Name: Fareler Ikincil motor korteks bilateral lokal saha potansiyel kayıt ile Yarımküre lateralizasyon değerlendirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-31T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: Öğrenin, farelerde ikincil motor kortekste lokal saha potansiyel kaydı ile yarımküre lateralizasyonunu değerlendirme yöntemini. APP/PS1 ve vahşi tip farelerde senkronizasyon farklılıklarını inceleyerek Alzheimer patolojisinin beyin lateralizasyonuna etkisini keşfedin.

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

playerTrialDesktop

Bu çalışma Çin Ulusal Doğal Bilim Vakfı (31771219, 31871170), bilim ve Guangdong (2013KJCX0054) teknoloji bölümü ve Guangdong Eyaleti doğal Bilim Vakfı (2014A030313418, tarafından hibe tarafından desteklenmektedir 2014A030313440).

Tüm hayvanlar eşleştirilmiş-standart koşullar altında (12 saat ışık/karanlık, sabit sıcaklık ortamı, gıda ve suya ücretsiz erişim) Çin bilim ve Teknoloji Bakanlığı laboratuar hayvanları kuralları ve deneyler onaylı göre barındırıldı Guangzhou Üniversitesi Yerel Etik Komitesi tarafından. Bu bir yaşam dışı prosedür.
Not: temsilci sonuçlarında gösterilen veriler Için, 3-5 ayda APP/PS1 (B6C3-TG (APPswe, PSEN1dE9) 85Dbo/J) çift transjenik fareler ve littermate Wild-Type (WT) kontrolleri, kayıtlar için kullanılmıştır (n = 10, Grup başına).
1. hayvan anestezi ve cerrahi
<ol><li>Yerel hayvan bakım komitesinden onaylanmış anestezi rejimine göre fareyi tartın ve anesteziye atın.</li>
	<li>Ameliyattan önce derin anestezi onaylamak için forseps ile bir kuyruk veya ayak tutam gerçekleştirin.</li>
	<li>Fareyi stereotaktik bir cihaz içinde konumlandırın ve kafasını düzeltin.</li>
	<li>Nemli tutmak için her iki gözleri göz merhem uygulayın. Ön ve postoperatif analjeziye ilişkin yerel hayvan bakım yönergelerine uyun.</li>
	<li>Cerrahi kesiciler kullanarak saç tıraş. Küçük bir kesi (12-15 mm) makas ile maruz cerrahi bölgenin ortasında olun. Forseps kullanarak, yavaşça orta çizgisinden uzak kafa derisi çekin.</li>
	<li>Cildi nazikçe ayırın ve kalan dokusu çıkarın. Kafatası hidrojen peroksit kaplı pamuk tomurcukları kullanarak temizleyin.</li>
	<li>Kayıt mikroelektrodlarının stereomikoskop altında m2 bölgelerine yerleştirilmesine izin vermek için kafatasının sol ve sağ taraflarında iki küçük yarıçapın 1,0-1,5 mm deliklerini matkap (Şekil 1a). Not: bilateral m2 'nin stereotaktik konumları: 1,94 mm anterior bregma, 1,0 mm lateral orta çizgi, ve 0.8-1.1 mm dura ventral.</li>
	<li>Bir tungsten iğne ile dikkatle Dura mater çıkarın.</li>
	<li>1-2 MΩ direncine sahip mikroelektrot kaydı olarak cam borosilikat mikropipetleri (dış çap: 1,0 mm) çekin.</li>
	<li>0,5 M NaCl ile dolu iki ayrı kayıt mikroelektrotları, mekanik mikromanipulatörler (60 °, Şekil 1B) kullanarak deliklere yerleştirin.</li>
</ol>2. ikili m2 farelerde LFP kayıtları
<ol><li>Sol ve sağ cam elektrotları, bilateral m2 'nin uygun koordinatlarına yavaşça indirin (Şekil 1C).</li>
	<li>Kalite kontrol için, LFPs 'leri yakalamadan önce Diferansiyel amplifikatörü kullanarak her bir elektrot direncini sınayın.</li>
	<li>0,1 Hz yüksek Pass ve 1.000 Hz düşük geçişli 1, 000x amplifikasyon ile kayıt sürecini ayarlayın.</li>
	<li>En az 60 s spontan faaliyetlerin istikrarlı bir durumda sayısallaştırılmış RAW LFP verileri toplayın, fareler, anestezi altında saniyede 2 nefes solunum hızında eşit nefes alır.</li>
	<li>Kayıt olduktan sonra, yavaşça beynin elektrotları yükseltmek, daha sonra hızlı servikal dislocation tarafından fareler ötenize.</li>
	<li>Verileri kaydedin ve çevrimdışı analiz edin.</li>
</ol>3. çapraz korelasyon analizi
<ol><li>Analiz yazılımında analiz-Waveform korelasyonunu tıklatın ve verileri içe aktarın.</li>
	<li>Parametre ayarları<ol>
<li>İlk kanal ve diğer referans olarak bir dalga formu kanal sinyali tanımlayın. Genişliği 2 olarak ayarlayın ve 1 olarak kaydırın (Şekil 2A).</li>
		<li>Başlangıç saati ve bitiş saatini seçerek 100 s için her iki LFPs süresini ayarlayın. Çapraz korelasyon analizi gerçekleştirmek için işlem düğmesine basın (Şekil 2B). Not: Bu tür süreler ile eşzamanlı bilateral sinyaller, böylece senkronizasyon temel özelliklerini açığa nöronal spontan faaliyetleri göstermek için yeterince uzun olacaktır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Dosya-farklı dışa aktar'ı tıklatın, ardından ortaya çıkan açılır grafiğe karşılık gelen çapraz korelasyon sonuçlarını. txt biçiminde kaydedin.</li>
	<li>. Txt dosyasını açın (Şekil 2C), zaman içinde korelasyon değerlerini kaldırın 0 ± 0,01 s (iki sürekli gama dalgaları en az 0,01 s aralığı olduğundan), sonra ortalama çapraz korelasyon verilerinin geri kalanı negatif zaman gecikme parçası veya ortalama aralayan pozitif zaman gecikme bölümünde çapraz korelasyon verilerinin geri kalanı.</li>
</ol>4. tutarlılık Analizi
<ol><li>Verileri analiz yazılımında içe aktarın ve çalıştırın.</li>
	<li>İki LFP sinyalini ilk ve ikinci dalga formu kanalları olarak ayrı olarak atayın. Sonra blok boyutu değerini ayarlayın (Şekil 3A). Not: blok boyutu, FFT 'de kullanılan veri noktalarının sayısı anlamına gelir. Büyük blok boyutu, daha iyi frekans çözünürlüğü. Burada 4096 olarak ayarlamayı öneririz.</li>
	<li>Her iki kanalın sinyallerinin zaman doğruluğunu aynı dönem olarak ayarlarından emin olmak için noktalı çizgileri el ile taşıyın (Şekil 3B). Alanı yüklemek ve tutarlılık analizi gerçekleştirmek için alan Ekle düğmesine basın.</li>
	<li>Ortaya çıkan açılır grafiğe karşılık gelen. txt biçiminde (Şekil 3B) tutarlılık sonuçlarını kaydetmek için Dosya Kaydet 'i tıklatın.</li>
</ol>

Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.

Burada, ikili-bölge LFP sinyallerinin senkronizasyonunu analiz etme ve beyin yarımküresi lateralizasyonunu tahmin etmek için hem esnek hem de kolay olan In vivo bilateral dışı kayıt prosedürünü rapor ediyoruz. iki beyin alanlarının sinir faaliyetleri arasında bağlantı, yönlülük veya bağlantı. Bu yaygın olarak sadece grup-nöronal faaliyetleri ortaya çıkarmak için kullanılabilir, aynı zamanda bazı temel özellikleri Bölgelerarası Elektrofizyoloji, özellikle tarama osilasyon faaliyetleri veya Labs için sistemleri yo...

Alzheimer hastalığı (ad) demans en yaygın biçimidir1,2. Ekstrellüler beta amiloid proteini (β-amiloid protein, Aβ) biriktirme ve hücre içi neurofibriller Tangles (NFTS), ad3,4,5' in ana patolojik özelliklerinden biridir, ancak reklam patogenezi büyük ölçüde belirsiz kalır. Serebral korteks, biliş ve hafızada önemli bir yapı, AD6' da bozulmuş, yavaş yürüyüş gibi motor açıkları, çevreye gezinme zorluk ve yürüme bozuklukları7yaş ilerleyen ile ortaya çıkar. Aβ birikintisi ve nöroofibriller taneler de Premotor korteks (PMC) ve ek motor alanı (SMA) ad hastalar8 ve bilişsel etkilenen büyük yetişkinler9, bir özürlü motor katılımı gösteren gözlenen AD patogenezinde sistem.
Beyin, uzunlamasına bir fisşuraya bölünen iki farklı serebral hemisferler tarafından oluşur. Sağlıklı bir beyin, "lateralizasyon" olarakadlandırılan, hem yapısal hem de fonksiyonel asimetriler sergiler, beyin verimli bir şekilde birden fazla görev ve faaliyetler ile başa çıkmak için izin. Yaşlanma, beyin lateralite içinde bir azalma ile birlikte, biliş ve lokomotif bir bozulma ile sonuçlanır11,12. Sol Yarımküre motor yetenekleri sağlıklı beyin13kolayca belirgindir, ancak reklam beyni anormal lateralite sol kortikal atrofi14ile ilişkili sol Yarımküre hakimiyeti başarısızlığın bir sonucu olarak oluşur, 15,16. Bu nedenle, AD patogenezinde ve altta yatan mekanizmalarda beyin lateralizasyonu olası bir değişiklik anlayışı, AD patogenezine yeni Öngörüler verebilir ve tedavi için potansiyel biyomarkerlerin tanımlanmasına yol açabilir.
Elektrofizyolojik ölçüm, hayvanların nöronal faaliyetlerinde yapılan değişikliklerin değerlendirilmesi için hassas ve etkili bir yöntemdir. Yaşlılar (Harold)17 hemherik asimetri azaltılması eşzamanlı interhemferik transfer süresi ile elektrofizyolojik araştırma tarafından belgelenmiş, hangi seslendirildi sunulan zayıf veya hemherik asimetri yokluğunda gösterir Yaşlı18konuşma uyaranlara. Uygulama/ps1 kullanarak, en yaygın olarak kullanılan reklam fare modellerinden biri19,20,21,22, In vivo bilateral hücre dışı kayıt LFPS ile birlikte sol ve sağ m2, biz AD 'da olası lateralite açıkları değerlendirildi. Buna ek olarak, basit parametre ayarları ile, veri analiz yazılımının yerleşik işlevi (bkz. malzemeler tablosu), elektrik sinyallerinin eşitlemesini matematiksel olarak daha hızlı ve daha basit bir şekilde analiz etmenizi sağlar in vivo Elektrofizyoloji ile başlayanlar için dostu karmaşık programlama dili.

<table><tbody><tr><td>AC/DC Diferansiyel Amplifikatör</td><td>A-M Sistemleri</td><td>Model 3000</td><td></td></tr><tr><td>Analog Dijital dönüştürücü</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd.</td><td>Micro1401</td><td></td></tr><tr><td>Cam borosilikat mikropipetler</td><td>Nanjing bahar öğretim deney ekipmanları şirketi</td><td>161230</td><td>Dış çap: 1.0mm</td></tr><tr><td>Mikroelektrot çektirme</td><td>Narishige</td><td>PC-10</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Guangzhou Kimyasal Reaktif Fabrikası</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Pin mikroelektrot tutucu</td><td>World Precision Instruments, INC.</td><td></td><td></td>MEH3SW10</tr><tr><td>Spike2&nbsp;</td><td>Cambridge Elektronik Tasarım Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stereomikroskop</td><td>Zeiss</td><td>435064-9020-000</td><td></td></tr><tr><td>Stereotaksik cihaz&nbsp;</td><td>RWD Yaşam Bilimleri</td><td>68045</td><td></td></tr><tr><td>Üretan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>94300</td><td></td></tr></tbody></table>

fareler ikincil motor korteks bilateral lokal saha potansiyel kayıt ile yarımküre lateralizasyon değerlendirilmesi

Evaluation of Hemisphere Lateralization with Bilateral Local Field Potential Recording in Secondary Motor Cortex of Mice

Bu makalede, hem In vivo ikili kayıt ve yerel alan potansiyeli (LFP), olası lateralite açıkları değerlendirmek için yararlı fareler kortikal alanlarda, hem de tam, ayrıntılı prosedürler göstermektedir beyin bağlantısı ve kemirgenler nöral ağ faaliyetlerinin bağlantı değerlendirilmesi. Alzheimer hastalığı (AD), ortak bir nörodejeneratif hastalık altta yatan patolojik mekanizmalar, büyük ölçüde bilinmiyor kalır. Değiştirilmiş beyin lateralite yaşlanma insanlar gösterilmiştir, ancak anormal lateralizasyon AD erken belirtileri biri olduğunu tespit edilmedi olup olmadığını. Bunu incelemek için 3-5 aylık reklam modeli fareler, APP/PS1 ve littermate Wild Type (WT) denetimleriyle bilateral LFPs 'leri kaydettik. Sol ve sağ ikincil motor korteks (m2), özellikle Gamma bandında, WT kontrolleri daha APP/PS1 fareler daha senkronize edildi, bu AD fare modelinde bilateral m2 reddedilen hemferik asimetri düşündürmektedir. Özellikle, kayıt ve veri analizi süreçleri esnek ve yürütmek kolaydır, ve aynı zamanda nöronal devreler odaklanmak deneyler yaparken diğer beyin yolları uygulanabilir.

Erken AD patolojisinin Yarımküre lateralizasyonun kapasitesini bozup olup olmadığını görmek için, sol ve sağ m2 APP/PS1 fareler ve WT kontrolleri (3-5 yaş arası) ve bu sol ve çapraz korelasyon analiz bilateral ekstrselüler LFP kayıtları yapıldı sağ LFPs. WT farelerinde, sonuçlar, pozitif zaman içinde sol ve sağ LFPs arasındaki ortalama korelasyon negatif zaman gecikmeler önemli ölçüde farklıdır göstermiştir, WT kontrolleri m2 alanlarda hemferik asimillerin varlığını ima (Şekil 4 C</...

Biz iki taraflı ikincil motor korteks (m2) fareler, Yarımküre lateralizasyonu değerlendirmek için uygulanabilir yerel alan potansiyeli (LFP) içinde vivo elektrofizyolojik kayıt sunuyoruz. Çalışmada WT kontrolleri ile karşılaştırıldığında APP/PS1 fareler sol ve sağ m2 arasında senkronizasyon değişen seviyeleri ortaya çıktı.

Fareler Ikincil motor korteks bilateral lokal saha potansiyel kayıt ile Yarımküre lateralizasyon değerlendirilmesi

This article demonstrates complete, detailed procedures for both in vivo bilateral recording and analysis of local field potential (LFP) in the cortical ...

Bu teknik, hemisfer lateralizasyonu için bölgelerarası elektrofizyolojinin bazı temel özelliklerini gözden geçirmek için kullanılabilir, ayrıca bağlantı, yönlülük ve bağlantı. Elektrofizyolojik ölçüm hayvanlarda, nöronal aktivitelerde hassas ve etkili bir değerlendirme yöntemidir. Bu protokol, elektrik sinyallerinin senkronizasyonuna uyum sağlamak için daha iyi bir yol sağlar.Alzheimer hastalığı patogenezolası değişmiş beyin lateralizasyonu altta yatan mekanizmanın anlaşılması, Alzheimer tedavisi için potansiyel biyobelirteçler içine yeni anlayışlar sağlayabilir. Ameliyattan önce, forseps ile bir kuyruk veya parmak sıkışması yaparak farenin anestezi derinliğini onaylayın. Ardından fareyi stereotaksik aygıta yerleştirin ve kafasını düzeltin.Onları nemli tutmak için her iki göze merhem uygulayın. Sonra, kafa tıraş ve bölgeyi sterilize. Tıraş lı alanın ortasında, 12 ila 15 milimetrelik küçük bir kesi yapın.Forceps kullanarak, kafa derisini yavaşça orta hattan çekin. Daha sonra, yavaşça deri ayrı ve artık doku kaldırın. Hidrojen peroksit kaplı pamuk tomurcukları kullanarak kafatasıtemiz.Stereo mikroskop altında, kafatasının hem sol hem de sağ taraflarında, bir ila 1,5 milimetre lik yar

evaluation-hemisphere-lateralization-with-bilateral-local-field

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Video, fare hipokampal-entorinal korteks dilimlerinde yerel alan potansiyelini (LFP) kaydetme prosedürünü gösterir. Hipokampusun CA3 stratum radiatumunda elektriksel stimülasyon sağlanır, bu da CA1 stratum pyramidale'deki postsinaptik potansiyelde değişikliklere neden olur. Yerel alan potansiyeli olarak adlandırılan CA1 nöronlarının membran potansiyelindeki birleşik değişim kaydedilir.

Fare Hipokampal-Entorinal Korteks Dilimlerinde Yerel Alan Potansiyelinin Kaydedilmesi

Bu video, fare beyninin iki taraflı M2 alanlarından yerel alan potansiyelinin (LFP) in vivo kaydını göstermektedir. Anestezi uygulanmış bir fare sabitlenir ve prosedür için hazırlanır. LFP'leri kaydetmek için, karmaşık motor hareketlerinden sorumlu olan ikili M2 alanlarının hedef koordinatlarına mikroelektrotlar yerleştirin.

Fare Beyninin Her İki Yarımküresinden Yerel Alan Potansiyelinin Kaydedilmesi

Bu protokol, fare serebral korteksinin temporal hem de parietal bölgelerinde üzerinde büyük tek taraflı kraniyotomi oluşturmak için bir yöntem sunulur. Bu kortikal yarımkürenin geniş alan üzerinde gerçek zamanlı görüntüleme için özellikle yararlıdır.

Beyin Faaliyet Mesoscale Geniş alan Optik Görüntüleme için Büyük Yanal Kraniotomi Prosedürü

Mevcut protokol, lokal alan potansiyellerinin ve non-invaziv beyin kortikal aktivitesinin (EEG) eş zamanlı nörofizyolojik kaydı ile bazal gangliyonlardaki bilişsel-duygusal fonksiyonları değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Prosedür, duygusal çağrışımlı konuşma uyaranlarını içeren paradigmaların veya bilişsel kontrolü içeren Flanker görevinin kullanılmasıyla örneklendirilmiştir.

İnsanlarda Kombine İnvaziv subkortikal ve Bilişsel Değerlendirme Non-invaziv Yüzey Nörofizyolojik Kayıtlar ve Duygusal Fonksiyonlar

Sıçan beyninin tek taraflı hemisferine, biauriküler çizginin tepe noktasına 1 cm yanal 25 mm'lik şekil-8 bobini yerleştirerek ve bobini 45° açıyla açılandırarak tekrarlayan transkraniyal manyetik stimülasyon (rTMS) uyguladık. rTMS için 20 dakikadan fazla bir süre boyunca şirket içi bir su soğutma sistemi kullanıldı.

Sıçan Beyin Tek Taraflı Yarımküre için Transkraniyal Manyetik Uyarım

Bu iletişim kuralı ortak yerelleştirilmiş elektroansefalografi (EEG) ve multi-Laminer yerel alan bir imzalat köstebeğiyle potansiyel eşzamanlı kayıt için basit bir yöntem açıklanır. Bir elektrot yerleştirilmesi için kafatası delinen burr deliği EEG sinyal önemsiz bozulma üretmek için gösterilir.

Co yerelleştirilmiş elektroansefalografi ve yerel alan potansiyel kemirgen eşzamanlı kayıt

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.

Dağınık şekilde kayıt sınırlı salınım oluşur içinde fareler davranmak

Protokol, serbestçe hareket eden bilinçli farelerde hücre dışı elektrofizyolojik özellikleri ortaya çıkarmak için motor kortekste (MC) hücre dışı kayıt metodolojisini ve ayrıca yerel alan potansiyellerinin (LFP'ler) ve sivri uçların veri analizini açıklar.

Serbestçe hareket eden farelerde çok kanallı hücre dışı kayıt

Bu protokol, yerel alan potansiyellerini kaydetmek ve fare hipokampusu ve prefrontal korteksindeki bilgi akışını araştırmak için özel olarak tasarlanmış bir kayıt cihazının ve elektrotların kullanımını ana hatlarıyla belirtir.

Fare Hipokampusu ve Prefrontal korteksinde ikili hücre dışı kayıtlar

Bu protokol, farelerde büyük, yeniden kapatılabilir, dura koruyan bir kranial pencere oluşturmak için iki aşamalı cerrahi yöntemi tanımlar. Bu teknik, Varsayılan Mod Ağı gibi dağınık, derin beyin ağlarından birkaç hafta boyunca kronik, çok modlu elektrofizyolojik kayıtlar yapılmasını sağlar.

Büyük, yeniden kapatılabilir kranial pencere için cerrahi protokol, fare varsayılan modu ağının uzunlaması, çok modlu elektrofizyoloji kayıtlarını mümkün kılan

Öğrenin, farelerde ikincil motor kortekste lokal saha potansiyel kaydı ile yarımküre lateralizasyonunu değerlendirme yöntemini. APP/PS1 ve vahşi tip farelerde senkronizasyon farklılıklarını inceleyerek Alzheimer patolojisinin beyin lateralizasyonuna etkisini keşfedin.

Fareler Ikincil motor korteks bilateral lokal saha potansiyel kayıt ile Yarımküre lateralizasyon değerlendirilmesi

Daha fazla video keşfet