Indspilning rumligt begrænset svingninger i Hippocampus adfærd mus

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Denne protokol beskriver optagelse af lokalt felt potentialer med multi skanken lineær silicium sonder. Konvertering af signaler ved hjælp af aktuelle kilde tæthed analyse giver mulighed for genopbygningen af lokale elektriske aktivitet i mus hippocampus. Med denne teknik, kan rumligt begrænset hjerne svingninger studeres i frit flytte mus.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Sauer, J. F., Strüber, M., Bartos, M. Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice. J. Vis. Exp. (137), e57714, doi:10.3791/57714 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Det lokale område potentiale (LFP) fremgår af ion bevægelser på tværs af neurale membraner. Da spændingen indspillet af LFP elektroder afspejler den summerede elektrisk felt af en stor mængde hjernevæv, er udtrække oplysninger om lokale aktiviteter udfordrende. At studere neuronal mikrokredsløb, men kræver en pålidelig adskillelse mellem virkelig lokale begivenheder og volumen-gennemført signaler med oprindelse i fjerne hjernen områder. Aktuelle kilde tæthed (CSD) analyse tilbyder en løsning på dette problem ved at give oplysninger om aktuelle dræn og kilder i nærheden elektroderne. I hjernen områder med laminar cytoarchitecture såsom hippocampus, kan endimensional CSD opnås ved estimering af den anden rumlige afledte af LFP. Her, beskriver vi en metode til at optage multilaminar LFPs ved hjælp af lineære silicium sonder implanteret i den dorsale hippocampus. CSD spor er beregnet langs individuelle skafter af sonden. Denne protokol beskriver således en procedure for at løse rumligt begrænset neuronal netværk svingninger i hippocampus frit flytte mus.

Introduction

Svingninger i LFP er kritisk involveret i information behandling af neuronal kredsløb. De dækker et bredt spektrum af frekvenser, lige fra langsom bølger (~ 1 Hz) til hurtig ripple svingninger (~ 200 Hz)1. Forskellige frekvensbånd er forbundet med kognitive funktioner heri indbefattet hukommelse, følelsesmæssige forarbejdning og navigation2,3,4,5,6,7. Nuværende flow over neuronal membraner udgør den største del af LFP signal8. Kationer ind i cellen (f.eks. via aktivering af glutamatergic ophidsende synapser) repræsenterer en aktiv nuværende vasken (som charge efterlader den ekstracellulære medium). Derimod skildrer nettostrømmen af positiv ladning til ekstracellulære medium, for eksempel ved aktivering af GABAergic hæmmende synapser, en aktiv aktuelle kilde på dette sted. I neuronal dipoler, er nuværende dræn parret med passiv kilder og omvendt på grund af forædlingsprodukter strømninger som påvirker membran afgift på fjerne steder.

Det elektriske felt produceret af remote neurale processer kan også resultere i betydelig spænding omlægges på en optagelse elektrode og kan derfor fejlagtigt betragtes som en lokal begivenhed. Denne diskenhed overledning udgør en alvorlig udfordring for fortolkningen af LFP signaler. CSD analyse giver oplysninger om lokale nuværende dræn og kilder underliggende LFP signaler og derfor består et middel til at mindske virkningerne af volumen overledning8. I lamineret strukturer som hippocampus, kan endimensional CSD signaler opnås af den anden rumlige derivat af LFP registreres fra ækvidistante elektroder anbragt vinkelret til laminar fly9. Fremkomsten af kommercielt tilgængelige lineær silicium sonder har tilladt forskere at udnytte metoden CSD for studiet af lokale svingning aktivitet i hippocampus. For eksempel, er det blevet påvist, at forskellige gamma svingninger dukke op i et lag-specifik måde i CA1 område10. Derudover har CSD analyse identificeret uafhængige Hotte steder af gamma aktivitet i de vigtigste cellelag af dentate gyrus11. Disse resultater var vigtigere, kun synlige i lokale CSD, men ikke i LFP signaler. CSD analyse giver således et kraftfuldt værktøj til at få indsigt i dataloger operationerne i hippocampus.

I denne protokol leverer vi en omfattende guide for at få endimensional CSD signaler med silicium sonder. Disse metoder vil muliggøre brugernes hen til undersøge lokaliserede svingning begivenheder i hippocampus opfører mus.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle metoder der involverer levende dyr er blevet godkendt af Regierungspräsidium Freiburg i overensstemmelse med tyske Animal Welfare Act.

1. præparater

  1. Designe og bygge en passende indsættelse værktøj forbigående transporterer silicium sonden og elektrode-stik i løbet af processen af implantation. Se figur 1 for en eksempel brugerdefineret bygget indsættelse værktøj.
  2. Omhyggeligt frigive silicium sonde og elektrode-stik fra emballagen ved hjælp af keramik-tippet pincet.
  3. Løft stik bestyrelsen og sikkert fix det med en krokodille klemme fastgjort til et stativ.
  4. Bruger en Stereoskopet, justere sonde med værktøjet indsættelse med keramik-tippet pincet. Anvende en ~ 2 mm lag paraffin voks smeltet med en cauterizer til at lime sonde til værktøjet indsættelse. Passe på ikke for at røre sonde shanks under denne procedure.
  5. Fix elektrode stik til skaftet af værktøjet isætning ved hjælp af standard selvklæbende tape. Bemærk, at afhængigt af producenten, jorden ledninger skal loddes til elektrode stik bord forud for implantation. Fjerne isoleringen fra to korte stykker af lak-isoleret kobbertråd ved hjælp af tin-loddetin påføres med en loddekolbe (400 ° C). Lodde jorden ledninger til passende slots i elektrode stik bord.
  6. Fjerne isolering af to ekstra stykker kobbertråd. Pak hver nøgne kobbertråd tre gange rundt om en rustfri skrue (1 mm i diameter, 2 mm længde). Anvende flux velegnet til lodning stål og lodde kobbertråd til bunden af skruelåg. Sørg for, at bunden halvdelen af gevind forbliver fri af tin-lodde.
  7. Brug en standard multimeter til at kontrollere for elektrisk kontakt mellem metaltråd og skrue.
  8. Desinficere skafter af silicium sonden og jorden skruer ved nedsænkning i 70% ethanol (10 s).
  9. Forberede et beskyttende dække for sonden implantatet ved at skære hovedet af en plastik Pasteur pipette i halve.

2. implantering

  1. Sterilisere kirurgiske instrumenter (saks, fine-tippet pincet, kirurgisk klemmer) med en varm perle sterilizer. Tør alle overflader med 70% ethanol.
  2. Fremkalde anæstesi med 3% isofluran i ilt leveret på ~ 1 L/min.
    1. For vedligeholdelse, bruge 1-1,5% isofluran. Bemærk at isofluran koncentration skal opnå kirurgisk tolerance kan variere fra dyr til dyr.
    2. Stabil kirurgisk tolerance opnås når dyret undlader at reagere på tå-klemme. Overvåge åndedrætsfrekvens af musen og eventuelt justere koncentrationen af isofluran.
    3. Anvende salve til dyrets øjne til at forhindre udtørring.
  3. Montere musen i et stereotaxisk ramme ved at forsigtigt indsætte øre barer i øregangen. Når lederen af musen er stabiliseret af øre barer, placere en mundstykke over snuden for kontinuerlig isofluran levering. Placer musen på håndklæde eller pad en varmepude og injicere buprenorphin subkutant (0,05 - 0,1 mg/kg kropsvægt) at sikre postoperative analgesi.
  4. Barbere hovedet med en standard shaver og Desinficer huden med 70% ethanol. Brug kirurgisk saks, gøre et snit i huden langs midterlinjen af kraniet og åbne huden ved hjælp af kirurgiske klemmer.
  5. Justere hovedet af dyret ved hjælp af et stereotaxisk justering værktøj til niveau bregma og lambda. Der bør være mindre end 50 µm højde forskydning mellem bregma og lambda. Desuden defineret niveau hoved langs mediolateral akse ved at måle dybde fra bregma på kraniet overflade på afstande venstre og højre (f.eks. 1 mm venstre og højre for bregma). Eventuelt justere tilt hovedet.
  6. Rens lederen med 3% brintoverilte og tør efter med steril bomuld klude.
  7. Bestemme placeringen af kraniotomi i forhold til bregma ved hjælp af en passende stereotaxisk atlas12.
  8. Bruger en 0.9 mm borehovedet, bore to skruehuller i knoglen over lillehjernen at placere jorden og reference skruer. Derudover er 1-3 huller til forankring skruer ønskeligt at stabilisere implantatet. Placering af anker skruer vil afhænge af placeringen af kraniotomi. Implantering i hippocampus, læg anker skruer over de kontralaterale parietal og ipsilaterale frontale cortex. Indsæt skruerne i knoglen ved hjælp af en egnet skruetrækker. Passe på ikke at trænge ind i hjernen.
  9. Udføre kraniotomi af langsomt tyndere kraniet med boret i et rektangulært område omkring implantation side. Ofte fugte knogler med steriliseret fosfat buffer (PB). De resterende tyndet kraniet kan være forsigtigt gennemboret og fjernet ved hjælp af en fin (27G) injektion nål og et par pincet.
  10. Omhyggeligt gennembore dura mater med en tynd (27G) injektion nål. Danne en lille krog ved at bøje spidsen af nålen med et par pincet og trække dura for fjernelse. Anvende PB for at forhindre hjernen overflade mod udtørring.
  11. Monter værktøjet elektrode indsættelse på et stereotaxisk indehaveren, nul sonden på bregma, og flytte sonden stereotaxisk koordinater over kraniotomi. Langsomt trænge ind i hjernen overfladen. Kontroller, at sonden aksler ikke bøje. Undgå implanterer gennem blodkar.
  12. Langsomt sænke sonden indtil ~ 200 µm ovenfor den ønskede dybde. Dække kraniotomi og skafter af silicium sonden med steriliseret Vaseline for beskyttelse. Anvend dental cement for at lave bunden af sonden til den forankring skrue i kraniet.
  13. Lige flytte efter cement program, langsomt sonden til måldybde. Fremme sidst ~ 200 µm, efter anvendelse af cement reducerer lateral bevægelse af sonden og sikrer minimal vævsskader i målområdet. Bemærk at hærdetid for den cement, der anvendes kan påvirke dette trin i protokollen. Med hurtigt hærdende cement, udelade dette trin og direkte implantat sonde til måldybde for at undgå skader på silicium sonden.
  14. Efter cementen har helbredt, frigive sonde fra værktøjet indsættelse ved at smelte voks med en cauterizer.
  15. Frigive stik bestyrelsen fra indsættelse enheden og placere det på et egnet sted på kraniet ved hjælp af en krokodille klemme knyttet til den indsættelse håndtag. I tilfælde af sonden implantering i hippocampus, Placer stik bestyrelsen på de kontralaterale parietal knogle. Løse stik bestyrelsen til kraniet ved hjælp af dental cement.
  16. Lodde jorden og reference ledningerne bestyrelsens stik til ledninger over lillehjernen er knyttet til de to skruer.
  17. Trimme det beskyttende cover til den korrekte højde og Placer det over silicium sonden. Fix dæksel til stik bestyrelse og kraniet ved hjælp af dental cement, undgå huden omkring udsatte kraniet. Suturering huden omkring implantation site er normalt ikke nødvendig.

3. recovery efter operationen

  1. Anvende passende analgetisk behandling i mindst 2 dage (fx subkutane injektioner af buprenorphin hver 6 h i dagtimerne og i drikkevandet natten kombineret med carprofen (4-5 mg/kg kropsvægt) subkutant hver 24 timer). Single-boliger anbefales at undgå skader på implantatet.
  2. Give mindst en uge til nyttiggørelse. Rådfør dig med lokale dyrevelfærd retningslinjer.

4. dataindsamling

  1. Optage LFPs fra frit flytte mus ved hjælp af en egnet dataoptegningssystem tilsluttet via en Kommutatoren. For at erhverve LFPs, bruge en samplingfrekvens på 1-5 kHz. Højere prøveudtagning satser (20-30 kHz) er påkrævet, hvis enkelt-enhed udledninger skal registreres sammen med LFP.
  2. Gemme raw optagelse filer af de individuelle kanaler for offline analyse.

5. histologi

  1. Efter færdiggørelse af optagelsen, dybt bedøver dyr (f.eks. 2 g/kg krop vægt urethan injiceres intraperitoneal). Bekræft bedøvelsesmiddel staten ved manglende respons til tå klemme.
  2. Perfuse musen transcardially med iskold fosfatbufferet saltopløsning (~ 1 min) efterfulgt af 4% PARAFORMALDEHYD (~ 10 min) ved hjælp af standard intracardial perfusion metoder13. Før perfusion, elektrolytisk lesioning af optagelse sites kan ved udføres (f.eks. ved at anvende 10-20 V i konstant spænding for op til 1 s). Alternativt, fluorescerende farvestoffer anvendes på skanken tips før implantering kan bruges til at spore identifikation. De forskellige testmetoder til identificering af elektrode positioner for at opnå optimale resultater med forskellige typer af silicium sonder anbefales.
  3. Skær hjernen sektioner (~ 100 µm) og plette skiver med 4'-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, 1 µg/mL) efterfulgt af tre vaske trin i PB (hver 10 min ved stuetemperatur).
  4. Placere sektionerne på et objektglas, Påfør en dråbe af indlejring medium og dække afsnittet med et cover slip. Lad den indlejring medium tørt natten ved stuetemperatur.
  5. Bruger et epifluorescensmikroskop eller Konfokal laser-scanning mikroskop, identificere placeringen af optagelse websteder.
  6. Forsøg på genopretning af silicium sonden til videre brug, holde sonden med en krokodille klemme og frigive sonde fra kraniet af omhyggeligt smelte dental cement med en loddekolbe (400 ° C). Passe på ikke for at røre sonde shanks under denne procedure!
  7. Vaske sonden i varmt destilleret vand (~ 80 ° C, 15 min) efterfulgt af enzymatisk rengøringsopløsning (1% Tergazyme i destilleret vand, 30 min ved stuetemperatur) og en anden vask trin i destilleret vand (15 min). Bemærk, at succesraten for sonden opsving er lav.

6. CSD analyse

  1. Ved hjælp af en passende analyse miljø (fx Python), konvertere LFP data af en individuel skaft til CSD af tilnærme den anden rumlige afledte langs skaftet som
    Equation
    hvor LFPn, t er LFP signal på nth elektrode til tidspunktet t og Δz er Inter elektrode afstanden. Bemærk at på grund af n-1 og n+ 1 operationer, CSD for første og sidste elektroderne på skaftet ikke kan estimeres, som der skal tages under overvejelse under sondens placering. Gennemføre tilnærmelse formel ved hjælp af et kort segment af kode, der beregner CSD signal for hver elektrode mens iteration over tid (Se supplerende kodefil).
  2. Brug de fremkomne CSD signal til videre analyse (f.eks., at studere bestemte frekvensbånd af hjernens svingninger ved anvendelse af sporgruppe-pass filter).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 1 illustrerer den indsættelse værktøj som bruges til implantation af silicium sonder. Optagelser fra kronisk implanterede silicium sonder rettet mod området CA1 og granulet cellelag af den dentate gyrus er vist i figur 2. Vi indspillede LFPs fra sonden shanks under fri bevægelighed i homecage. For at minimere effekten af volumen overledning, var de opnåede signaler konverteres til CSD langs hver shank for prøvetagningssonden (figur 2BD). I det første eksempel vist i figur 2B, en enkelt sharp-bølge ripple begivenhed fører til en fremtrædende aktuelle vask i stratum radiatum af CA1. I det andet eksempel vises i figur 2 c-E, indspillede vi fra to forskellige steder i granulet cellelag af den dentate gyrus (lateral afstand 400 µm). Høj-gamma bandet blev isoleret ved at anvende en 60-80 Hz bandpass filter CSD signal, afsløre lokale gamma brister på en af de to optagelse steder i granulet cellelag (figur 2D, røde optagelse site). Bemærk, at den lokale gamma svingning aktivitet kun kan påvises efter konvertering af optaget-signaler til CSD (figur 2D, højre). Figur 2E viser separate tidsperioder for den samme optagelse, hvorunder gamma svingninger på begge optagelse websteder afviger i deres fase (figur 2E, venstre) eller amplitude (figur 2E, midten). Den længst til højre eksempel viser en epoke af synkroniserede gamma aktivitet på begge optagelse websteder. Disse eksempler viser, at CSD analyse er i stand til at isolere lokale aktivitet ikke blot i dimensionen af analyse, men også i vinkelrette retninger. Til yderligere illustration af dette centrale begreb, modelleret vi et eksperiment med en silicium sonde bestående af to shanks (I og II) med fem optagelse websteder, hver i analogi med resultaterne, vist i figur 2. I vores model, er sonden implanteret i den dentate gyrus med en lokal gamma svingning fremvækst i granulet cellelag ved optagelse site 4 af skanken jeg (figur 3). Antager homogene volumen varmeledning i hele væv, vil den lokale svingning blive registreret i LFP på alle andre optagelse websteder i en amplitude-filtreret version (figur 3 c). Dog isolerer udfører CSD analyse langs begge shanks tydeligt locus af gamma generation (figur 3D). Desuden, jo mindre afstand mellem optagelse websteder på samme skanken, jo mindre krydstale mellem CSD signaler på omkringliggende shanks (figur 3EF).

Figure 1
Figur 1: billede af værktøjet indsættelse. Silicium sonde er knyttet til et insekt pin limet til bunden af en krokodille klemme. Skaftet af indehaveren kan indsættes i et stereotaxisk mikro manipulator til implantation. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: repræsentative resultater af CSD analyse af i hippocampus. A: en elektrode-array bestående af en fire-shank silicium sonde (skaft afstand 400 µm, elektrode afstanden 100 µm, 8 elektroder/skaftet) blev implanteret i området cornu ammonis 1 (CA1). Shanks A-C traverse stratum oriens (o), stratum pyramidale (p) og stratum radiatum (r). HF: hippocampus revne. GD: dentate gyrus. B: LFP (sort spor) og CSD (farvekodede) af de tre skafter i CA1 under en 200 ms epoke indeholdende en spontan sharp-bølge ripple begivenhed. Bemærk de prominente aktuelle vask i stratum radiatum. LFP skalalinjen: 2 mV. C: eksempel på en silicium sonde optagelse fra GD. Shanks A og B trænge GD. CA3: cornu ammonis område 3. Elektrolytisk læsioner blev udført efter optagelsen til at mærke elektrode spor. D: tegning af elektrode shanks i forhold til hippocampus anatomi. LFP optagelse fra to rumligt adskilte steder i granulet cellelag (rød og blå optagelse site) tyder på, at gamma svingninger (60-80 Hz) synkroniseres mellem begge steder (venstre). Dog afsløre CSD signaler af den samme tidsinterval en fokal gamma 'hot spot' begrænset til webstedet røde optagelse (til højre). CSD signaler fra begge optagelse websteder er trukket på samme skala. E: CSD men ikke LFP signaler identificere perioder af fase (venstre) og amplitude asynkroniske (i midten) mellem begge optagelse websteder. Epoken til højre viser et kort epoke af synkroniserede gamma aktivitet. Spor i bunden illustrerer fase forskel (Δ-fase i radianer) og amplitude forskellen index (Ampl. indeks, defineret som amplitude forskellen mellem begge optagelse websteder divideret med summen af amplituder på hvert tidspunkt intervallet fra -1 til 1) for LFP (grå) og CSD sort () spor. Alle tre eksempler er 30 ms lang og fandt sted inden for 400 ms. paneler C og D er tilpasset fra Strüber et al. 201711 under Creative Commons (https://creativecommons.org/Licenses/by/4.0/). CSD signaler fra begge optagelse websteder er trukket på den samme skala i hver enkelt panel. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: Model eksperiment med simuleret fokale 40 Hz svingning i dentate gyrus granulet cellelag. A: en model silicium sonde med to shanks i en afstand af Dskaft = 400 µm og fem optagelse steder ligger i en afstand på Delektrode = 100 µm er placeret i den dentate gyrus. B: ved optagelse site 4 af skanken I en fokal 40 Hz svingning er simuleret som en sinusformet bølgeform plus Gaussisk hvid støj. På alle andre sites, er kun støj induceret. Parametre: gamma amplitude: 1 mV; standardafvigelsen af støj: 0,05 mV; tidsmæssige opløsning: 10 kHz. C: vi modelleret amplitude-filtrering effekten af volumen varmeledning gennem det ekstracellulære rum på en forenklet måde som en negativ eksponentiel henfald af gamma amplituder med en væv plads konstant på 500 µm. De nøjagtige parametre korrekt beskriver lateral spredning af LFP signaler er meget kontroversielle14. Men vores skøn passer godt til data fra en neocortical gamma svingning sammenhæng undersøgelse15. I den resulterende LFP omfatter den oprindeligt fokale svingning flere optagelse sites. D: efter udførelse af CSD langs de enkelte aksler med given CSD ligning, svingning er kun synlige på den oprindelige placering. E: Power spektrale tæthed analyse af LFP (venstre, rød) og CSD spor (højre, blå) af optagelse websteder 4 på skaft I (stiplet linje) og II (kontinuerlig linje). Bemærk at CSD analyse korrekt isolerer den lokale 40 Hz svingning på skaft I, mens LFP signal indeholder betydelige volumen-gennemført svingning aktivitet på skanken II. PSD analyse blev udført ved hjælp af MATLAB'S pwelch funktion. F: Øge afstanden mellem optagelser websteder på individuelle skafter til 400 µm resulterer i en reduceret evne af CSD analysen at isolere fokale aktivitet. Simulations- og analyseværktøjer blev udført ved hjælp af MATLAB 7.10. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Stigende beviser indikerer, at hjernens svingninger i hippocampus neuronal kredsløb opstår i diskrete rumlige domæner10,11,16. CSD analyse reducerer drastisk indflydelsen fra volumen overledning, en afgørende forudsætning for studiet af lokale svingning begivenheder. Med denne video giver vi en guide til implanterer silicium sonder ind i musen hippocampus til analyse af CSD data. Vi viser repræsentative eksempler på CSD signaler af sharp-wave bølger i CA1 og lokaliserede gamma svingningerne på dentate gyrus. Denne protokol kan dog også bruges til at studere andre hippocampus oscillerende aktivitet mønstre, såsom theta eller respiration-relaterede netværk svingninger17.

Succes af implantation afhænger primært af korrekt justering af dyrets hoved i rammen stereotaxisk. Vi bruger en injektion nål fastspændt i et stereotaxisk indehaveren til at måle afvigelsen i hovedet i anterioposterior og mediolateral retninger. Vi flytte sekventielt nål til touch bregma og lambda og kompensere nogen forskydning mellem højder af begge punkter ved at vippe stereotaxisk rammen. På samme måde angiver måle højden på 1 mm venstre og højre side af bregma enhver mediolateral forskydning, som kan justeres ved at vippe ramme venstre eller højre. Kompensationskøb < 50 µm er anbefalet for bedste implantation resultater.

Valg af sonde design er et kritisk aspekt. Vores simuleringer indikerer, at evnen til at isolere lokale arrangementer falder med stigende elektrode afstanden. Vi har med held isoleret lokaliserede gamma svingning begivenheder ved hjælp af silicium sonder med 25 og 100 µm elektrode afstanden og 250 og 400 µm skanken afstand11. Disse målinger giver således et godt udgangspunkt for sonden design.

I betragtning af de høje omkostninger ved silicium sonder, pt. genbrugelighed af optagelse sonder en begrænsende faktor. De metoder, der beskrives her tillader principielt sonde opsving. Dog genoprettet vi kun med held sonden efter optagelse i ét tilfælde angiver, at succesraten for denne procedure er meget lav. Fremtidige forbedringer af protokollen kan omfatte brug af mikro-drev designet til at lette sonde opsving18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgements

Vi er taknemmelige for Karin Winterhalter og Kerstin Semmler teknisk bistand. Dette arbejde blev støttet af klyngen af excellence BrainLinks - BrainTools (EXC 1086) af tyske Research Foundation.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Crocodile clamp with stand Reichelt Elektronik HALTER ZD-10D
Silicon probe Cambridge Neurotech P-series 32
Stereoscope Olympus SZ51
Varnish-insulated copper wire Bürklin Elektronik 89 F 232
Ground screws Screws & More GmbH (screwsandmore.de) DIN 84 A2 M1x2
Flux Stannol 114018
Ceramic-tipped forceps Fine Science Tools 11210-60
Paraffine Wax Sigma-Aldrich 327204
Cauterizer Fine Science Tools 18010-00
Soldering iron Kurtz Ersa OIC1300
Multimeter Uni-T UT61C
Ethanol Carl Roth 9065.1
Pasteur pipettes Carl Roth EA65.1
Heat sterilizer Fine Science Tools 18000-45
Stereotaxic frame David Kopf Model 1900
Stereotaxic electrode holder David Kopf Model 1900
Isoflurane Abbvie B506
Oxygen concentrator Respironix 1020007
Buprenorphine Indivior UK Limited
Electrical shaver Tondeo Eco-XS
Heating pad Thermolux 463265/-67
Surgical clamps Fine Science Tools 18050-28
Hydrogen peroxide Sigma-Aldrich H1009
Sterile cotton wipes Carl Roth EH12.1
Drill Proxxon Micromot 230/E
21G injection needle B. Braun 4657527
Phosphate buffer/phosphate buffered saline
Stereotaxic atlas Elsevier 9.78012E+12
Surgical scissors Fine Science Tools 14094-11
Surgical forceps Fine Science Tools 11272-40
27G injection needles B. Braun 4657705
Vaseline
Dental cement Sun Medical SuperBond T&M
Carprofen Zoetis Rimadyl 50mg/ml
Recording amplifier Intan Technologies C3323
USB acquisition board Intan Technologies C3004
Recording cables Intan Technologies C3216
Electrical commutator Doric lenses HRJ-OE_FC_12_HARW
Acquisition software OpenEphys (www.open-ephys.org) GUI allows platform-independent data acquisition
Computer for data acquisition
Analysis environment Python (www.python.org) allows platform-independent data analysis
Urethane Sigma-Aldrich
Vibratome Leica VT1000
Microscope slides Carl Roth H868.1
Cover slips Carl Roth H878.2
Embedding medium Sigma-Aldrich 81381-50G
Distilled water Millipore Milli Q Table-top machine for the production of distilled water
Tergazyme Alconox Tergazyme

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Buzsáki, G., Draguhn, A. Neuronal oscillations in cortical networks. Science. 304, (5679), 1926-1929 (2004).
  2. Keefe, J., Recce, M. L. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3, (3), 317-330 (1993).
  3. Benchenane, K., et al. Coherent theta oscillations and reorganization of spike timing in the hippocampal-prefrontal network upon learning. Neuron. 66, (6), 921-936 (2010).
  4. Jadhav, S. P., Kemere, C., German, P. W., Frank, L. M. Awake hippocampal sharp-wave ripples support spatial memory. Science. 336, (6087), 1454-1458 (2012).
  5. Yamamoto, J., Suh, J., Takeuchi, D., Tonegawa, S. Successful execution of working memory linked to synchronized high-frequency gamma oscillations. Cell. 157, (4), 845-857 (2014).
  6. Karalis, N., et al. 4-Hz oscillations synchronize prefrontal-amygdala circuits during fear behavior. Nature Neuroscience. 19, (4), 605-612 (2016).
  7. Khodagholy, D., Gelinas, J. N., Buzsáki, G. Learning-enhanced coupling between ripple oscillations in association cortices and hippocampus. Science. 358, (6361), 369-372 (2017).
  8. Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature Reviews Neuroscience. 13, (6), 407-420 (2012).
  9. Mitzdorf, U. Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena. Physiological Reviews. 65, (1), 37-100 (1985).
  10. Lasztóczi, B., Klausberger, T. Layer-specific GABAergic control of distinct gamma oscillations in the CA1 hippocampus. Neuron. 81, (5), 1126-1139 (2014).
  11. Strüber, M., Sauer, J. -F., Jonas, P., Bartos, M. Distance-dependent inhibition facilitates focality of gamma oscillations in the dentate gyrus. Nature Communications. 8, (1), 758 (2017).
  12. Franklin, K. B. J., Paxinos, G. The mouse brain in stereotaxic coordinates. Academic Press, Elsevier. (2007).
  13. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. Journal of Visualized Experiments. (65), e3564 (2012).
  14. Kajikawa, Y., Schroeder, C. E. How local is the local field potential? Neuron. 72, (5), 847-858 (2011).
  15. Berens, P., Keliris, G. A., Ecker, A. S., Logothetis, N. K., Tolias, A. S. Feature selectivity of the gamma-band of the local field potential in primate primary visual cortex. Frontiers in Neuroscience. 2, (2), 199-207 (2008).
  16. Lastóczi, B., Klausberger, T. Distinct gamma oscillations in the distal dendritic field of the dentate gyrus and the CA1 area of mouse hippocampus. Brain Structure and Function. 222, (7), 3355-3365 (2017).
  17. Nguyen Chi, V., Müller, C., Wolfenstetter, T., Yanovsky, Y., Draguhn, A., Tort, A. B. L., Brankačk, J. Hippocampal respiration-driven rhythm distinct from theta oscillations in awake mice. Journal of Neuroscience. 36, (1), 162-177 (2016).
  18. Chung, J., Sharif, F., Jung, D., Kim, S., Royer, S. Micro-drive and headgear for chronic implant and recovery of optoelectronic probes. Scientific Reports. 7, (1), 2773 (2017).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics