1. Kirurgi Förberedelser Bedöva råtta med lämplig typ och dos av narkosmedel. Här använder vi uretan (1,5 g / kg, Sigma-Aldrich Co, St Luis, MO) – förberedda som 20% lösning genom att späda 20 g av uretan i 100 ml fosfatbuffrad saltlösning (PBS), dvs djuret får 7,5 ml / kg av uretan lösning intraperitonealy (IP). På grund av sin dos-respons-kurvan är den totala dosen av uretan uppdelat i fyra program, varje separerade med cirka 30 minuter. Innan de två första tillämpningarna av uretan, är djuret bedövas med isofluran administreras med en koncentration av 3-4% (syrgas vid 2 liter per minut) och underhålls på 2% (syre upp till 2 liter per minut) för att förhindra ett djur från blir stressade av injektion. Under operationen, kan en ytterligare administrering av isofluorane (2% koncentration i 2 minuter) användas vid behov. Raka pälsen längs snittet webbplats (dorsala sidan av huvudet) för att säkerställa attpälsen kommer inte att förorena såret och att ett tillräckligt område kan desinficeras runt snittet webbplatsen. Förbered operationsområdet desinficera med hjälp av organiska jod eller klorhexidin tvål och antiseptiska medel (etanol). Förbered kisel sonder (NeuroNexus Technologies, Ann Arbor, MI). Givare kan desinficeras med 70% etanol följt av sköljning med destillerat vatten. Vid behov kan sonder målas med en fluorescerande markör beredd desinficera (t.ex. Dye jag, Invitrogen Co), för att senare avslöja ställning sonden i histologiska analys. För att göra detta använder vi ett litet och mycket mjuk pensel och fint tryck på baksidan av kisel sonden med färgen. Detta förfarande skall alltid ske över ett mikroskop för att se till att sonden inte är skadad eller böjd. Kontrollera alltid att se till att färgen inte blockerar någon av kanalerna. Eventuella kvarvarande färg kvar på sonden kan senare bort med alkohol, följt av sköljning med vatten. Silicon electrodes vård: På grund av deras ringa storlek, kisel sonder är känsliga och mycket känsliga för att bryta även när du använder den med stor omsorg. Därför rekommenderar vi att övervaka potentiella risker på alla tider, såsom: (i) Håll sonder i en vederbörligen utsedd låda, (ii) förhindra att krascha eller tappa sonder när du hanterar dem, (iii) Se till att stereotaxic manipulatorer väl är fasta för att förhindra olyckor, (iv) Vid inspelning, omgivande vävnad och / eller blod kan bifoga sonder. Därför är det viktigt att också vara försiktig när du avlägsnar sonder efter inspelning. Använda ett konstant flöde av PBS eller koksaltlösning rekommenderas, (v) Rengör alltid sonder efter inspelning. För att rengöra prober, rekommenderas det starkt att dränka dem i en vätska enzymatisk renare (Boston, Bausch & Lomb) i några minuter. Skölj alltid sonderna med destillerat vatten och återlämna dem till deras hängivna rutan. Enligt vår erfarenhet garanterar adekvat vård av kisel sondergod kvalitet inspelningar i mer än 10 experiment. Om en kanal "blir bullriga" under användning, bör det uteslutas från kommande analyser. Vi har funnit att överhörning mellan kanalerna är minimal, och därför en högljudd kanal vanligtvis har mycket liten effekt på en signal i andra kanaler. 2. Kirurgi Applicera en eye-salva på ögats yta innan någon operation manipulationer. Administrera Dexametason 5 mg / ml subkutant för att minska hjärninflammation. Fixera djuret i stereotaxic ram i hela operationen. Administrera Lidokain HCl 2% med adrenalin (2-4 mg / kg utspätt till 0,5% lösning) subkutant i snittet platsen innan snitt görs för att minska den potentiella risken för såret blödningar och för lokalbedövning. Gör en 2 cm snitt genom hårbotten mittlinjen och förskjuter huden i sidled för att exponera skallen ytan. Rensa rygg hårbotten från instrumentpanelen genom dissektion och kontrollblödningen genom microcautery eller med hjälp av ben vax. Gör två hål för att fästa små skruvar i occipital benet i skallen för djur jordning och referens. Hänvisningen skruv måste vara i kontakt med dura. För att minska elektriska störningar under inspelningarna, rekommenderas att hålla skruvarna blöt hela tiden. För att göra detta, kan en liten akryl barriär runt skruvarna skall byggas eller skruvarna kan täckas med agar. Gör en 1-2 kraniotomi mm i diameter vid koordinaterna motsvarar kortikala och / eller subkortikala område (n) av intresse 5. Använd tryckluft för att avlägsna ben damm som behövs under kraniotomi (borrning hål). Förhindra skallen värma upp från borrning genom att droppar av PBS. Göra en andra kraniotomi om det behövs för att infoga den andra sonden. I den här filmen presenterar vi en inspelning från två kortikala områden samtidigt, alltså två craniotomies görs. Bygg en liten barriär av akrylharts (t.ex. Lang DentalTillverkning, Co, Inc., Wheeting, IL) runt två craniotomies för att hålla PBS på toppen av exponerade duran, hindrar den från att torka. Tillsätt PBS konstant under hela experimentet. Öppna dura handlar både craniotomies. Två nålar (30 ½ spårvidd) böjda på tips (bildar en krok), kan användas för denna manipulation. Anslut kontakten på kisel sonder till stereotaxic manipulatiors. Kontakter är knutna till en stolpe för att ha skänklar av sonder helt parallellt med stereotaxic manipulator. Detta är avgörande för att upprätthålla stabila inspelningar och undvika sond skador. Anslut referens skruven till kisel sonden referens stift. För att minska elektriska störningar marken skruvar måste vara ansluten till: i) marken av sonden kontakten, ii) chassit marken från den färdskrivare, och iii) stereotaxic ram. Placera toppen av kisel sonder precis i kontakt med Pia. Långsamt införa ee kisel sonder och se till att skaften av kisel sonder (bild 1 & 2) kan sättas in i hjärnan utan motstånd eller böjs. Sänk försiktigt ned sonder tills den når önskad inspelning område. Om det behövs lägger droppar av PBS på toppen av craniotomies för att undvika uttorkning av vävnaderna. Eftersom uretan anestesi bör endast användas för terminalhantering förfaranden, är djuret avlivas genom att ett ip injektion av minst 200mg/kg av natrium pentobarbital spädas till en koncentration på högst 60 mg / ml. Detta följs genom halshuggning av djuret. 3. Representativa resultat: Representant inspelningar av lokala fält potentialer och standardtillsatser aktivitet visas i Figur 3A. Efter att ha utfört spik sortering (diskriminerande spikes från olika nervceller, Fig. 3B, C, 6, 7, 8) kisel sond inspelningar ger möjlighet att undersöka neuronala befolkningen aktivitet inblandad i, ärOng andra, följande processer: minne och beslutsfattande 9, plasticitet 10, stimulans kodning 11, spontan aktivitet 12 och effekterna av olika droger 13. Figur 1. A. Exempel på kisel sond med en enda skaft ovanpå ett montage av rekonstruerade nervceller (med tillstånd från S. Sakata 14).. B. Exempel på en sond med en tetrode konfiguration vid varje av de 8 skaft C. Schematisk bild av en råtta skallen. Den gröna rutorna representerar omfattningen av kraniotomi över höger och vänster somatosensoriska cortex. Figur 2. Exempel på experimentera med kisel sonder in i prefrontala cortex och hippocampus. Droppar av PBS täcka kraniotomi till att skydda brAin från att torka. Två skruvar ligger över lillhjärnan kommer att anslutas till jord och referens, respektive. Figur 3. A. Bilden visar 500ms av en representant elektrofysiologiska inspelning av lokala fältet Potential (LFP) från en tetrode (notera: negativ spänning ritas upp på ordinata). Sätt visar – en vågform i en spik B. Två-dimensionella vyer av enhet kluster i egenskap utrymme från 1 tetrode.. Varje grupp representerar spikar från en enda enhet (neuron). C. Genomsnittlig spik vågformer från representativa enheter (färgkodade) vid varje av de fyra inspelning platser från en enda tetrode. D. Waveform energi (relaterade till amplituden) av inspelade spikar över tiden . Notera den relativt konstant energi värden för varje enhet, vilket tyder på en stabil inspelning under hela den visade tidsperioden.