Vi presenterer in vivo elektrofysiologisk innspilling av det lokale feltet potensial (LFP) i bilaterale sekundære motor cortex (M2) av mus, som kan brukes til å evaluere halvkule lateralization. Studien avslørte endrede nivåer av synkronisering mellom venstre og høyre m2 i APP/PS1 mus sammenlignet med WT kontroller.
Denne artikkelen viser komplette, detaljerte prosedyrer for både in vivo bilaterale opptak og analyse av lokalt felt potensial (LFP) i kortikale områder av mus, som er nyttige for å evaluere mulige laterality underskudd, samt for vurdere hjernen tilkobling og kopling av nevrale nettverk aktiviteter i gnagere. Den patologiske mekanismer underliggende Alzheimers sykdom (AD), en felles nevrodegenerative sykdom, forblir i stor grad ukjent. Endrede hjernen laterality har blitt demonstrert i aldrende mennesker, men om unormale lateralization er en av de tidlige tegn på AD har ikke blitt bestemt. For å undersøke dette, registrerte vi bilaterale LFPs i 3-5-måneder gamle AD-modellen mus, APP/PS1, sammen med littermate Wild type (WT) kontroller. Den LFPs av venstre og høyre sekundære motor cortex (M2), spesielt i gamma-båndet, var mer synkronisert i APP/PS1 mus enn i WT kontroller, antyder en avslått hemispheric asymmetri av bilaterale m2 i denne AD muse modellen. Spesielt er opptaks-og dataanalyse prosessene fleksible og enkle å utføre, og kan også brukes på andre hjerne veier når du gjennomfører eksperimenter som fokuserer på neuronal kretser.
Alzheimers sykdom (AD) er den vanligste formen for demens1,2. Ekstracellulære beta amyloid protein (β-amyloid protein, Aβ) deponering og intracellulære neurofibrillary floker (NFTs) er de viktigste patologiske funksjonene i AD3,4,5, men mekanismene underliggende annonse patogenesen forblir i stor grad uklart. Cerebral cortex, en viktig struktur i kognisjon og hukommelse, er svekket i AD6, og motor underskudd som langsom gange, vanskeligheter med å navigere i miljøet og gang forstyrrelser oppstår med fremmarsj7år. Aβ deponering og neurofibrillary floker har også blitt observert i premotor cortex (PMC) og supplerende motor området (SMA) i AD pasienter8 og kognitivt påvirket eldre voksne9, som indikerer involvering av en nedsatt motor systemet i AD-patogenesen.
Hjernen er dannet av to distinkte cerebral halvkuler som er delt av en langsgående sprekken. En sunn hjerne utstillinger både strukturelle og funksjonelle asymmetrier10, som kalles “lateralization”, slik at hjernen til å effektivt håndtere flere oppgaver og aktiviteter. Aldring resulterer i en forverring i kognisjon og bevegelse, sammen med en reduksjon i hjernen laterality11,12. Motoren evnene til venstre halvkule er lett synlig i den sunne hjernen13, men i annonsen hjernen avvikende laterality oppstår som en konsekvens av svikt i venstre halvkule dominans forbundet med venstre kortikale atrofi14, 15,16. Derfor kan en forståelse av en mulig endring av hjernens lateralization i AD-patogenesen og de underliggende mekanismene gi ny innsikt i AD-patogenesen og føre til identifisering av potensielle biomarkører for behandling.
Elektrofysiologisk måling er en følsom og effektiv metode for å evaluere endringer i neuronal aktiviteter av dyr. Reduksjonen av hemispheric asymmetri i eldste (HAROLD)17 er dokumentert av elektrofysiologisk forskning med synkronisert interhemispheric overføringstid, som viser svekkelse eller fravær av hemispheric asymmetri til monaurally presentert tale stimuli i eldre18. Bruker app/ps1, en av de mest brukte ad Mouse-modellene19,20,21,22, i kombinasjon med in vivo bilaterale ekstracellulære innspilling av LFPs i både venstre og høyre m2, vi evaluert mulige laterality underskudd i AD. I tillegg, med enkle parameterinnstillinger, den innebygde funksjonen av dataanalyse programvare (se tabellen av materialer) gir en raskere og mer grei måte å analysere synkronisering av elektriske signaler enn matematisk komplekst programmeringsspråk, som er vennlig mot nybegynnere med in vivo elektrofysiologi.
Vi rapporterer her prosedyren for in vivo bilaterale ekstracellulære innspillingen, sammen med analysere synkronisering av dual-regionen LFP signaler, som er både fleksibel og enkel å gjennomføre for å estimere hjernen halvkule lateralization, samt tilkobling, retning eller kopling mellom nevrale aktiviteter av to hjerneområder. Dette kan bli mye brukt til å avdekke ikke bare gruppe-neuronal aktiviteter, men også noen grunnleggende egenskaper interregionale elektrofysiologi, spesielt for laboratorier som…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra National Natural Science Foundation i Kina (31771219, 31871170), Science and Technology Division of Guangdong (2013KJCX0054), og Natural Science Foundation of Guangdong-provinsen (2014A030313418, 2014A030313440).
AC/DC Differential Amplifier | A-M Systems | Model 3000 | |
Analog Digital converter | Cambridge Electronic Design Ltd. | Micro1401 | |
Glass borosilicate micropipettes | Nanjing spring teaching experimental equipment company | 161230 | Outer diameter: 1.0mm |
Microelectrode puller | Narishige | PC-10 | |
NaCl | Guangzhou Chemical Reagent Factory | 7647-14-5 | |
Pin microelectrode holder | World Precision Instruments, INC. | MEH3SW10 | |
Spike2 | Cambridge Electronic Design Ltd. | ||
Stereomicroscope | Zeiss | 435064-9020-000 | |
Stereotaxic apparatus | RWD Life Science | 68045 | |
Urethane | Sigma-Aldrich | 94300 |