Forståelse af neurale ledning eller formering af neurale signaler er afgørende for bestemmelse af mekanismen for neurale kommunikation i både den normale funktion og patologiske tilstande i hjernen ^1-3. Hippocampus er en af de mest omfattende undersøgt strukturer i hjernen, da det spiller afgørende rolle i flere hjernefunktioner såsom hukommelse, og rumlig sporing og er involveret i flere patologiske ændringer, der dramatisk indflydelse adfærd og ^1,6. Selv hippocampus udviser en kompleks organisation, kan de forskellige elementer i strukturen let identificeres og tilgås i skive forberedelse ^4-6. I den tværgående retning af hippocampus, er neurale aktivitet vides at udbrede sig gennem tri-synaptisk pathway som omfatter gyrus dentatus (GD), CA3, CA1 andsubiculum ^4,5. Det menes, at synaptisk transmission og axonal ledning spiller en stor rolle for communicatipå i denne tværgående kredsløb ^4,6. Men udbredelsen af neural signal foregår i både tværgående og langsgående retning ^4,6. Dette indebærer, at hippocampus ikke kan undersøges fuldt ud ved hjælp af slice præparater, der begrænser observation til en bestemt retning af formering ^4. Den langsgående skive blev udviklet for at undersøge axonale veje langs den langsgående akse ^5. Forskere har observeret adfærd-specifikke gamma og theta svingninger hovedsageligt langs den tværgående og langsgående akser henholdsvis ^6. Disse adfærdsmønstre er blevet undersøgt separat, men samtidig adgang til begge retninger er afgørende at forstå disse adfærdsmønstre. Selv med udviklingen af det intakte hippocampus forberedelse, er det vanskeligt at overvåge udbredelsen hele væv på grund af den foldede struktur af hippocampus ^4. Den udfoldede hippocampus giver adgang til de pakkede neuroneri form af en flad todimensional cellelag ^7,8.

Ved udfoldning af gyrus dentatus (GD) (figur 1), hippocampus vedtager en udfladet form med en rektangulær konfiguration, hvor både tværgående og langsgående forbindelser forbliver intakt med det pyramideformede cellelag anbragt i et todimensionalt ark, der indeholder både CA3 og CA1, efterlader et fladt stykke af neuralt væv, der kan anvendes til at undersøge neural formering (figur 2) ^8. Neural aktivitet kan derefter overvåges med individuelle glas pipetter, mikroelektrode-arrays, stimulerende elektroder, samt spænding følsomme farvestoffer (VSD) ^3,7,8. Desuden kan genetisk kodet spænding indikator fra transgene mus anvendes til at spore formering mønster ^9.

Den flade udformning af den udfoldede hippocampus netværk er velegnet til optisk metode optagelse, men også for en mikroelektrode array. Most af de kommercielt tilgængelige arrays er fremstillet med flade eller lavprofil elektroder og kan optage neurale aktivitet i både vævssnit og dyrkede neuroner ^10-12. , Signal-til-støj-forhold (SNR) formindskes imidlertid når signalerne opnås fra en intakt væv siden soma af neuroner er placeret dybere ind i vævet. Mikroelektrode elektrode arrays med høje formatforhold er forpligtet til at forbedre SNR.

Til dette formål har en gennemtrængende mikroelektrode array (PMEA) blevet udviklet i vores laboratorium, og giver mulighed for direkte at sondere i vævet ved at indsætte 64 spikes med en diameter på 20 um og højde på 200 um i udfoldede hippocampus ^7,13 . Denne mikroelektrode array er højere SNR forhold til spændingen farvestof billedbehandling og SNR forbliver stabil under et eksperiment ^7,13. Kombinationen af ​​den udfoldede hippocampale forberedelsen og PMEA tilvejebringer en ny måde at investereIgate neurale formering i et todimensionalt plan. Eksperimenter med denne teknik har allerede givet betydelige resultater om mekanismerne i neurale signaludbredelse i hippocampus, hvorved neurale aktivitet kan udbrede uafhængigt af synaptiske eller elektriske synapser ^7.