Implantação de fibra óptica para Estimulação Crônica optogenética do Tecido Cerebral

Elucidando padrões de conectividade neuronal tem sido um desafio para a neurociência clínica e básica. Eletrofisiologia tem sido o padrão ouro para analisar padrões de conectividade sináptica, mas emparelhados registros eletrofisiológicos pode ser tanto complicado e experimentalmente limitante. O desenvolvimento de Optogenetics introduziu um método elegante para estimular os neurónios e circuitos, tanto in vitro e in vivo ^{1 2,3.} Ao explorar tipo de célula-atividade do promotor específico para dirigir a expressão opsina em discretos populações neuronais, pode-se precisamente estimular geneticamente definidas subtipos neuronais em circuitos distintos ^4-6. Métodos bem descritos para estimular os neurônios, incluindo a estimulação elétrica e / ou manipulações farmacológicas, são muitas vezes de células do tipo indiscriminada, invasivo e pode danificar os tecidos circundantes. Estas limitações podem alterar a função sináptica normal e / ou o comportamento do circuito. Além disso, devidoa natureza da manipulação, os métodos actuais são, muitas vezes aguda e terminal. Optogenetics proporciona a capacidade de estimular os neurónios de uma maneira relativamente inócua, e em neurónios alvo geneticamente. A maioria dos estudos in vivo envolvendo em Optogenetics actualmente utilizar uma fibra óptica guiada através de uma cânula implantada ^6,7, no entanto, limitações deste método incluem o tecido cerebral danificado com inserção repetida de uma fibra óptica, e quebra potencial da fibra no interior da cânula. Dada a florescente campo de optogenética, um método mais confiável de estimulação crônica é necessária para facilitar estudos de longo prazo com o mínimo de danos colaterais tecido. Aqui nós fornecemos nosso protocolo modificado tal como um artigo de vídeo para complementar o método eficaz e elegante descrito em Sparta et al. ⁸ para o fabrico de um implante de fibra óptica e a sua fixação permanente sobre o crânio de ratos anestesiados, assim como a montagem do fibraacoplador óptico de ligar o implante a uma fonte de luz. O implante, conectado com fibras ópticas a um laser de estado sólido, permite um método eficiente para cronicamente photostimulate circuito neuronal funcional com menos danos do tecido ⁹ usando pequenos destacáveis, amarras. Fixação permanente dos implantes de fibra óptica fornece consistentes, a longo prazo, em estudos in vivo optogenética de circuitos neuronais em ratos acordados, comportando ¹⁰ a uma lesão tecidual mínima.