Monitoreo Juxtacellular y localización de las neuronas individual dentro de las estructuras cerebrales subcorticales de Alerta, ratas Head-restringido

Supervisión de la actividad neuronal en un animal de alerta participando activamente en una tarea de comportamiento es crítica para la comprensión de la función y la organización del sistema nervioso. Registro extracelular de la actividad eléctrica de las unidades neuronales individuales ha sido durante mucho tiempo una herramienta básica de la neurociencia de sistemas y es todavía ampliamente en uso en la actualidad. Una variedad de tipos de electrodos y configuraciones están disponibles en función de las exigencias científicas y técnicas de un experimento particular. Crónicamente implantados microdrives o conjuntos de electrodos se utilizan a menudo en animales con libertad de movimientos, incluyendo aves, roedores y primates no humanos ^1.4. Alternativamente, las penetraciones agudos con microelectrodos de metal o de vidrio a través de un micromanipulador externa se utilizan a menudo para grabar a partir de animales anestesiados o cabeza-restringido. Electrodos de micropipeta de vidrio tienen la ventaja de que pueden ser utilizados en el juxtacellular o "célula unidos" configuración para aislar de manera inequívoca laactividad de las neuronas individuales sin las complicaciones de pico post-hoc de clasificación ^5. Estos electrodos permitan, además, la grabación a partir de células o lugares anatómicamente identificadas, ya que pueden ser utilizados para inyectar pequeños depósitos de tinte o neuroanatómicas trazadores, o incluso para llenar el individuo célula registrada. Esta configuración se ha aplicado con éxito en ratas, ratones y aves ^10.6. La técnica descrita actualmente centra en el seguimiento juxtacellular y los depósitos de tinte extracelular en alerta, ratas cabeza-restringido. Tenga en cuenta que una sola célula a diferencia de juxtacellular llena, estos depósitos de tinte no proporcionan información sobre la morfología celular o proyecciones axonales ^11, pero permitirá la localización anatómica exacta a aproximadamente 50 micras y, críticamente, tienen un rendimiento significativamente mayor en los animales de alerta. La información relativa a una sola célula juxtacellular llena, sin embargo, se proporciona como una estrategia alternativa para el etiquetado anatómica.

En resumen, elprotocolo consta de tres fases principales. En la primera fase, la rata se aclimataron a la restricción del cuerpo en un calcetín de tela (Figura 1) durante un período de 6 días. En la segunda fase, un aparato de apoyacabezas (Figura 2) y la cámara de grabación se implantan quirúrgicamente de tal manera que la rata se puede mantener en el plano estereotáxico durante múltiples sesiones de grabación posteriores (Figura 3); este procedimiento permite al experimentador de centrarse en las regiones subcorticales del cerebro para el estudio electrofisiológico basado en referencia estándar coordina ^12. La tercera fase consiste en la colocación de la rata en una plantilla adecuada para la realización de los experimentos de comportamiento y electrofisiológicos (Figura 4), ​​la construcción del electrodo de un tubo capilar de cuarzo (Figura 5), por lo que las grabaciones neuronales juxtacellular que sin ambigüedades aíslan unidades individuales ^6-9, y marcando los locati anatómicasen el sitio de la grabación con Chicago Sky colorante azul (Figuras 6 y 7). Las grabaciones se realizaron con monitorización simultánea de comportamiento; sin embargo, los detalles técnicos de la conducta dependerán de los objetivos científicos de cada experimento y por lo tanto más allá del alcance de un solo protocolo. Después de la terminación del procedimiento experimental, que se puede repetir en varios días, el animal es sacrificado. El cerebro se extrae y se procesa de acuerdo con las técnicas neuroanatómicas estándar utilizando cualquiera de campo claro o microscopía de fluorescencia.