Enregistrements extracellulaires doubles dans l’hippocampe et le cortex préfrontal de la souris
Summary
Ce protocole décrit l’utilisation d’un appareil d’enregistrement conçu sur mesure et d’électrodes pour enregistrer les potentiels de champ locaux et étudier le flux d’information dans l’hippocampe et le cortex préfrontal de la souris.
Abstract
La technique d’enregistrement des potentiels de champ local (LFP) est une méthode électrophysiologique utilisée pour mesurer l’activité électrique de populations neuronales localisées. Il s’agit d’un outil crucial dans la recherche cognitive, en particulier dans les régions du cerveau comme l’hippocampe et le cortex préfrontal. Les enregistrements LFP doubles entre ces zones sont particulièrement intéressants car ils permettent d’explorer la communication de signaux interrégionaux. Cependant, les méthodes de réalisation de ces enregistrements sont rarement décrites, et la plupart des appareils d’enregistrement commerciaux sont soit coûteux, soit manquent d’adaptabilité pour s’adapter à des modèles expérimentaux spécifiques. Cette étude présente un protocole complet pour effectuer des enregistrements LFP à deux électrodes dans l’hippocampe de la souris et le cortex préfrontal afin d’étudier les effets des médicaments antipsychotiques et des modulateurs des canaux potassiques sur les propriétés LFP dans ces zones. La technique permet de mesurer les propriétés LFP, y compris les spectres de puissance dans chaque région du cerveau et la cohérence entre les deux. De plus, un appareil d’enregistrement peu coûteux et conçu sur mesure a été développé pour ces expériences. En résumé, ce protocole fournit un moyen d’enregistrer des signaux avec des rapports signal/bruit élevés dans différentes régions du cerveau, facilitant ainsi l’étude de la communication interrégionale de l’information dans le cerveau.
Introduction
Les potentiels de champ local (LFP) font référence à l’activité électrique enregistrée à partir de l’espace extracellulaire, reflétant l’activité collective d’un groupe localisé de neurones. Ils présentent une gamme variée de fréquences, allant des ondes lentes à 1 Hz aux oscillations rapides à 100 Hz ou 200 Hz. Des bandes de fréquences spécifiques ont été associées à des fonctions cognitives telles que l’apprentissage, la mémoire et la prise de décision 1,2. Les modifications des propriétés LFP ont été utilisées comme biomarqueurs pour divers troubles neurologiques, notamment la démence et la schizophrénie 3,4. L’analyse des enregistrements LFP peut offrir des informations précieuses sur les mécanismes pathologiques sous-jacents associés à ces conditions et sur les stratégies thérapeutiques potentielles.
L’enregistrement LFP double est une technique utilisée pour mesurer l’activité électrique localisée à l’intérieur et entre deux régions cérébrales spécifiques. Cette technique offre une occasion précieuse d’étudier la dynamique neuronale complexe et la communication des signaux qui se produisent dans et entre des régions cérébrales distinctes. Des études antérieures ont révélé que la détection d’altérations des propriétés neuronales de certaines régions du cerveau peut être complexe, mais des changements dans la communication corticale interrégionale peuvent être observés 5,6. Par conséquent, l’utilisation de l’enregistrement double LFP offre un moyen puissant de résoudre ce problème.
La connectivité hippocampe-préfrontale joue un rôle crucial dans la modulation des fonctions cognitives, et le dysfonctionnement a été lié à divers troubles neurologiques 7,8. L’enregistrement de ces régions à deux électrodes peut fournir des informations sur ces interactions. Malheureusement, il existe peu d’informations disponibles sur les méthodes d’enregistrement LFP à double électrode entre ces zones. De plus, les appareils d’enregistrement disponibles dans le commerce sont généralement coûteux et ne sont pas adaptables à des modèles expérimentaux spécifiques. La méthode conventionnelle d’enregistrement des LFP consiste à utiliser un câble blindé pour connecter l’appareil d’enregistrement à des électrodes implantées dans le cerveau d’un animal. Cependant, cette approche est sensible aux artefacts de mouvement et au bruit environnemental, ce qui a un impact sur la qualité et la fiabilité des signaux enregistrés.
Ce protocole décrit une procédure complète pour effectuer des enregistrements LFP à deux électrodes dans l’hippocampe et le cortex préfrontal de la souris, à l’aide d’un headstage conçu sur mesure à faible coût qui peut être placé sur la tête de l’animal. Ces méthodes permettent aux chercheurs d’étudier des modèles oscillatoires spécifiques à une région dans deux régions cérébrales distinctes et d’explorer l’échange d’informations interrégionales et la connectivité entre ces zones.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le protocole présenté ici décrit la procédure de construction d’un étage de tête personnalisé spécialement conçu pour l’enregistrement simultané de doubles potentiels de champ local (LFP) dans l’hippocampe (HIP) et le cortex préfrontal (PFC). Les étapes détaillées fournies dans ce protocole offrent suffisamment d’information pour permettre aux chercheurs d’examiner en profondeur la communication des signaux à l’intérieur de chaque région et entre le HIP et le PFC.
…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ces travaux ont été soutenus par la Royal Melbourne Hospital Neuroscience Foundation (A2087).
Materials
| Brass tube | Albion Alloys, USA | Inside diameter of 0.45 mm |
| Carprofen | Rimadyl, Pfizer Animal Health | |
| Commercial amplifier chip | Intantech | RHD 2132 |
| Control board | Intantech | RHD recording system |
| Dental cement | Paladur | |
| Heat shrinks | Panduit | 0.8 mm diameter |
| M1.2 stainless steel screw | Watch tools | Clock and watch screw |
| Multichannel socket connector | Harwin, AU | 1.27 mm pitch, PCB socket |
| PFA-coated tungsten wires | A-M SYSTEMS, USA | Inside diameter of 150 µm |
| Phosphoric acid-based flux | Chip Quik | CQ4LF-0.5 |
| Recording software | Intantech | RHX recording software |
| Stereotactic Frame | World Precision Instruments | Mouse stereotactic instrument |
| Super glue | UHU | Ultra fast |
References
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