1 Temmuz 2018
Bu iletişim kuralı yerel alan potansiyelleri ile çoklu şaftlı doğrusal silikon sondalar kayıt açıklar. Geçerli kaynak yoğunluk analiz kullanarak sinyalleri dönüşüm yerel elektrik etkinlik yeniden inşası farenin hipokampus sağlar. Bu teknik ile dağınık şekilde kısıtlı beyin salınımlarını serbestçe fare hareket okudu olabilir.
Bu yöntem, nöronal ağ aktivitelerinin ince zamansal ve mekansal ölçeklerde nasıl organize edildiği gibi sinirbilim alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, doğrusal silikon probların kullanılması, akım veri analizinin, geleneksel alan potansiyeli kayıtlarında kolayca tespit edilemeyen yerel salınımların yeniden yapılandırılmasına izin vermesidir. Bu işleme başlamak için, cerrahi aletleri sıcak boncuk sterilizatörü ile sterilize edin, ardından tüm çalışma yüzeylerini %70 etanol ile silin.
Daha sonra, anestezi uygulanmış hayvanı, kulak çubuklarını kulak kanalına nazikçe yerleştirerek stereotaksik bir çerçeveye monte edin. Farenin kafası kulak çubukları ile stabilize edildikten sonra, sürekli izofluran iletimi için burnun üzerine bir ağızlık yerleştirin, ardından kurumasını önlemek için gözlere merhem sürün. Daha sonra, farenin altına bir ısıtma yastığı yerleştirin ve postoperatif analjeziyi sağlamak için deri altına buprenorfin enjekte edin.
Daha sonra başını tıraş edin ve cildi% 70 etanol ile dezenfekte edin. Cerrahi makas kullanarak, kafatasının orta hattı boyunca cilt üzerinde bir kesi yapın ve cerrahi kelepçeler kullanarak cildi açın. Bregma ve lambda'yı düzleştirmek için hayvanın başını stereotaksik bir hizalama aleti yardımıyla hizalayın.
Bregma ve lambda arasında 50 mikrometreden daha az yükseklik farkı olmalıdır. Ayrıca, hem sol hem de sağ tarafta bregma'dan tanımlanan mesafedeki derinliği ölçerek başı medial-lateral eksen boyunca düzleştirin. Eğilmişse kafayı ayarlayın.
Kafayı% 3 hidrojen peroksit ile temizleyin ve steril pamuklu mendillerle kurulayın. Uygun bir stereotaksik atlas kullanarak kraniyotominin bregmaya göre yerini belirleyin. 0,9 milimetrelik bir matkap kafası kullanarak, zemini ve referans vidalarını yerleştirmek için beyincik üzerindeki kemikte iki vida deliği açın.
Ek olarak, implantı stabilize etmek için vidaları sabitlemek için bir ila üç delik açın. Ankraj vidalarının yeri, kraniyotominin konumuna bağlı olacaktır. Uygun bir tornavida kullanarak vidaları kemiğe yerleştirin.
Beynin içine girmemeye özen gösterin. Şimdi, implantasyon tarafının etrafındaki dikdörtgen bir alanda matkapla kafatasını yavaşça incelterek kraniyotomiyi gerçekleştirin. Kemiği sık sık sterilize edilmiş fosfat tamponu ile nemlendirin.
Kalan incelmiş kafatasını 27 gauge enjeksiyon iğnesi ile nazikçe delin ve bir cımbızla çıkarın. Ardından, dura mater'i 27 gauge enjeksiyon iğnesi ile dikkatlice delin. Bir cımbız kullanarak, iğnenin ucunu bükerek küçük bir kanca oluşturun ve durayı çıkarmak için bu kancayı kullanın.
Ardından, beyin yüzeyinin kurumasını önlemek için fosfat tamponu uygulayın. Daha sonra, elektrot yerleştirme aletini stereotaksik bir tutucuya monte edin ve probu bregma üzerinde sıfırlayın. Probu kraniotomi üzerindeki stereotaksik koordinatlara getirin ve yavaşça beyin yüzeyine nüfuz edin.
Prob millerinin bükülmediğinden emin olun ve kan damarlarından implante etmekten kaçının. Ardından, istenen derinliğin yaklaşık 200 mikrometre üzerine çıkana kadar probu yavaşça indirin. Ardından, koruma için silikon probun kraniyotomiyi ve saplarını sterilize Vazelin ile örtün.
Daha sonra, probun tabanını kafatasındaki sabitleme vidasına sabitlemek için diş çimentosu uygulayın. Çimento uygulamasından hemen sonra, probu yavaşça hedef derinliğe hareket ettirin. Probun yanal hareketini azaltmak ve hedef alanda minimum doku hasarı sağlamak için çimentoyu uyguladıktan sonra son 200 mikrometreyi ilerletin.
Çimento sertleştikten sonra, mumu bir koterizatör ile eriterek probu yerleştirme aletinden serbest bırakın. Ardından, konektör kartını yerleştirme cihazından çıkarın ve bir timsah kelepçesi kullanarak kafatası üzerinde uygun bir yere yerleştirin. Konektör kartını diş çimentosu kullanarak kafatasına sabitleyin.
Hipokampusta prob implantasyonu durumunda, konektör kartını kontralateral parietal kemiğe yerleştirin. Ardından, konektör kartının topraklama ve referans kablolarını beyincik üzerindeki iki vidaya bağlı tellere lehimleyin. Koruyucu kapağı doğru yüksekliğe kesin ve silikon probun üzerine yerleştirin.
Daha sonra, açıkta kalan kafatasının etrafındaki deriden kaçınarak diş çimentosu kullanarak bağlantı kartının ve kafatasının kapağını sabitleyin. Ameliyattan sonra fareye en az iki gün boyunca uygun analjezik tedavi uygulayın. İmplantın zarar görmesini önlemek için fareyi tek başına yuvalayın.
CA1 alanını hedef alan kronik olarak implante edilmiş silikon problardan elde edilen kayıtlar burada gösterilmektedir. Akım kaynak yoğunluğu analizi, probun ayrı sapları boyunca uygulanır. Bu örnekte, tek bir keskin dalga dalgalanma olayı, CA1'in stratum radyumunda belirgin bir akım havuzuna yol açar ve ikinci örnekte, dentat girusun granül hücre tabakasında iki farklı bölge kaydedilmiştir.
Yüksek gama bandı, 60 ila 80 hertz bant geçiren bir filtre uygulanarak izole edildi ve granül hücre katmanında bulunan iki kayıt bölgesinden birinde yerel gama patlamaları ortaya çıktı. Yerel gama salınım aktivitesinin ancak kaydedilen sinyallerin CSD'ye dönüştürülmesinden sonra tespit edilebileceğini unutmayın. CSD, ancak LFP sinyalleri değil, her iki kayıt alanı arasındaki faz ve genlik eşzamansızlık periyotlarını tanımlar.
Bu segment, senkronize gama aktivitesinin kısa bir dönemini gösterir. Buradaki izler, LFP ve CSD izleri için faz farkını ve genlik farkı indeksini göstermektedir. Bu videoyu izledikten sonra, silikon probların hipokampusa nasıl implante edileceğini iyi anlamış olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu protokol, fare hipokampusundaki lokal elektriksel aktiviteyi incelemek için çok şaftlı lineer silikon problar kullanılarak lokal alan potansiyellerinin kaydedilmesini detaylandırmaktadır. Akım kaynağı yoğunluğu analizini kullanan bu yöntem, serbest hareket eden farelerde mekansal olarak sınırlı beyin osilasyonlarının çalışılmasını sağlar.
Bu yöntem, preklinik nörobilimin temel zorluklarından biri olan gerçek yerel ağ aktivitesini hacimsel iletimli sinyallerden ayırma problemini çözerek, hipokampustaki uzamsal olarak kısıtlı nöronal osilasyonların yüksek çözünürlüklü tespitine olanak tanır. Silikon problardan elde edilen çok katmanlı yerel alan potansiyeli (LFP) kayıtlarına akım kaynak yoğunluğu (CSD) analizi uygulayarak, araştırmacılar bellek ve bilişsel işlevle ilgili mikrodevre düzeyindeki dinamikleri izole edebilirler. Bu yaklaşım, davranış modellerinde hipokampal ağ durumlarının tekrarlanabilir ve ölçülebilir okumalarını sağlayarak, erken keşif aşamasındaki hedef doğrulama ve mekanistik risk azaltma süreçlerini destekler.
Bu yöntem, erken biyolojideki hipotez testinden, osilatuar ağ fenotiplerinin hedef etkileşimi ve devre seçiciliği hakkında bilgi verebildiği ön madde optimizasyonuna kadar uzanan keşif sürekliliğine uygundur.