td>Bağladıktan sonra dikişleri kesin</td></tr><tr><td>1x Doku forseps</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 105-222</td><td>Dikiş atarken doku tutma</td></tr><tr><td>1x İğne tutucu</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 105-1259</td><td>Tutma sütür iğnesi</td></tr><tr><td>1x Neşter tutucu (# 11 bıçaklı)</td> <td>George Tiemann Co.</td><td># 105-80 (# 105-71 bıçaklı)</td> <td>Kafatası kesiği yapma</td></tr><tr><td>1x #22 Neşter bıçağı</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 160-381</td><td>Tıraş kafa derisi</td></tr><tr><td>1x Cerrahi Spatula</td><td>George Tiemann Co.</td><td># 160-718</td><td>Kafatası üzerindeki dokuyu temizlemek için kafatasını kazıma</td></tr><tr><td>Makine / Kuyumcu Vidaları</td><td>Çeşitli</td><td>N / A</td><td>0/80 x 1/8 "</td></tr><tr><td><güçlü>Tablo 3. Elektrofizyolojik Sinyalleri Kaydetmek için Ekipman Listesi.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microwire Array & Connector</td><td>Micro Probe, Inc. (Gaithersburg, MD)</td><td>N/A (Dizi özelliklerine göre Parça No.)Hedef</td> <td>kayıt bölgesine kraniyal olarak implante edilmiştir. Diziler, istenen kablo aralığına, uzunluğa, etc göre özelleştirilir.</td></tr><tr><td>Unity-Gain Harness/Headstage</td><td>M.B. Anahtar Teslim Tasarımlar (Hillsborough, NJ)</td><td>Proj 1200</td><td>Nöral sinyalin ilk amplifikasyonu; küçük nöral sinyallerin yayılmasına izin verir.</td></tr><tr><td>Komütatör (ve İsteğe Bağlı Akışkan Döndürme)</td><td>Plastics One, Inc. (Roanoke, VA)</td><td>SL18C</td><td>Elektrik sinyalini preamp Pre-amplifikatöre yayarken hayvanların serbestçe dönmesine izin verir</td></tr><tr><td>Pre-amplifier</td><td>MB, Anahtar Teslim Tasarımlar (Hillsborough, NJ)</td><td>Proj 1198</td><td>Nöral sinyalleri bir referans elektroda karşı diferansiyel olarak yükseltir.</td></tr><tr><td>Filtre ve Amplifikatör</td><td>M.B. Anahtar Teslim Tasarımlar (Hillsborough, NJ)</td><td>Proj 1199</td><td>Bant geçiren sinyalleri filtreler ve diferansiyel olarak güçlendirilmiş sinyali daha da yükseltir.</td></tr><tr><td>Edinme Bilgisayarı</td><td>EnGen (Phoenix, AZ)</td><td>N/A (Özel Yapı)</td><td>Davranışsal ve sinirsel veri toplama için yazılım ve donanım çalıştırır.</td></tr><tr><td>A/D Kartı&nbsp;</td><td>Veri Çevirisi (Marlboro, MA)</td><td>DT-3010</td><td>Bilgisayar örneklemesi için nöral sinyalleri sayısallaştırır.</td></tr><tr><td>Dijital G/Ç Kartı</td><td>Ölçüm Hesaplama (Norton, MA)</td><td>PCI CTR-05</td><td>Davranışsal girdi ve çıktıları alır</td></tr></tbody></table>

hayvanlar davranmak, awake tek-birim recordings microwires organize dizileri implantasyon için usulü

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

Uyanık in vivo elektrofizyolojik kayıtları olarak davranmak hayvan tek hücre düzeyinde sinir sinyal anlamak için güçlü bir yöntem sağlar. Teknik deneyci devam eden davranış ile kaydedilen aksiyon potansiyelleri ilişkilendirmek için zamansal ve bölgesel spesifik ateş desenleri incelemek için olanak sağlar. Ayrıca, tek ünite kayıtları sinir işlevinin kapsamlı açıklamalar üretmek için diğer tekniklerin bir bolluk ile birleştirilebilir. Bu yazıda, Mikro implantasyon için anestezi ve hazırlanmasını tarif etmektedir. Daha sonra, biz gerekli ekipman ve doğru bir hedef yapısı içine bir mikrotel dizi eklemek için cerrahi adımlar numaralandırmak. Son olarak, kısaca dizideki her bir elektrot kayıt için kullanılan ekipman tanımlamak. Açıklanan sabit mikrotel diziler kronik emplantasyon için çok uygundur ve hemen hemen herhangi bir davranış preparatl nöral veri kayıtları uzunlamasına kılabilmektedirüzerinde. Biz mikrotel konumları yanı sıra kaydedilen sonuçların anatomik özgüllüğünü arttırmak amacıyla immunohistokimyasal teknikler ile mikrotel implantasyonu birleştirmek için yollar üçgen elektrot izlerinin tartışacağız.

Elektrofizyolojik sinyaller kayıt için bu laboratuvar tarafından kullanılan Ekipman listesi Tablo 3&#39;te bulunabilir. Cerrahi işlemden sonra, tek üniteler implante konektörüne bir birlik-kazanç headstage takarak kaydedilir. Bu headstage elektrikli kayma halkaları kullanımı yoluyla elektrofizyolojik kayıt tatili olmadan ücretsiz dönme yeteneğine sahip bir komütatör, bir kablo ile bağlanır. Komütatör bu hazırlık ilkesinin avantajlarından biridir davranışı sırasında kayıt sırasında denekler serbestçe har...

Tek ünite elektrofizyolojik kayıtlar kullanılmak üzere microwires organize dizileri implante teknik sorunlar bir dizi sunuyor. Bu teknik ve gerekli ekipman yerine getirilmesi için yöntemler tarif edilmiştir. Ayrıca, yüksek uzaysal seçicilik ile farklı nöral altbölgeler kayıt örgütlü mikrotel dizilerin faydalı kullanımı tartışılmıştır.

Hayvanlar davranmak, Awake Tek-birim Recordings Microwires Organize Dizileri implantasyon için Usulü

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

Bu prosedürün genel amacı, mikro tel dizilerini hedef beyin bölgelerine doğru bir şekilde implante etmektir. Bu işlem, öncelikle kraniyotomi için kafatası üzerindeki koordinatların hassas bir şekilde ölçülmesi ve işaretlenmesiyle gerçekleştirilir. Prosedürün ikinci adımı, kraniyotomiyi doğru bir şekilde oluşturmak için bir dişle doktoru matkabı kullanarak kafatası katmanlarının yavaşça kaldırılmasıdır.Üçüncü adım, mikro tel dizisini kafatasının sınırlarından tam olarak geçecek ve kafatasıyla aynı seviyede olacak şekilde konumlandırmaktır. Son adım, dizi hedef noktasına ulaşana kadar yavaşça aşağı indirmektir. Nihayetinde, sonuçlar implante edilmiş mikro tel dizilerini gösterebilir.Bu prosedürün kullanılması, beynin ayrı alt bölgelerini hedefleyebilir ve boylamsal kayıtlar boyunca sürdürülebilen yüksek bir nöral verim sağlayabilir. Mikro tel dizileri, tek başına veya diğer tekniklerle kombinasyon halinde kullanıldığında, sinirbilimcilerin tekil nöronların ateşleme modellerini yüksek uzamsal ve zamansal özgüllükle incelemesine olanak tanır. Mikro tel dizilerinden elde edilen tekil ünite kayıtları, beynin bilgi işleme süreçlerine dair içgörü sağlar.Davranış sırasında nöral sinyallerin kaydedilmesi, beyin fonksiyonlarının anlaşılması için kritik öneme sahiptir. Laboratuvarım; somatotopik haritalama ve motor öğrenme gibi normal süreçlerin yanı sıra Parkinson hastalığı ve ilaç bağımlılığı gibi hastalık süreçlerini incelemek için tek ünite elektrofizyolojisini kullanmıştır. In vivo elektrofizyoloji, ustalaşması yıllar alan oldukça uzmanlık gerektiren bir beceridir.Bu tekniğin görsel olarak gösterilmesi, cerrahi işlemin yeterli şekilde gerçekleştirilmesi için gereken süreyi kısaltır. Hayvanı pentobarbital ile anestezi ettikten sonra, solunum fonksiyonlarını korumak ve enfeksiyonu önlemek için atropin, metil nitrat ve penisilin uygulayın. Gerektiğinde işleme devam etmeden önce kuyruk sıkıştırma testi ile anestezi durumunu doğrulayın.Cerrahi işlem boyunca anesteziyi sürdürmek için ketamin hidroklorür ve sodyum pentobarbital enjeksiyonlarını dönüşümlü olarak uygulayın. Ardından, 22 numaralı bistüri ucu kullanarak kafa derisini tıraş edin ve povidon iyot ile temizleyin. Kafa derisini lokal olarak uyuşturmak için dört adet subkütan bupivakain enjeksiyonu uygulayın.Lokal anestezinin etkisini göstermesi için beş ila 10 dakika bekleyin. Ardından, gözlere oftalmik lubrikant uygulayın ve hayvanı bir stereotaksik cihazın kulak barları ve burun klemensi ile gözle hizalayarak sabitleyin. Hayvanın başını yaklaşık olarak düz bir konuma getirin.Ardından, kafa derisinin orta hattı boyunca bir insizyon yapmak için skalpel kullanın. İnsizyon, nazal kemiğin posterior kısmından kulakların hemen arkasına kadar uzanmalıdır. Bir diseksiyon spatulası kullanarak, her iki lateral kafatası sırtına ve posterior kafatası sırtına ulaşana kadar kafatasındaki tüm kalan dokuları temizleyin.İnsizyon çevresindeki deriyi yaklaşık altı adet hemostatt kullanarak geriye doğru çekin. Ardından kafatasındaki kanı temizleyin ve dental akriliğin daha sonra yapışabilmesi için kurumasını bekleyin. Sonrasında, bir diseksiyon mikroskobu kullanarak, kafatası sütürlerinin kesişim noktalarını interpolasyonla belirleyerek BMA ve lambdayı işaretleyin.Dental frez ucu gibi küçük uçlu bir parçayı stereotaksik kola takın ve bgma ile lambda'nın dorsal ventral koordinatlarını belirlemek için aşağı indirin. Ardından, bgma ve lambda'nın DV koordinatları arasındaki fark 100 mikronun altına inene kadar burun klembesini ayarlayın. Seviyeleme işlemi tamamlandığında, burun klembesinin konumunun yanı sıra bgma için koordinatları kaydedin.Cerrahi işlem bunlara bağlı olduğu için bu koordinatları tekrar kontrol edin. Şimdi, kraniyotominin dört köşesinin bregma'ya göre medial-lateral ve anterior-posterior koordinatlarını hesaplamak için ölçülen koordinatları kullanın. Hesaplamaları kullanarak, köşeleri kafatasında siyah mürekkeple kaplanmış sivri uçlu bir stereotaksik aparatla işaretleyin.Şimdi, kemiği bir dizi küçük tabaka halinde kaldırarak kafatası penceresini delin. İşleme, pencerenin işaretlenmiş köşelerinden başlayarak delme işlemini gerçekleştirin. Ardından, köşeleri birleştirerek pencerenin ana hatlarını belirleyin.Son olarak, ana hatların içindeki alanı dura mater derinliğine kadar temizleyin. Delik, kafatasının yüzeysel tabakalarının altında genişleyecek şekilde konikleştirilmelidir. Mikro forseps kullanarak kafatası penceresinin içindeki kalan tüm kemik parçalarını, kalıntıları veya dura mater'i dikkatlice temizleyin.Kalıntıların implantasyon sırasında dizinin bütünlüğünü bozabileceği göz önüne alındığında bu durum son derece önemlidir. Temizlendikten sonra, pencere bakteriyostatik salin ile nemli tutulmalıdır. Ameliyatın geri kalanı için, beş kafatası vidası ve bir toprak hattı telinin yerleştirileceği konumları işaretleyerek implantasyona başlayın.İdeal olarak, her vida farklı bir kafatası kemiğinde olmalıdır. Ancak konumlar, dizi yerleşimini engellememelidir. Ardından, kafatası vidaları için delikleri açın ve vidaları yerlerine sabitleyin.Vidaları, üç veya dört diş kafatasının kalınlığını geçecek kadar derin görünene kadar indirin. Yerleştirmeden sonra vida dişlerini temizleyin. Şimdi toprak hattı teli için bir delik açın ve teli bir ila iki dakika boyunca yavaşça hedeflenen DV koordinatına indirin. Teli dental akrilik kullanarak sabitleyin.Ardından, kurumadan önce kafatası vidalarının dişlerinin etrafına akrilik ekleyin. Topraklama telindeki veya kafatası vidalarındaki fazla akriliği temizleyin. Dental akriliğin kuruması için 15 dakika bekleyin.Bu sırada, diziyi stereotaksik kola takın. Diziyi düzleyin ve kafatası penceresinin sınırlarından tam olarak geçecek şekilde yönlendirin. Akrilik kuruduğunda, kafatası penceresini tamamen biyolojik salin ile doldurun.Ardından, salin üzerinde bir çukur oluşturana kadar diziyi indirin. Bu koordinat, dizi için kafatası seviyesi olarak kullanılır. Dizinin nihai DV koordinatını hesaplamak için bu değeri kullanın.Diziyi yavaşça nihai dv değerine indirin. Durma işlemini koordine edin ve birkaç dakika bekleyin. Kat edilen her milimetre ile steril salin, tellerin konformasyonunu geçici olarak koruyan polietilen glikolu diziden çözecektir.Dizi hedeften yalnızca bir milimetre uzaklıkta olduğunda, onu nihai hedefe 0,1 mm aralıklarla daha yavaş bir şekilde indirin. Dizi yerleştiğinde, dokunun beş dakika boyunca dinlenmesine izin verin. Dinlenme süresinin ardından, daha fazla salin uygulayarak kalan pimi çözün.Ardından, mikro telleri sabitlemek için dental akrilik kullanarak yapıştırın. Birden fazla akrilik katmanı ekleyin ve sertleşmeleri için 15 ila 20 dakika bekleyin. Sonrasında, kafatası vidaları, toprak hattı ve mikro teller için konnektörün yer alacağı hayvanın kafa tablasının geri kalan kısmını dental akrilik ile oluşturun.Postoperatif prosedürler için metin protokolüne bakınız. Ardından, hayvanı kulak barlarından çıkarın ve temiz bir alana yerleştirin. Termal regülasyon ve lokomosyon düzelene kadar hayvanı sık sık gözlemleyin.Anesteziden uyandıktan sonra hayvanı tekli konaklamaya alın. Hayvanın iyileşme sürecini yedi gün veya daha fazla süre boyunca izleyin ve sorumlu veteriner hekimin önerdiği şekilde karprofen ve enrofloksasin enjeksiyonları uygulayın. İmplant edilmiş bir mikro tel dizisinden ölçülen nöral boşalma, davranışsal olaylarla ilişkilendirilmiştir.Örneğin, hayvan kokaini kendi kendine uygularken, nucleus accumbens'teki bu hücrenin 32'lik zaman aralıklarında (bin) gösterilen tonik ateşlemesi ölçülmüştür. Hayvanın vücudundaki kokain seviyesi arttıkça hücrenin inhibe olduğunu fark edin. Bununla birlikte, hücre orijinal ateşleme hızına geri döner.Kendi kendine uygulama koşulları sona erdikten sonra kokain düşer. Bu prosedürü uygularken, hedef doğruluğunu sağlamak için kafatası penceresinin hassasiyetini kontrol etmeyi ve dizinin hizalamasını doğrulamayı hatırlamak önemlidir. Mikro I dizilerinin özellikle hassas olduğunu ve dizinin bütünlüğünün uygun implantasyon için kritik olduğunu unutmayın.Tekli ünite ile çalışırken dikkatli olunmalıdır. Kayıt işlemi, immünohistokimya veya optogenetik gibi birçok diğer teknikle birleştirilebilir. Bu kombinasyonlar uygun bir davranışsal paradigmayla eşleştirildiğinde, beyin fonksiyonlarının karmaşıklığına dair derin içgörüler sağlayabilir.

a-procedure-for-implanting-organized-arrays-microwires-for-single

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Bu protokolde sıçanlarda kronik elektrofizyolojik kayıtlar için bir mikro-sürücü dizi nasıl imal göstermektedir.

Micro-sürücü Kronik Array In vivo Kayıt: Sürücü Fabrikasyon

Bu video, anestezi uygulanmış bir sıçanın birden fazla bölgeden beyin aktivitesinin elektrofizyolojik kayıtları için hazırlanmasına yönelik ayrıntılı prosedürü göstermektedir. Kafatasına erişmek için kafa derisi kesilir ve elektrotları yerleştirmek ve sabitlemek için kesin yerlerde delikler açılır. Tungsten mikrotel elektrotlar daha sonra verileri kaydetmek için hedeflenen konuma yerleştirilir.

Sıçanlarda Birden Fazla Bölgeden Beyin Aktivitelerinin İn Vivo Elektrofizyolojik Kayıtları

Video, çok kanallı sinir ağlarını kaydetmek ve uyarmak için bir sıçan beynine kablosuz çift yönlü çok kanallı bir elektrot ünitesi implante etme prosedürünü göstermektedir.

Bir Sıçan Beynine Kablosuz Çift Yönlü Mikroelektrot Sistemi Yerleştirilmesi

Bu video, yerel alan potansiyellerini ölçmek için fare beynine çok uçlu bir lineer silikon prob implante etmek için bir protokolü özetlemektedir. Prosedür, probun stereotaksik bir üniteye sabitlenmesini, hedef beyin bölgesi üzerinde doğru bir şekilde konumlandırılmasını, beyne yerleştirilmesini ve diş çimentosu ile sabitlenmesini içerir. İmplantasyondan sonra, montaj bir kılıf ile korunur. İyileşmeyi takiben, kurulum, nöronal aktivite hakkında bilgi sağlayarak yerel alan potansiyellerinin...

Çok Şaftlı Lineer Silikon Problar Kullanılarak Davranan Farelerde Beyin Elektriksel Aktivitesinin Kaydedilmesi

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.

Çoklu Beyin Bölgelerinden Elektrofizyolojik Kayıt için Bir Mikro Sürücü Dizisi Yöntemi

Bu videoda, bir fare beynine bir elektrot düzeneği yerleştirme tekniği gösterilmektedir. Düzenek, hipokampustan aktiviteyi kaydetmek için bipolar elektrotlar ve beyincikten temel aktivite elde etmek için bir referans elektrot içerir. Anestezi uygulanmış bir fare stereotaksik bir çerçeve üzerine yerleştirilir ve elektrot düzeneği hedef beyin bölgesine implante edilir. Daha sonra elektrofizyolojik kayıt yapılmadan önce hayvanın iyileşmesine izin verilir.

Elektrofizyolojik Kayıt için Bir Fare Beynine Bir Elektrot Düzeneğinin İmplantasyonu

Fare beyin sinyallerinin in vivo elektrofizyolojik kayıtları için mikro sürücünün tasarım ve montaj açıklanmıştır. Sağlam driveable taşıyıcılara mikroelektrot demetleri takılarak, bu tekniklerin uzun vadeli ve istikrarlı bir sinir kayıtları için izin verir. Hafif tasarım hayvan aşağıdaki sürücü implantasyonu ile sınırsız davranış performans sağlar.

Uyanık davranmak Fare Kronik Sinir Kayıtlar için Microdrive Diziler İnşaatı

Bir kablosuz fareler serbestçe davranışlar içinde stimülasyon ve çok kanallı sinirsel kayıtları için çift yönlü sistemi tanıttı. Hafif ve küçük, böylece animal´s davranış repertuar üzerinde en az etkiye sistemidir. Ayrıca, bu çift yönlü sistem beyin harekete geçirmek desen ve davranışı arasındaki nedensel ilişkileri değerlendirmek için gelişmiş bir araç sağlar.

Kablosuz, Vivo içinde kayıt ve fareler serbestçe davranışlar içinde sinirsel aktivite uyarılması için çift yönlü arayüzü

Bu çalışma, mikroelektrot dizilerinin ortak marmoset'e stereotaksik, nöroşirürjik implantasyonu gerçekleştirmek için bir protokol sunmaktadır. Bu yöntem özellikle serbestçe davranan hayvanlarda elektrofizyolojik kayıtları sağlar, ancak bu türdeki diğer benzer nöroşirürjik müdahalelere (örneğin, ilaç yönetimi için kanül veya beyin stimülasyonu için elektrotlar) kolayca adapte edilebilir.

Ortak Marmoset Mikroelektrot Dizileri İmplantasyonu için Stereotaksik Cerrahi (Callithrix jacchus)

Burada Ti3C2 MXene mikroelektrot dizileri imal etmek ve in vivo nöral kayıt için bunları kullanmak için bir yöntem açıklar.

In Vivo Nöral Kayıt için Ti3C2 MXen Mikroelektrot Dizilerinin İmalatı

Bu protokol, kutunun altındaki bir sensörden hızlanma verilerini toplayarak ön darbe inhibisyonunu (PPI) değerlendirmek için mikrodenetleyici tabanlı bir davranış kutusu sunar. Bu veriler, davranışsal bozukluklar üzerine nörofizyoloji çalışmalarını ilerletmek için verileri nöronal aktivite ile senkronize etmek için ek bir yöntemle sosyal olarak izole edilmiş sıçanlarda duyusal geçit eksikliklerini değerlendirir.

Psikiyatrik Hayvan Modellerinde Prepulse İnhibisyonu ve Nöral Aktiviteyi Değerlendirmek için Davranışsal Bir Kutu Geliştirme

Öğrenin, mikrotel dizilerini hedef beyin bölgelerine hassas bir şekilde implantasyon yöntemini. Bu teknik, yüksek uzamsal seçicilikle tek birim elektrofizyolojik kayıtlar sağlar ve davranış sırasında sinirsel aktiviteyi incelemeye olanak tanır.

Hayvanlar davranmak, Awake Tek-birim Recordings Microwires Organize Dizileri implantasyon için Usulü

Daha fazla video keşfet