行動中マウスの海馬における振動を制限空間録音
Summary
このプロトコルでは、リニア シリコン プローブ マルチすねローカル フィールド電位の記録について説明します。電流源密度解析を用いた信号の変換は、マウスの海馬においてローカル電気的活動の復興をことができます。このテクニックの自由行動マウス空間制約の脳の振動を学ぶことができます。
Abstract
ローカル場ポテンシャル (LFP) は、神経膜を渡るイオンの動きから出てくる。LFP 電極によって記録される電圧は、脳組織の大ボリュームの合計電気フィールドを反映しているので地元の活動に関する情報を抽出することは困難です。神経回路を勉強して、しかし、本当に地元のイベントと遠い脳領域のボリューム実施信号の信頼性の高い区別が必要です。電流源密度 (CSD) 分析は、現在のシンクとソース電極近傍の情報を提供することによってこの問題のソリューションを提供します。海馬などの薄層の細胞構築と脳領域、LFP の 2 番目の空間微分を推定による 1 次元 CSD を取得できます。ここでは、レコード multilaminar LFPs 背側の海馬に移植したリニア シリコン プローブを使用する方法をについて説明します。CSD のトレースは、プローブの個々 のシャンクに沿って計算されます。このプロトコルはこうして自由行動マウスの海馬ニューロン ネットワークの空間的制限振動を解決する手順を説明します。
Introduction
LFP 振動は、批判的に神経回路による情報処理に関与しています。彼らは、周波数、遅い波 (~ 1 Hz) から高速リップル振動 (~ 200 Hz)1に至るまでの広い範囲をカバーします。異なる周波数帯は、メモリ、感情的な処理、およびナビゲーションの2,の3,の4,の5,6,7を含む認識の機能に関連付けられます。神経細胞の膜を渡る現在の流れは、LFP 信号8の最も大きい部分を構成します。陽イオン (例えばグルタミン酸作動性の興奮性シナプスの活性化を介して) 細胞に入る (電荷の葉細胞外媒体)、アクティブな現在のシンクを表します。対照的に、gaba 作動性抑制性シナプスの活性化によって、例えば、細胞の中に正電荷のフローは、その場所に現在アクティブなソースを示しています。神経ダイポール アンテナの電流シンク ペアになっている源パッシブと遠隔部位の膜電位に影響を与える電流補償のため。
リモートの神経プロセスによって生成される電場記録電極上かなり電圧たわみにもつながるし、ローカル イベントとして誤って考慮されるかもしれない従って。このボリューム伝導 LFP 信号の解釈に深刻な問題が生じます。CSD 解析は、ローカル電流シンクと LFP の基になるソースの情報を通知し、したがって伝導の8巻の影響を軽減するための手段を構成を提供します。海馬のような積層構造は、一次元の CSD 信号は9層流面等距離にある電極を配置した垂直から記録 LFP の 2 番目の空間微分によって得られます。市販のリニア シリコン プローブの出現は、海馬の局部発振活動に関する研究の CSD 法を活用して研究者を許可しています。たとえば、異なるガンマ振動が CA1 領域10の層に固有の方法で出てくることが実証されています。さらに、CSD 解析11海馬歯状回の主要細胞層におけるガンマ活動の独立したのホット スポットを識別しています。重要なは、これらの調査結果のみローカルの CSD ではなく LFP 信号で明らかにされました。CSD 解析したがって海馬のマイクロ操作に洞察力を得るために強力なツールを提供します。
このプロトコルでは、シリコン プローブを持つ 1 次元の CSD 信号を得るための包括的なガイドを提供します。これらのメソッドは行動中のマウスの海馬における局在振動のイベントを調査するユーザーを有効にします。
Protocol
Representative Results
Discussion
増加の証拠は、離散空間ドメイン10、11,16海馬神経回路における脳の振動が発生することを示します。CSD 解析は、ボリューム伝導、局部発振のイベントの研究のための重要な前提条件の影響を大幅に低減します。このビデオでは、CSD データの分析のためマウスの海馬にシリコン プローブを移植するガイドを提供します。CA…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
カリン ・ ウインターハルターとシャスティン セムラー テクニカル サポートに感謝しております。この作品は、BrainLinks – ドイツ研究振興協会の BrainTools (EXC 1086) の卓越性のクラスターによって支えられました。
Materials
| Crocodile clamp with stand | Reichelt Elektronik | HALTER ZD-10D | |
| Silicon probe | Cambridge Neurotech | P-series 32 | |
| Stereoscope | Olympus | SZ51 | |
| Varnish-insulated copper wire | Bürklin Elektronik | 89 F 232 | |
| Ground screws | Screws & More GmbH (screwsandmore.de) | DIN 84 A2 M1x2 | |
| Flux | Stannol | 114018 | |
| Ceramic-tipped forceps | Fine Science Tools | 11210-60 | |
| Paraffine Wax | Sigma-Aldrich | 327204 | |
| Cauterizer | Fine Science Tools | 18010-00 | |
| Soldering iron | Kurtz Ersa | OIC1300 | |
| Multimeter | Uni-T | UT61C | |
| Ethanol | Carl Roth | 9065.1 | |
| Pasteur pipettes | Carl Roth | EA65.1 | |
| Heat sterilizer | Fine Science Tools | 18000-45 | |
| Stereotaxic frame | David Kopf | Model 1900 | |
| Stereotaxic electrode holder | David Kopf | Model 1900 | |
| Isoflurane | Abbvie | B506 | |
| Oxygen concentrator | Respironix | 1020007 | |
| Buprenorphine | Indivior UK Limited | ||
| Electrical shaver | Tondeo | Eco-XS | |
| Heating pad | Thermolux | 463265/-67 | |
| Surgical clamps | Fine Science Tools | 18050-28 | |
| Hydrogen peroxide | Sigma-Aldrich | H1009 | |
| Sterile cotton wipes | Carl Roth | EH12.1 | |
| Drill | Proxxon | Micromot 230/E | |
| 21G injection needle | B. Braun | 4657527 | |
| Phosphate buffer/phosphate buffered saline | |||
| Stereotaxic atlas | Elsevier | 9.78012E+12 | |
| Surgical scissors | Fine Science Tools | 14094-11 | |
| Surgical forceps | Fine Science Tools | 11272-40 | |
| 27G injection needles | B. Braun | 4657705 | |
| Vaseline | |||
| Dental cement | Sun Medical | SuperBond T&M | |
| Carprofen | Zoetis | Rimadyl 50mg/ml | |
| Recording amplifier | Intan Technologies | C3323 | |
| USB acquisition board | Intan Technologies | C3004 | |
| Recording cables | Intan Technologies | C3216 | |
| Electrical commutator | Doric lenses | HRJ-OE_FC_12_HARW | |
| Acquisition software | OpenEphys (www.open-ephys.org) | GUI | allows platform-independent data acquisition |
| Computer for data acquisition | |||
| Analysis environment | Python (www.python.org) | allows platform-independent data analysis | |
| Urethane | Sigma-Aldrich | ||
| Vibratome | Leica | VT1000 | |
| Microscope slides | Carl Roth | H868.1 | |
| Cover slips | Carl Roth | H878.2 | |
| Embedding medium | Sigma-Aldrich | 81381-50G | |
| Distilled water | Millipore | Milli Q | Table-top machine for the production of distilled water |
| Tergazyme | Alconox | Tergazyme |
Referencias
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