Impianto cronico di tutto-corticale Electrocorticographic Array nel Marmoset comune
Summary
Abbiamo sviluppato una matrice electrocorticographic intero-corticale per il marmoset comune che continuamente copre quasi tutta la superficie laterale della corteccia, dai poli frontale e occipitale pole per il temporale. Questo protocollo descrive una procedura di impianto cronica della matrice nello spazio epidurale del cervello uistitì.
Abstract
Electrocorticography (ECoG) permette il monitoraggio dei potenziali di campo elettrico dalla corteccia cerebrale con alta risoluzione spazio-temporale. Recente sviluppo di elettrodi ECoG sottili, flessibili ha permesso di conduzione delle registrazioni stabile di attività corticale su larga scala. Abbiamo sviluppato una matrice ECoG intero-corticale per il marmoset comune. La matrice continuamente copre quasi l’intera superficie laterale dell’emisfero corticale, dal Polo occipitale per il temporale e frontale polacchi, e cattura tutto-corticale attività neurale in un solo colpo. Questo protocollo descrive una procedura di impianto cronica della matrice nello spazio epidurale del cervello uistitì. Uistitì hanno due vantaggi per quanto riguarda le registrazioni di ECoG, uno dei quali l’organizzazione omologa delle strutture anatomiche in esseri umani ed i macachi, compresi complessi frontali, parietali e temporali. L’altro vantaggio è che il cervello di uistitì è lissencephalic e contiene un gran numero di complessi, che sono più difficili da accedere nei macachi con ECoG, che sono esposti alla superficie del cervello. Queste caratteristiche permettono l’accesso diretto alla maggior parte delle aree corticali sotto la superficie del cervello. Questo sistema offre l’opportunità di indagare elaborazione con risoluzioni elevate a un ordine di millisecondo in tempo e l’ordine di millimetro nello spazio corticale globale delle informazioni.
Introduction
Cognizione richiede il coordinamento degli insiemi neurali attraverso reti cerebrali diffuse, particolarmente la neocorteccia è ben sviluppato in esseri umani, che crede di essere coinvolti in comportamenti cognitivi superiori. Tuttavia, come la neocorteccia realizza questo comportamento cognitivo è un problema irrisolto nel campo delle neuroscienze. Sviluppo recente degli elettrodi sottili, flessibili electrocorticographic (ECoG) consente la conduzione delle registrazioni stabile da attività corticale su larga scala1. Fujii e colleghi hanno sviluppato un’intero-corticale matrice ECoG per scimmie Macaco2,3. La matrice continuamente copre quasi l’intera corteccia laterale, dal Polo occipitale ai poli temporali e frontali e cattura l’intero-corticale attività neurale in un solo colpo. Abbiamo sviluppato ulteriormente questo sistema per applicazione in marmoset comune4,5, una piccola, nuovo mondo scimmia con manipolabilità genetica6,7. Questo animale ha diversi vantaggi rispetto ad altre specie. Il visivi, uditivi, somatosensoriali, motori e le aree corticali frontali di questa specie sono stati precedentemente mappati e segnalati per avere l’organizzazione omologa di base per le stesse aree in esseri umani ed i macachi8,9, 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16. i loro cervelli sono lisci e aree corticali più laterali vengono esposti alla superficie della corteccia, che è più difficile da accesso con ECoG nei macachi. Basato su queste caratteristiche, l’uistitì è adatto per gli studi di electrocorticographic. Inoltre, uistitì esibiscono comportamenti sociali e sono state proposte per servire da modello dei comportamenti sociali umani17candidati.
Questo protocollo descrive una procedura di impianto epidurale della matrice ECoG sulla superficie intera laterale della corteccia in un comune uistitì. Esso fornisce un’opportunità per monitorare l’attività corticale su larga scala per le neuroscienze corticale primati, tra cui sensoriali, motorie, dominii cognitivi e sociali più elevati.
Protocol
Representative Results
Discussion
Per riuscito impianto, animali dovrebbero essere forniti con una nutrizione adeguata prima e dopo la chirurgia. Breve tempo di funzionamento è anche importante per ottimizzare il recupero dell’animale. Preparazioni dovrebbero essere finiti almeno un giorno prima dell’intervento chirurgico. Per ridurre il tempo di funzionamento, è consigliabile formazione precedente craniotomia con inserimento di matrice dell’elettrodo in animali terminati per altri scopi sperimentali. La tabella 1 Mostra un esempio de…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo Yuri Shinomoto per fornire la cura degli animali, la formazione e le registrazioni sveglie. Le matrici di ECoG erano manufactured da Cir-Tech (www.cir-tech.co.jp). Inoltre, vorremmo ringraziare Editage (www.editage.jp) per la modifica di lingua inglese. Questo lavoro è stato supportato da Brain Mapping di neurotecnologie integrato per studi di malattia (cervello/mente), l’Agenzia giapponese per ricerca medica e lo sviluppo (AMED) (JP18dm0207001), il progetto di scienza di cervello del centro per il romanzo scienza iniziative ( CNSI), gli istituti nazionali di scienze naturali (NINS) (BS291004, M.K.) e dalla società Giappone per la promozione della scienza (JSPS) KAKENHI (JP17H06034, M.K.).
Materials
| Beaker (100 cc) | Outocrave | ||
| Cotton ball | Outocrave | ||
| Absorption triangles | Fine Science Tools Inc. | 18105-03 | Outocrave |
| Cotton swab with fine tip | Clean Cross Co., Ltd. | HUBY340 BB-013 | Outocrave |
| Gauze | Outocrave | ||
| Towel forceps | Outocrave | ||
| Scalpel handle | Outocrave | ||
| Needle Holder | Outocrave | ||
| Iris Scissor | Outocrave | ||
| Micro-Mosquito Forceps | Outocrave | ||
| Adson, 1×2 teeth | Outocrave | ||
| Bone Curette | Outocrave | ||
| Micro spatura | Fine Science Tools Inc. | 10091-12 | Outocrave |
| Needle Holders, 12.5cm, Curved, Smooth Jaws | World Precision Instruments | 14132 | Outocrave |
| Vessel Dilator, 12cm, 0.1mm tip | Fine Science Tools Inc. | 18131-12 | Outocrave |
| Vessel Dilator, 12cm, 0.2 mm tip | Fine Science Tools Inc. | 18132-12 | Outocrave |
| Fine-tipped rongeur | Fine Science Tools Inc. | 16221-14 | Outocrave |
| Manipurator of a stereotaxic frame | Gas sterilization | ||
| Wrench for the manipurator | Gas sterilization | ||
| Hand-made fixture for the connector | Gas sterilization | ||
| Silicon cup for dental acril | Gas sterilization | ||
| Silicon cup hlder | Gas sterilization | ||
| Paintbrush | Gas sterilization | ||
| Pencil | Gas sterilization | ||
| Micro screw, 1.4 mm x 2.0 mm | Nippon Chemical Screw Co., Ltd. | PEEK/MPH-M1.4-L2 | Gas sterilization |
| Screw driver for the micro screw | Gas sterilization | ||
| Micromotor handpiece of a drill | Gas sterilization | ||
| Stainless steel burr, 1.4 mm | Gas sterilization | ||
| Stainless steel burr, 1.0 mm | Gas sterilization | ||
| Drill bit, 1.2 mm | Gas sterilization | ||
| Rubber air blower | Gas sterilization |
References
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