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Article de méthode

Construction de tableaux Microdrive pour les enregistrements de neurones chroniques chez la souris Behaving Awake

21K vues

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DOI :

10.3791/50470

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5 juillet 2013

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Dans cet article

Résumé

La conception et l'assemblage de micromoteurs pour des enregistrements électrophysiologiques in vivo des signaux du cerveau de la souris est décrite. En attachant des faisceaux de microélectrodes aux transporteurs carrossables robustes, ces techniques permettent des enregistrements de neurones à long terme et stable. Le design léger permet une performance comportementale sans restriction par l'animal implantation d'entraînement suivant.

Résumé

Enregistrements électrophysiologiques State-of-the-art des cerveaux des animaux se comportent librement permettent aux chercheurs d'examiner simultanément les potentiels de champ locaux (LFP) à partir de populations de neurones et les potentiels d'action des cellules individuelles, que l'animal se livre à des expérimentalement tâches pertinentes. Microdrive chroniquement implantés permettent des enregistrements du cerveau pour durer sur des périodes de plusieurs semaines. Durs miniaturisés et des composants légers permettent à ces enregistrements à long terme de se produire chez les petits mammifères comme les souris. En utilisant tétrodes, qui sont constitués de faisceaux étroitement tressées de quatre électrodes, dans lequel chaque fil a un diamètre de 12,5 um, il est possible d'isoler des neurones physiologiquement actifs dans des régions du cerveau superficielles telles que le cortex cérébral, l'hippocampe dorsal, et subiculum, ainsi que les régions plus profondes telles que le striatum et l'amygdale. En outre, cette technique assure des enregistrements de neurones stables, de haute fidélité que l'animal est contestée par un varieté de tâches comportementales. Ce manuscrit décrit plusieurs techniques qui ont été optimisés pour enregistrer à partir du cerveau de la souris. Tout d'abord, nous montrons comment fabriquer tétrodes, les charger dans des tubes de rouler, et plaqué or leurs conseils afin de réduire leur impédance de MQ à la gamme de kQ. Deuxièmement, nous montrons comment construire un ensemble de microdrive personnalisé pour porter et déplacer les tétrodes verticalement, avec l'utilisation de matériaux peu coûteux. Troisièmement, nous montrons les étapes de l'assemblage d'un microdrive disponible dans le commerce (Neuralynx VersaDrive) qui est conçu pour transporter tétrodes mobiles indépendamment. Enfin, nous présentons des résultats représentatifs des potentiels de champs locaux et les signaux mono-parts obtenues dans le subiculum dorsal de souris. Ces techniques peuvent être facilement modifiés pour s'adapter à différents types de réseaux d'électrodes et des systèmes d'enregistrement dans le cerveau de souris.

Introduction

L'utilisation de la technique de micro-électrodes pour enregistrer des signaux neuronaux extracellulaires in vivo a une longue et précieuse tradition en neurosciences 1, 2. La capacité d'enregistrer l'activité électrique de plusieurs régions du cerveau chez les animaux se comportent librement est, cependant, une technologie plus récente qui est de plus en plus fréquent que les logiciels pour l'acquisition, l'analyse et la discrimination des signaux neuronaux devient plus sophistiqué et convivial 3, 4. Les avancées technologiques sur le plan logiciel ont également été accompagné par des réductions dans le poids et l&#....

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Protocole

1. Tetrode Fabrication

  1. Commencez par utiliser isolés 12,5 um (0,0005 ") de diamètre noyau de fil de platine-iridium de la Californie Fine Wire. La longueur du fil doit être coupé à la longueur appropriée pour la structure cible. Par exemple, couper le fil à au moins 30 cm de long pour cibler le subiculum dorsal ou hippocampe.
  2. Plier le fil sur au centre de sorte qu'il existe deux fils parallèles, qui sera de 15 cm de longueur. Drapé du point médian de ce fil sur un bras horizontal pour former quatre fils parallèles de 7,5 cm de longueur. Suivant attacher la pince de caoutchouc à proximité du fond de la toile drapée, la création d'un faisce....

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Résultats

Après avoir implanté le microdrive et baisser les électrodes aux objectifs escomptés du cerveau, un système d'acquisition de données amplifié, comme un Neuralynx Lynx-8, est nécessaire pour enregistrer des signaux neuronaux. Enregistrements de neurones représentatifs de potentiels de champs locaux (LFP) et les potentiels d'action unique unitaires (souvent appelés «pics») de la dorsale subiculum de la souris sont indiquées dans Figure 2. Signaux LFP ont été échantillonnées à 3 kHz et pas.......

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Discussion

Nous avons décrit un ensemble de techniques pour la construction de micromoteurs légers et compacts pour l'enregistrement de l'unité extracellulaire et l'activité de potentiel de champ chez la souris. En construisant des micromoteurs personnalisés avec des bases façonné en verre acrylique (méthacrylate de méthyle), le système de base peut être facilement adapté pour plusieurs lecteurs et pour le ciblage d'un large éventail de régions neurales. Nous avons réussi à modifier le système pour l'enregistre.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils n'ont aucun intérêt financier concurrents.

Remerciements

Nous remercions Daniel Carpi pour son aide et des premières contributions à ce projet. Nous remercions également Lucrecia Novoa pour son aide avec des illustrations et des images. Ce travail a été soutenu par le NIH / NIAID programme de subvention 5P01AI073693-03.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
0,0005" (12,5 &mu ; M) diamètre Fil de platine-iridium California Fine WireCFW#100-167HML VG isolé www.calfinewire.com
0.002 » (50 &mu ; M) diamètre Stableohm 675 filCalifornia Fine WireCFW# 100-188HML isolé Ni-Cr
polyamidePolymicro Technologies106815002099 microns D.I., 166 microns D.E. www.polymicro.com
guides en laitonWorld Plastics Inc3,3 x 6,6 mm
Blocs DelrinMonde Plastics Inc3,13 x 2,5 mm
Vis en laiton à tête cylindriqueJ.I. Morris Co.00-90 x 1/2vis d’entraînement www.jimorrisco.com
écrous hexagonaux en laitonJ.I. Morris Co.00-90
Vis en laiton à tête cylindriqueJ.I. Morris Co.000-120 x 3/32passe-partout EIB et vis de sol
plexiglas acryliqueCanal Street Plastics5 mm d’épaisseur, transparent, www.cpcnyc.com
cyanoacrylateKrazy Glue2 g
tube carte d’interface électroniqueNeuralynxEIB-18www.neuralynx.com
solution d’or sans cyanureSIFCOSIFCO 5355www.sifcoasc.com
VersaDrive 4Neuralynxquatre tétrodes modèle
tétrode station d’assemblageNeuralynx
tétrode motoriséeNeuralynxtetrode spinner 2.0
VersaDrive jigNeuralynx
fer à souderRadio Shack64-2802Bwww.radioshack.com
nanoZNeuralynx
petite perceuse/visseuse ProduitsRampower 35avec pédale, www.ramprodinc.com
drill bitsSmall Parts, Inc.Bits 3/32 », www.smallpartsinc.com
microscope de dissectionOlympusSZ-60www.olympusamerica.com
pistoletAlphawireFit gun 3utiliser le réglage « 1 » uniquement, www.alphawire.com
26 AWGArcor ElectronicsF26pour les fils de terre, www.arcorelectronics.com
flux de soudureEagle2 oz, #205
0.02 » de diamètre soudureKester24-6337-0010 www.kester.com
étau de paillasseVacu-ViseModel 300
fibre optiquelumière NikonMKIIdual light arms, www.nikon.com
5-min époxyAllied Electronique25 ml, www.alliedelec.com
pince à épilerfine Roboz Surgical Instrument Co.RS-4907, RS-5010Matériau INOX, www.roboz.com
micro ciseaux de dissectionRoboz Surgical Instrument Co.RS-5880

Table 1. Matériaux et réactifs utilisés pour la construction de tétrodes et de micromoteurs.

tube thermique fil de cuivre

Références

  1. Recce, M. L., O'Keefe, J. The tetrode: a new technique for multi-unit extracellular recording. Soc. Neurosci. Abstr. 15, 1250(1989).
  2. O'Keefe, J., Recce, M. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus.

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Réimpressions et autorisations

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