Nylige kumulative bevis på ulike neuropsykiatriske forstyrrelser som Parkinsons sykdom (PD) og skizofreni tyder sterkt på at deres patofysiologi er basert på en kritisk dysfunksjon av utvidede nevronkretser som ofte involverer kortikale og subkortiske strukturer ^{1 , 2 , 3} . I følge denne teorien oppstår de kliniske manifestasjonene av sykdommene som en konsekvens av en svekket informasjonskapasitet for et nettverk av celler i stedet for enkeltceller eller spesifikke nevronelementer ^{1 , 2 , 3} . For å forbedre forståelsen av denne komplekse gruppen av nevropsykiatriske sykdommer og for å finne nye behandlingsalternativer, er det obligatorisk å karakterisere nevroniske dynamikken til de uordente nettverkene hos mennesker og i dyremodeller i detalj. Et utmerketEnt metode for å studere store nettverk i levende fag er multi-site elektrofysiologiske opptak av ekstracellulære potensialer ⁴ . Ved hjelp av denne metoden er det mulig å samtidig vurdere lokale feltpotensialer (LFPs), som primært representerer den tidsmessige summeringen av excitatoriske og inhibitoriske postsynaptiske strømmer og multi-unit aktivitet (MUA), som genereres av presynaptiske potensialer ⁵ . Opptaket av ekstracellulære potensialer har flere fordeler i forhold til alternative metoder for å studere nettverk, for eksempel funksjonell magnetisk resonansavbildning og kalsiumbilding, fordi det gir en høyere temporal og romlig oppløsning og fordi den ikke er avhengig av genetisk konstruerte organismer ⁵ . Imidlertid er bruken av ekstracellulære in vivo- opptak begrenset, da det er en invasiv teknikk som ikke kan brukes universelt.

In vivo elektrofysiologisk rekOrdninger kan utføres i våken så vel som i bedøvede dyr ⁶ . Begge metodene er ledsaget av bestemte fordeler og ulemper. Studier i våte dyr tillater opptak av hjernesignaler under utførelsen av definerte atferdsoppgaver, men er utsatt for bevegelsesrelaterte og andre gjenstander ^{7 , 8} . Opptak i bedøvede dyr gir derimot muligheten til å vurdere LFP og MUA med et minimum av artefakter ved høydefinerte kortikale synkroniseringsstilstander, men resultatene avviger også til en viss grad til det som finnes i våken fag ^{9 , 10 , 11} .

I de senere år har det vist seg at prøvetaking av LFP er spesielt nyttig for å avgrense patologiske endringer av nettverksaktivitet. Et fremtredende eksempel på dette er forskning på patofysiologi av PD i menneskelig pasientS og dyremodeller av sykdommen, hvor det kunne bli vist at forbedrede beta-oscillasjoner i cortico-basal ganglia-sløyfen er knyttet til parkinsoniske motoriske symptomer ^{12 , 13} . Som en følge av denne forskningen, er det for tiden undersøkt om beta-svingninger kan brukes som en online tilbakemelding biomarkør for lukket hjuls dyp hjerne stimulering ^{14 , 15} .

I den foreliggende studien er det gitt en detaljert beskrivelse av akutte multi-site in vivo elektrofysiologiske opptak av LFP og MUA hos rotter bedøvet med uretan. Det er demonstrert hvordan et komplett nettverk, som den hyperdirektiske cortico-basale ganglia-banen, kan karakteriseres elektrofysiologisk ved hjelp av standard og tilpassede elektroder og hvordan disse elektrodene kan bygges. Det legges særlig vekt på hvordan en presis målretting av basale ganglia kjerner kan oppnås ved coMbining stereotaktisk kirurgi sammen med online registrering av MUAs.