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Articolo metodologico

Registrazione spazialmente limitate oscillazioni nell'ippocampo dei topi di comportarsi

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DOI:

10.3791/57714

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1 luglio 2018

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In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive la registrazione dei potenziali di campo locale con Multi-Tibia punte in silicio lineare. Conversione dei segnali mediante analisi di densità di corrente sorgente consente la ricostruzione dell'attività elettrica locale nell'ippocampo del mouse. Con questa tecnica, le oscillazioni nello spazio limitato del cervello possono essere studiate in topi liberi di muoversi.

Abstract

Il potenziale di campo locale (LFP) emerge dai movimenti di ioni attraverso le membrane neurali. Poiché la tensione registrata dagli elettrodi LFP riflette il campo elettrico sommato di un grande volume di tessuto cerebrale, l'estrazione di informazioni sulle attività locali è impegnativo. Studiare un neurone microcircuiti, tuttavia, richiede una distinzione certa tra eventi veramente locali e volume-condotto segnali provenienti da zone lontane del cervello. Analisi di densità (CSD) di origine corrente offre una soluzione per questo problema fornendo informazioni sulle origini in prossimità degli elettrodi e i sink corrente. Nelle aree del cervello con laminare cytoarchitecture quale l'ippocampo, CSD unidimensionale può essere ottenuto calcolando la derivata seconda spaziale della LFP. Qui, descriviamo un metodo per registrare multilaminare LFPs usando le sonde lineari silicio impiantati nell'ippocampo dorsale. CSD tracce vengono calcolate lungo singoli steli della sonda. Questo protocollo descrive così una procedura per risolvere oscillazioni spazialmente limitata rete neuronale nell'ippocampo dei topi liberi di muoversi.

Introduzione

Oscillazioni in LFP sono criticamente coinvolti nell'elaborazione di circuiti neuronali dell'informazione. Essi coprono un ampio spettro di frequenze, che vanno da onde lente (~ 1 Hz) a ripple veloce oscillazioni (~ 200 Hz)1. Bande di frequenza distinte sono associati con funzioni cognitive tra cui memoria, elaborazione emotiva e navigazione2,3,4,5,6,7. Flusso di corrente attraverso le membrane neuronali costituisce la più grande parte del segnale L....

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Protocollo

Tutti i metodi che coinvolgono animali viventi sono stati approvati dal Friburgo Regierungspräsidium secondo il tedesco Animal Welfare Act.

1. preparati

  1. Progettare e costruire lo strumento di inserimento appropriato transitoriamente portando la sonda di silicio e il connettore elettrodo durante il processo dell'impianto. Vedere la Figura 1 per un utensile costruito di esempio personalizzato.
  2. Rilasciare con attenzione il connettore sonda e l'elettrodo di silicio dalla confezione usando il forcipe con punta in ceramica.
  3. Sollevare la scheda connettore e fissare saldamente con una pinz....

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Risultati

La figura 1 illustra l'utensile utilizzato per l'impianto di silicio. Registrazioni dal silicio cronicamente impiantato sonde come target l'area CA1 e lo strato delle cellule del granello di circonvoluzione dentata sono mostrati nella Figura 2. Abbiamo registrato LFPs dalla tibia sonda durante la libera circolazione nella homecage. Per minimizzare l'effetto della conduzione di volume, i segnali ottenuti sono stati convertiti alla.......

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Discussione

Crescenti evidenze indicano che le oscillazioni del cervello in circuiti neuronali ippocampali si presentano in domini spaziali discreti10,11,16. Analisi CSD riduce drasticamente l'influenza della conduzione di volume, un presupposto fondamentale per lo studio degli eventi di oscillazione locale. Con questo video, forniamo una guida per impiantare punte in silicio nell'ippocampo del mouse per l'analisi dei dati CSD. Vi mostriamo.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Siamo grati a Karin Winterhalter e Kerstin Semmler per assistenza tecnica. Questo lavoro è stato supportato dal cluster di eccellenza BrainLinks - BrainTools (EXC 1086) della Fondazione di ricerca tedesca.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Morsetto a coccodrillo con supportoReichelt ElektronikHALTER ZD-10D
Sonda in siliconeCambridge Neurotechserie P 32
StereoscopioOlympusSZ51
Filo di rame isolato con verniceBü rklin Elektronik89 F 232
Viti di messa a terraViti & GmbH (screwsandmore.de)DIN 84 A2 M1x2
Flux Stannol114018
Pinze con punta in ceramicaFine Science Tools11210-60
Cera paraffinaSigma-Aldrich327204
CauterizzatoreFine Science Tools18010-00
SaldatoreKurtz ErsaOIC1300
MultimetroUni-TUT61C
EtanoloCarl Roth9065.1
Pipette PasteurCarl RothEA65.1
Sterilizzatore a caldoFine Science Tools18000-45
Telaio stereotassicoDavid KopfModello 1900
Portaelettrodo stereotassicoDavid KopfModello 1900
IsofluranoAbbvieB506
Concentratore di ossigenoRespironix1020007
BuprenorfinaIndivior UK Limited
Rasoio elettricoTondeoEco-XS
TermoforoThermolux463265/-67
Morsetti chirurgiciFine Science Tools18050-28
Perossido di idrogenoSigma-AldrichH1009
Salviette di cotone steriliCarl RothEH12.1
DrillProxxonMicromot 230/E
21G ago per iniezioneB. Braun4657527
Soluzione salina tampone fosfato/soluzione salina
Atlante stereotassicoElsevier9.78012E+12
Forbici chirurgicheStrumenti per le scienze fini14094-11
Pinze chirurgiche Strumenti perle scienze fini11272-40
Aghi per iniezione 27GB. Braun4657705
Vaselina
Cemento dentaleSun MedicalSuperBond T& M
CarprofenZoetisRimadyl 50mg/ml
Amplificatore di registrazioneIntan TechnologiesC3323
Scheda di acquisizione USBIntan TechnologiesC3004
Cavi di registrazioneIntan TechnologiesC3216
Commutatore elettricoLenti doricheHRJ-OE_FC_12_HARW
Software di acquisizioneOpenEphys (www.open-ephys.org)L'interfaccia graficaconsente l'acquisizione dei dati indipendente dalla piattaforma
Computer per l'acquisizione
Ambiente di analisiPython (www.python.org)consente l'analisi dei dati indipendente dalla piattaforma
UretanoSigma-Aldrich
VibratomoLeicaVT1000
Vetrini per microscopioCarl RothH868.1
Vetrini coprioggettiCarl RothH878.2
Mezzo di inclusioneSigma-Aldrich81381-50G
Acqua distillataMilliporeMilli QMacchina da tavolo per la produzione di acqua distillata
TergazymeAlconoxTergazyme
tamponata con fosfatodei dati

Riferimenti

  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....

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Ristampe e permessi

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