普通狨猴层流皮层活动的电生理学

近年来，普通狨猴（Callithrix jacchus）作为研究大脑功能的模型迅速流行起来。这种日益普及的原因是狨猴光滑皮层的可及性，与人类和其他灵长类动物的神经功能组织的相似性，以及体积小、繁殖速度快¹。随着这种模式生物越来越受欢迎，适用于狨猴大脑的神经生理学技术得到了迅速发展。电生理学方法在神经科学中被广泛用于研究啮齿动物和灵长类动物皮层中单个神经元的活动，从而实现无与伦比的时间分辨率和位置访问。由于狨猴作为视觉神经科学模型的相对新颖性，清醒行为电生理学技术的优化仍在不断发展。先前的研究表明，在麻醉制剂中建立了稳健的电生理学方案²，早期觉醒行为神经生理学研究表明了单通道钨电极³ 的可靠性。近年来，研究人员已经确定了硅基微电极阵列在清醒行为神经生理学中的应用⁴。然而，狨猴由于大脑体积小且缺乏解剖学标志，因此提出了独特的目标挑战。该协议概述了如何构建和使用适用于狨猴的微型驱动器记录系统，该系统允许使用硅线性阵列记录大量神经元，同时产生最小的组织损伤。

与狨猴一起工作是一个挑战，因为与较大的灵长类动物相比，视觉皮层中视网膜图的比例较小。电极稍偏移 1 mm 即可导致图谱发生重大变化。此外，研究人员经常需要在记录会话之间改变电极的位置，以获得视觉皮层中更广泛的视网膜位置。目前的半慢性制剂不允许每天调整电极位置，也无法以足够的精度以亚毫米级⁵瞄准特定位置。考虑到这一点，所提出的微驱动系统利用X-Y电极级，该电极级将轻量级微驱动安装到记录室中，并允许对皮质部位进行亚毫米级靶向。可移动的 X-Y 载物台组件允许线性阵列的垂直和水平移动，以便系统地遍历皮质区域，这是识别感兴趣区域（通过 视网膜位和调谐特性）所必需的。在录制过程中，研究人员还可以手动调整 X-Y 载物台以移动区域内的目标站点。与使用半慢性记录制剂的替代技术相比，这是一个关键优势，后者没有简单的电极靶向机制。

微型驱动器是一种多功能工具，可以安装各种硅阵列以降低到皮层中。在该协议中，使用具有两个间隔 200 μm 的 32 通道线性阵列的定制探针来研究跨越皮层深度的层流电路。大多数探测神经回路的方法通常对大脑皮层所有层的平均电位或单个单元进行采样。然而，最近的研究揭示了关于皮层层流微电路的有趣发现⁶.通过利用微型驱动器，研究人员可以使用层流探头并对记录深度进行微调，以确保在所有层中进行全面采样。

该系统可以使用市售组件构建，并且很容易针对不同的实验技术或探针进行修改。这种制备的主要优点是能够以亚毫米级精度改变X-Y记录位置，并控制皮层内记录的深度。该协议提供了构建X-Y阶段微驱动器和神经生理学记录技术的分步说明。