Nya kumulativa bevis på olika neuropsykiatriska störningar som Parkinsons sjukdom (PD) och schizofreni föreslår starkt att deras patofysiologi är baserad på en kritisk dysfunktion av utvidgade neuronala kretsar som ofta involverar kortikala och subkortiska strukturer ^{1 , 2 , 3} . Enligt denna teori uppstår de kliniska manifestationerna av sjukdomarna som en följd av en försämrad informationsbehandlingsförmåga hos ett nätverk av celler i stället för enskilda celler eller specifika neuronelement ^{1 , 2 , 3} . För att förstärka förståelsen för denna komplexa grupp av neuropsykiatriska sjukdomar och hitta nya behandlingsalternativ är det obligatoriskt att i detalj beskriva neuronal dynamik hos dessa oordnade nätverk i mänskliga patienter och djurmodeller. En utmärktEnt metod för att studera storskaliga nätverk i levande ämnen är multi-site elektrofysiologiska inspelningar av extracellulära potentialer ⁴ . Med hjälp av denna metod är det möjligt att samtidigt utvärdera lokala fältpotentialer (LFP), som huvudsakligen representerar den tidsmässiga summeringen av excitatoriska och hämmande postsynaptiska strömmar och multi-unit activity (MUA), som genereras av presynaptiska potentialer ⁵ . Inspelningen av extracellulära potentialer har flera fördelar jämfört med alternativa metoder för att studera nätverk, t.ex. funktionell magnetisk resonansbildning och kalciumavbildning, eftersom det ger en högre tidsmässig och rumslig upplösning och eftersom den inte är beroende av genetiskt manipulerade organismer ⁵ . Användningen av extracellulära in vivo- inspelningar är dock begränsad eftersom det är en invasiv teknik som inte kan tillämpas universellt.

In vivo elektrofysiologisk recOrdningar kan utföras i vakna såväl som i bedövade djur ⁶ . Båda metoderna åtföljs av specifika fördelar och nackdelar. Studier i vakna djur möjliggör inspelning av hjärnsignaler under utförandet av definierade beteendeuppgifter, men är benägna för rörelserelaterade och andra artefakter ^{7 , 8} . Inspelningar i bedövade djur å andra sidan ger möjlighet att bedöma LFP och MUA med ett minimum av artefakter vid mycket definierade kortikala synkroniseringslägen, men resultaten skiljer sig i viss utsträckning från vad som finns i vakna ämnen ^{9 , 10 , 11} .

Under senare år har det visat sig att provtagningen av LFP är särskilt användbar för att avgränsa patologiska förändringar av nätverksaktivitet. Ett framträdande exempel på detta är forskning om patofysiologin hos PD hos den mänskliga patientenS och djurmodeller av sjukdomen, där det kunde visas att förbättrade beta-oscillationer i den kortikobasala ganglia-slingan är kopplade till parkinsonsmotoriska symptom ^{12 , 13} . Som en följd av denna forskningslinje undersöks det för närvarande om beta-oscillationer kan användas som en biomarker för online-återkoppling för djup hjärnstimulering ^{14 , 15 med} sluten slinga.

I den föreliggande studien tillhandahålls en detaljerad beskrivning av akuta in vitro-elektrofysiologiska inspelningar av LFP och MUA i råttor som bedövats med uretan. Det demonstreras hur ett komplett nätverk, såsom den hyperdirektiga kortikobasala gangliavägen, kan karakteriseras elektrofysiologiskt med hjälp av standard och anpassade elektroder och hur dessa elektroder kan byggas. Det framhålls särskilt hur en exakt målinriktning av basala ganglierkärnor kan uppnås genom coMbining stereotaktisk operation tillsammans med online registrering av MUAs.