Summary

神経応答を記録し、トレーサーを注入するための覚醒マウスの作製

Published: June 26, 2012
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Summary

神経応答の電気生理学的特性は、脳機能を理解するためと経路トレース用染料の配置を導くために重要である。しかし、多くの研究は麻酔下の動物で行われます。麻酔なしで脳機能を理解するために、我々は、ニューロンの応答特性を記録し、覚醒マウスの色素を注入する手法を開発した。

Abstract

これはよく麻酔は脳の様々な領域で神経応答特性を変化させることが知られている13。聴覚系では、しきい値、周波数特異性、阻害側波帯を含む脳幹の神経細胞の基本的な応答特性は、麻酔下に1から2の重要な方法で変更されます。これらの観​​察結果は、生理学者は、麻酔の汚染影響を与えることなく単一ニューロンから記録する方法を模索するように求められます。つの結果は、脳幹が完全に脳の4レベルで切断しました除脳の準備でした。この製剤の欠点は手ごわい手術、脳からの下降の予測を排除し、中脳、上記の構造を調べるために感覚刺激を使用することができないことがあります。動物が目を覚まし、そして/または、5,6に動作している間に別の戦略は、単一のニューロンとマルチユニットクラスタから記録するために慢性的に電極アレイを移植してきました</suP>。これらの技術は、しかし、第一電気生理学的に脳の構造を特徴付けるした後にトレーサー色素を注入すると互換性がありません。単一ニューロンからの電気生理学的応答特性を記録しながら麻酔薬で神経応答のプロパティを変更することを避けるために、我々は、長いマウス10月12日にコウモリ7-9に使用されるヘッドレスト技術を適応している。この方法を使用して、我々は無麻酔マウスで数日間電気生理学的記録を行うことができます。レコーディングセッションの終わりに、我々は、電極の位置と記録部位を再構築するかにと記録座からの経路を決定することができるようにトレーサーを注入する色素を注入することができます。このメソッドは使用せずに、複数の麻酔薬日間も隔離された単一ニューロンの記録を可能にします。

Protocol

1。頭部拘束の概要特注のヘッドポストを組み立てるために、クロスを形成するためにステンレス製のロッド"3/32にドリル穴に垂直にステンレス製のロールピン" 1月16日を挿入します。頭部ポストの垂直部分は約20mmと15 mm程度水平断面部分でなければなりません。 #1から72までネジを受け入れるように垂直ロッドの一方の端をタップします。 ( 図1)。…

Discussion

マウスの電気生理学的および神経解剖学実験のための頭部ポスト拘束システムの利点は、実験は麻酔薬に起因する潜在的な応答の汚染を排除し、無麻酔、覚醒したマウスで行うことができるということです。さらに、セットアップがより効率的な動物の使用を可能にするために複数の日にわたって使用することができます。

ヘッドポストのほとんどのコンポーネントは?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NSFの助成金0920060、NIHの助成金DC004395、NHMRC助成金1009482、科学と医学研究のNSW Office、およびガーネットPasseのとロドニー·ウィリアムズ記念財団によってサポートされています。

Materials

Name Company Catalogue number Comments
Etch gel for cleaning skull prior to dental cement Henry Schein 101-5396 12/pk with 1.2 mL syringes
Primer for dental cement Kerr Optibond 25881 8 mL bottle
Adhesive for dental cement Kerr Optibond 25882 8 mL bottle
Applicators for dental cement Kerr Optibond 24680 200/pk
Dental Cement Charisma, Heraeus Kulzer 66000085 4gm Syringe Refill
Tungsten Rod (Ground Pin) A-M Systems 717200 0.010″ diameter
Economy UV Curing Light Henry Schein CU-80  
Head-post Built in-house    
Mounting bar Built in-house    
Mounting block Built in-house    
Stereotaxic Frame David Kopf Instruments 902  
Mouse and Neonatal Rat Adaptor Stoelting 51625  
Deltaphase Isothermal Pad Braintree Scientific, Inc. 39DP  

References

  1. Evans, E. F., Nelson, P. G. The responses of single neurones in the cochlear nucleus of the cat as a function of their location and the anaesthetic state. Exp. Brain Res. 17, 402-427 (1973).
  2. Joris, P. X. Response classes in the dorsal cochlear nucleus and its output tract in the chloralose-anesthetized cat. J. Neurosci. 18, 3955-3966 (1998).
  3. Populin, L. C. Anesthetics change the excitation/inhibition balance that governs sensory processing in the cat superior colliculus. J. Neurosci. 25, 5903-5914 (2005).
  4. Young, E. D., Brownell, W. E. Responses to tones and noise of single cells in dorsal cochlear nucleus of unanesthetized cats. J. Neurophysiol. 39, 282-300 (1976).
  5. Donoghue, J. P. Contrasting properties of neurons in two parts of the primary motor cortex of the awake rat. Brain Res. , 333-3173 (1985).
  6. Westby, G. W., Wang, H. A floating microwire technique for multichannel chronic neural recording and stimulation in the awake freely moving rat. J. Neurosci. Methods. 76, 123-133 (1997).
  7. Suga, N., O’Neill, W. E., Manabe, T. Cortical neurons sensitive to combinations of information-bearing elements of biosonar signals in the mustache bat. Science. 200, 778-781 (1978).
  8. O’Neill, W. E., Suga, N. Target range-sensitive neurons in the auditory cortex of the mustache bat. Science. 203, 69-73 (1979).
  9. Suga, N., O’Neill, W. E., Manabe, T. Harmonic-sensitive neurons in the auditory cortex of the mustache bat. Science. 203, 270-274 (1979).
  10. Portfors, C. V., Felix, R. A. 2nd Spectral integration in the inferior colliculus of the CBA/CaJ mouse. Neuroscience. , 136-1159 (2005).
  11. Felix, R. A., Portfors, C. V. Excitatory, inhibitory and facilitatory frequency response areas in the inferior colliculus of hearing impaired mice. Hear Res. 228, 212-229 (2007).
  12. Portfors, C. V., Jonson, K. G., Roberts, P. D. Over-representation of species-specific vocalizations in the awake mouse inferior colliculus. Neuroscience. 162, 486-500 (2009).
  13. Franklin, K. B. J., Paxinos, G. . The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2007).

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Cite This Article
Muniak, M. A., Mayko, Z. M., Ryugo, D. K., Portfors, C. V. Preparation of an Awake Mouse for Recording Neural Responses and Injecting Tracers. J. Vis. Exp. (64), e3755, doi:10.3791/3755 (2012).

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