Le ouistiti commun (Callithrix jacchus) a rapidement gagné en popularité en tant que modèle pour étudier le fonctionnement du cerveau ces dernières années. Cette popularité croissante est due à l’accessibilité du cortex lisse du ouistiti, aux similitudes dans l’organisation fonctionnelle neuronale avec les humains et les autres primates, ainsi qu’à la petite taille et au taux de reproduction rapide¹. Au fur et à mesure que cet organisme modèle a gagné en popularité, il y a eu un développement rapide des techniques neurophysiologiques adaptées à une utilisation dans le cerveau des ouistitis. Les méthodes d’électrophysiologie sont largement utilisées en neurosciences pour étudier l’activité des neurones uniques dans le cortex des rongeurs et des primates, ce qui permet d’obtenir une résolution temporelle et un accès à la localisation inégalés. En raison de la relative nouveauté du singe ouistiti en tant que modèle de neurosciences visuelles, l’optimisation des techniques d’électrophysiologie à comportement éveillé est encore en évolution. Des études antérieures ont montré l’établissement de protocoles robustes pour l’électrophysiologie dans les préparations anesthésiées², et des études de neurophysiologie précoce à comportement éveillé ont montré la fiabilité des électrodes de tungstène à canal unique³. Ces dernières années, les chercheurs ont établi l’utilisation de réseaux de microélectrodes à base de silicium pour la neurophysiologie éveillée⁴. Cependant, le ouistiti pose des défis de ciblage uniques en raison de la petite taille de son cerveau et de l’absence de repères anatomiques. Ce protocole décrit comment construire et utiliser un système d’enregistrement de micro-entraînement adapté au ouistiti qui permet d’enregistrer de grandes populations de neurones avec des réseaux linéaires en silicium tout en produisant des dommages tissulaires minimaux.

Travailler avec le ouistiti pose un défi en raison de la plus petite échelle des cartes rétinotopiques dans le cortex visuel par rapport aux primates plus grands. Un léger décalage des électrodes de seulement 1 mm peut entraîner des changements significatifs dans les cartes. De plus, les chercheurs doivent souvent modifier le placement des électrodes entre les sessions d’enregistrement pour obtenir une gamme plus large de positions rétinotopiques dans le cortex visuel. Les préparations semi-chroniques actuelles ne permettent pas d’ajuster quotidiennement le positionnement de l’électrode ou avec suffisamment de précision pour cibler des emplacements spécifiques à des échelles submillimétriques⁵. Dans cette optique, le système de micro-entraînement proposé utilise un étage d’électrode X-Y qui monte un micro-entraînement léger sur une chambre d’enregistrement et permet le ciblage submillimétrique des sites corticaux. Les composants mobiles de la platine X-Y permettent un mouvement vertical et horizontal du réseau linéaire afin de traverser systématiquement les zones corticales, ce qui est nécessaire pour identifier les zones d’intérêt (via les propriétés de rétinotopie et d’accordage). Au fil des sessions d’enregistrement, les chercheurs peuvent également ajuster manuellement la platine X-Y pour déplacer les sites ciblés dans la zone. Il s’agit d’un avantage clé par rapport aux techniques alternatives utilisant des préparations d’enregistrement semi-chroniques, qui n’ont pas de mécanismes de ciblage d’électrodes faciles.

Le micro-entraînement est un outil polyvalent qui permet de fixer divers réseaux de silicium pour les descendre dans le cortex. Dans ce protocole, une sonde personnalisée avec deux réseaux linéaires à 32 canaux espacés de 200 μm a été utilisée pour l’étude des circuits laminaires couvrant la profondeur corticale. La plupart des méthodes de sondage des circuits neuronaux échantillonnent généralement les potentiels électriques ou les unités uniques moyennées sur toutes les couches du cortex cérébral. Cependant, des recherches récentes ont révélé des résultats intrigants sur les microcircuits laminaires corticaux⁶. En utilisant le micro-entraînement, les chercheurs peuvent utiliser des sondes laminaires et ajuster finement la profondeur d’enregistrement pour assurer un échantillonnage complet sur toutes les couches.

Ce système peut être construit avec des composants disponibles dans le commerce et est facilement modifié pour différentes techniques expérimentales ou sondes. Les principaux avantages de cette préparation sont la possibilité de changer la position d’enregistrement X-Y avec une précision submillimétrique et de contrôler la profondeur de l’enregistrement dans le cortex. Ce protocole présente des instructions étape par étape pour la construction de l’étape X-Y, des techniques de micro-entraînement et d’enregistrement neurophysiologique.