Karin Winterhalter ve Kerstin Semmler için teknik yardım için sana şükrediyoruz. Bu eser küme mükemmellik BrainLinks - BrainTools (hariç 1086) Alman Araştırma Vakfı tarafından desteklenmiştir.

Tüm yöntemleri yaşayan hayvanları içeren Regierungspräsidium Freiburg Alman hayvan refah Yasası uyarınca tarafından onaylanmıştır.
1. hazırlıkları
<ol><li>Tasarım ve silikon sonda ve elektrot bağlayıcı implantasyon işlemi sırasında geçici taşıyan bir uygun ekleme aracı inşa. İçin bir örnek özel yapılı ekleme aracı bkz: Şekil 1 .</li>
	<li>Dikkatlice ambalajından seramik uçlu forseps kullanarak silikon sonda ve elektrot konektöründen serbest bırakın.</li>
	<li>Bağlayıcı kartını çıkarın ve güvenli bir şekilde bir stand için bağlı bir timsah kelepçe ile düzeltmek.</li>
	<li>Bir stereoscope kullanarak, sondayı ekleme aracı ile seramik uçlu forseps ile hizalayın. Sonda ekleme aracı için tutkal bir cauterizer ile erimiş parafin bir ~ 2 mm tabaka uygulayın. Bu işlem sırasında sonda shanks dokunmak ilgilen.</li>
	<li>Standart yapışkan bant kullanarak ekleme aracı mili elektrot konektöre düzeltmek. Not üreticiye bağlı olarak, zemin teller implantasyon öncesinde elektrot bağlayıcı kuruluna lehimli gerekebilir. Yalıtım bakır tel vernik izolasyonlu Kalay lehim lehimleme demir (400 ° C) ile uygulanan kullanarak iki kısa parçaları kaldırın. Elektrot bağlayıcı kurulu uygun yuvaları için zemin teller lehim.</li>
	<li>İki ek parça bakır tel izolasyon kaldırın. Üç kez etrafında bir paslanmaz çelik vida (1 mm çapında, 2 mm uzunluk) her çıplak bakır tel sarın. Akı çelik Lehimleme için uygun uygulamak ve vidalı kapak altına bakır tel lehim. Emin olun alt yarısı vida dişi kalıntılarının Kalay lehim ücretsiz.</li>
	<li>Standart bir multimetre tel ve vida arasında elektriksel temas denetlemek için kullanın.</li>
	<li>% 70 etanol daldırma tarafından silikon sonda ve zemin vida shanks dezenfekte (10 s).</li>
	<li>Bir koruyucu kapak sonda implant için bir plastik Pasteur pipet Başkanı ikiye keserek hazırlayın.</li>
</ol>2. implantasyonu ameliyatı
<ol><li>Cerrahi aletler (makas, ince uçlu forseps, cerrahi kelepçeler) sıcak boncuk ısıtıcı ile sterilize. Yüzeylerin % 70 etanol ile silin.</li>
	<li>Anestezi % 3 isoflurane ~ 1 L/dak teslim oksijen ile neden.<ol>
<li>Bakım için 1-%1.5 isoflurane kullanın. İsoflurane konsantrasyon cerrahi tolerans ulaşmak için gereken Not hayvan hayvan değişebilir.</li>
		<li>Hayvan parmak pinching için yanıt vermek başarısız olduğunda istikrarlı cerrahi toleransı elde edilir. Fare solunum hızı izlemek ve isoflurane konsantrasyonu ayarlayın.</li>
		<li>Hayvanın gözleri kurumasını önlemek için merhem uygulamak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Stereotaksik bir çerçeve içinde fare yavaşça belgili tanımlık kulak kanal kulak çubukları ekleyerek bağlayın. Fare Başkanı kulak çubuklarıyla stabil bir kez, bir ağız parçası sürekli isoflurane teslimat için burun üzerine getirin. Fare havlu veya yastık ısıtma yastığını yerleştirin ve buprenorfin subkutan enjekte (ameliyat sonrası analjezi sağlamak için 0,05 - 0,1 mg/kg vücut ağırlığı).</li>
	<li>Standart bir tıraş makinesi ile kafasını tıraş ve cilt % 70 etanol ile dezenfekte. Cerrahi makas kullanarak, kafatasının orta çizgi boyunca deri içine bir kesi yapmak ve deri cerrahi kelepçeler kullanarak açın.</li>
	<li>Hayvan kafasını düzey bregma ve lambda stereotaksik hizalama araç yardımı ile hizalamak. 50'den az µm arasında bregma ve lambda yükseklik uzaklığı olmalıdır. Ayrıca, tanımlanan düzeye, başından bregma kafatası, gelen Derinlik ölçme tarafından medyolateral eksen boyunca yüzeye mesafeler sol ve sağ (Örneğin, 1 mm sol ve sağ tarafında bregma). Baş eğim ayarlayın.</li>
	<li>%3 hidrojen peroksit ile baş temiz ve steril pamuk mendil ile Kuru silin.</li>
	<li>Kranyotomi bir uygun stereotaksik atlas12kullanarak bregma göre konumunu belirler.</li>
	<li>Bir 0.9 mm matkap kafası kullanarak, iki vida kemik zemin ve başvuru vida yerleştirmek için beyincik üzerinde delik. Ayrıca, 1-3 delik ankraj cıvataları için altlık disk implant dengelemek için arzu edilir. Bağlantı vidaları konumunu kranyotomi konumuna bağlıdır. Hipokampüs içine implantasyon için üzerinde kontralateral parietal ve Ipsilateral frontal korteks bağlantı vidaları yerleştirin. Uygun bir tornavida kullanarak kemik vidaları yerleştirin. Beynine nüfuz değil için dikkat ediniz.</li>
	<li>Kranyotomi implantasyon yan etrafında dikdörtgen bir alanda matkap ile yavaş yavaş kafatası incelmesi gerçekleştirin. Sık sık kemik sterilize edilmiş fosfat tampon (PB) ile nemlendirin. Kalan inceltilmiş kafatası yavaşça deldi ve ince (27 G) enjeksiyon iğne ve bir çift cımbız yardımıyla kaldırıldı.</li>
	<li>Dikkatle dura mater bir ince (27 G) enjeksiyon iğneyle delip. İğne ucu cımbız bir çift ile bükme tarafından küçük bir kanca oluşturur ve beyin zarı çıkarılması için çekin. PB beyin yüzey kurumasını önlemek için geçerlidir.</li>
	<li>Stereotaksik bir tutucu elektrot ekleme aracı montaj, bregma tarihinde sonda sıfır ve sonda stereotaksik koordinatları kranyotomi üzerinde taşımak. Yavaş yavaş beyin yüzeye nüfuz. Sonda milleri değil viraj emin olun. Kan damarları Reproduction kaçının.</li>
	<li>Yavaşça sonda ~ 200 µm yukarıda istenen derinlik kadar indirin. Kranyotomi ve shanks sterilize vazelin ile silikon inceleyebilirsek koruma için kapağı. Diş çimento demir vida için sonda Bankası kafatasında düzeltmek için geçerlidir.</li>
	<li>Şu çimento uygulamadan sonra yavaş yavaş hedef derinlik de sonda taşımak. Sonra uygulama çimento sonda yanal hareketi azaltır ve minimal doku hasarı hedef alan sağlar son ~ 200 µm ilerleyen. Not kullanılan çimento kür zaman bu adımı Protokolü'nün etkileyebilir. Hızlı bir şekilde kür çimento, bu adımı atlayın ve doğrudan zarar görmemesi için silikon sonda için hedef derinlik için sonda implant.</li>
	<li>Çimento tedavi vardır sonra balmumu ile bir cauterizer erime ekleme aracı sonda bırakın.</li>
	<li>Ekleme aygıt bağlayıcı Kurulu yayın ve ekleme işleyiciye bağlı bir timsah kelepçe kullanarak kafatası üzerinde uygun bir yerde konumlandırın. Hipokampüs içine sonda implantasyon durumunda kontralateral paryetal kemik üzerinde bağlayıcı kartını yerleştirin. Diş çimento kullanarak kafatası bağlayıcı kuruluna düzeltmek.</li>
	<li>İki vidayı beyincik üzerinde bağlı kablo bağlayıcı gemide zemin ve başvuru teller lehim.</li>
	<li>Doğru yüksekliği için koruyucu kapak trim ve silikon sonda yerleştirin. Bağlayıcı kartına ve diş çimento, maruz kafatası çevresindeki deri kaçınarak kullanarak Kafatası kapağını düzeltmek. İmplantasyon site çevresindeki deri dikiş genellikle gerekli değildir.</li>
</ol>3. ameliyat sonrası kurtarma
<ol><li>En az 2 gün (Örneğin subkutan enjeksiyonlari buprenorfin her 6 h gündüz sırasında ve içme suyu gecede carprofen (4-5 mg/kg vücut ağırlığı) ile kombine subkutan her 24 h) için uygun analjezik tedavi uygulanır. Tek-konut için implant zarar önlemek için önerilir.</li>
	<li>Kurtarma için en az bir hafta izin. İle yerel hayvan refah genel kurallara bakın.</li>
</ol>4. veri toplama
<ol><li>Kayıt LFPs bir komütatör bağlı bir uygun veri toplama sistemi kullanarak fareler serbestçe hareket. LFPs elde etmek için 1-5 kHz örnekleme sıklığı kullanmak. Tek-unit deşarj LFP ile birlikte kaydedilecek daha yüksek örneklendirme oranı (20-30 kHz) gereklidir.</li>
	<li>Çevrimdışı analiz için tek tek kanalları ham kayıt dosyaları depolar.</li>
</ol>5. Histoloji
<ol><li>Kayıt tamamlandıktan sonra derin hayvan (intraperitoneally enjekteÖrneğin 2 g/kg vücut ağırlığı üretan) anestezi. Anestezik devlet pinching tırnağa yanıt eksikliği onaylayın.</li>
	<li>Fare transcardially standart intracardial perfüzyon yöntemleri13kullanarak % 4 paraformaldehyde tarafından (~ 10 dk) ardından buz gibi fosfat tamponlu tuz (~ 1 dk) ile sıvı. Perfüzyon önce kayıt sitelerin elektrolitik lesioning tarafından gerçekleştirilen (10-20 V sabit voltaj 1 için uygulayarakÖrneğin s). Alternatif olarak, implantasyon kimlik izlemek için kullanılmadan önce floresan boyalar için şaftlı ipuçları uygulanan. Silikon sondalar farklı tipleri ile en iyi sonuçları elde etmek için elektrot pozisyonları tanımlaması için çeşitli yöntemler test tavsiye edilir.</li>
	<li>Beyin bölümleri (~ 100 µm) kesme ve dilimleri 4'-6-diamidino-2-PB (her 10 dakika oda sıcaklığında) üç yıkama adımda takip phenylindole (DAPI, 1 µg/mL) ile leke.</li>
	<li>Bölümleri bir mikroskop slaytta yer, orta katıştırma bir damla uygulamak ve bir kapak notu bölümle kapak. Oda sıcaklığında gömme orta kuru gecede izin.</li>
	<li>Bir epifluorescence veya confocal mikroskop lazer tarama kullanarak kayıt siteleri konumunu belirleyin.</li>
	<li>Daha fazla kullanım için silikon sonda düzeltmeye çalış için sonda bir timsah kelepçe ile tutun ve dikkatli bir havya (400 ° C) ile diş çimento erime sonda gelen kürek bırakın. Bu işlem sırasında sonda shanks dokunmak kendine iyi bak!</li>
	<li>Enzimatik solüsyona tarafından takip sonda (~ 80 ° C, 15 dk) sıcak distile suda yıkayın (%1 Tergazyme distile su, oda sıcaklığında 30 dakika) ve başka bir çamaşır adım distile su (15 dk). Sonda kurtarma başarı oranını düşük olduğuna dikkat edin.</li>
</ol>6. CSD Analizi
<ol><li>Bir uygun analiz ortamı (Örneğin Python), ikinci kayma türevi bıçak boyunca yaklaşıldığıdır tarafından bireysel bir şaft CSD için dönüştürme LFP verileri kullanarak <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/57714/57714eq1.jpg"> Burada LFPn, t zaman t nth elektrot LFP İşaretimle, Δz arası elektrot aralığı. N-1 ve n+ 1 işlemleri nedeniyle, bıçağı ilk ve son elektrotlar CSD, sonda yerleştirme sırasında dikkate alınacak olan tahmin edilebilir değil olduğunu unutmayın. Zaman içinde (bakınız ek kod dosyası) yineleme sırasında elektroda CSD işaretimi hesaplar kod kısa bir parçasını kullanarak yaklaşım formül uygulamak.</li>
	<li>Elde edilen CSD sinyal daha fazla analiz (bant geçiren filtre uygulayarak belirli frekans bantlarında beyin titreşimler, eğitimÖrneğin, ) kullanın.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Buzs&#225;ki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+oscillations+in+cortical+networks.">Neuronal oscillations in cortical networks.</a> Science. 304 (5679), 1926-1929 (2004).</li><li>Keefe, J., Recce, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+relationship+between+hippocampal+place+units+and+the+EEG+theta+rhythm.">Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm.</a> Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).</li><li>Benchenane, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+theta+oscillations+and+reorganization+of+spike+timing+in+the+hippocampal-prefrontal+network+upon+learning.">Coherent theta oscillations and reorganization of spike timing in the hippocampal-prefrontal network upon learning.</a> Neuron. 66 (6), 921-936 (2010).</li><li>Jadhav, S. P., Kemere, C., German, P. W., Frank, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Awake+hippocampal+sharp-wave+ripples+support+spatial+memory.">Awake hippocampal sharp-wave ripples support spatial memory.</a> Science. 336 (6087), 1454-1458 (2012).</li><li>Yamamoto, J., Suh, J., Takeuchi, D., Tonegawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+execution+of+working+memory+linked+to+synchronized+high-frequency+gamma+oscillations.">Successful execution of working memory linked to synchronized high-frequency gamma oscillations.</a> Cell. 157 (4), 845-857 (2014).</li><li>Karalis, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=4-Hz+oscillations+synchronize+prefrontal-amygdala+circuits+during+fear+behavior.">4-Hz oscillations synchronize prefrontal-amygdala circuits during fear behavior.</a> Nature Neuroscience. 19 (4), 605-612 (2016).</li><li>Khodagholy, D., Gelinas, J. N., Buzs&#225;ki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning-enhanced+coupling+between+ripple+oscillations+in+association+cortices+and+hippocampus.">Learning-enhanced coupling between ripple oscillations in association cortices and hippocampus.</a> Science. 358 (6361), 369-372 (2017).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents--EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).</li><li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex:+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena.">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiological Reviews. 65 (1), 37-100 (1985).</li><li>Laszt&#243;czi, B., Klausberger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-specific+GABAergic+control+of+distinct+gamma+oscillations+in+the+CA1+hippocampus.">Layer-specific GABAergic control of distinct gamma oscillations in the CA1 hippocampus.</a> Neuron. 81 (5), 1126-1139 (2014).</li><li>Str&#252;ber, M., Sauer, J. -. F., Jonas, P., Bartos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distance-dependent+inhibition+facilitates+focality+of+gamma+oscillations+in+the+dentate+gyrus.">Distance-dependent inhibition facilitates focality of gamma oscillations in the dentate gyrus.</a> Nature Communications. 8 (1), 758 (2017).</li><li>Franklin, K. B. J., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2007).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents.">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3564 (2012).</li><li>Kajikawa, Y., Schroeder, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+local+is+the+local+field+potential?.">How local is the local field potential?.</a> Neuron. 72 (5), 847-858 (2011).</li><li>Berens, P., Keliris, G. A., Ecker, A. S., Logothetis, N. K., Tolias, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feature+selectivity+of+the+gamma-band+of+the+local+field+potential+in+primate+primary+visual+cortex.">Feature selectivity of the gamma-band of the local field potential in primate primary visual cortex.</a> Frontiers in Neuroscience. 2 (2), 199-207 (2008).</li><li>Last&#243;czi, B., Klausberger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+gamma+oscillations+in+the+distal+dendritic+field+of+the+dentate+gyrus+and+the+CA1+area+of+mouse+hippocampus.">Distinct gamma oscillations in the distal dendritic field of the dentate gyrus and the CA1 area of mouse hippocampus.</a> Brain Structure and Function. 222 (7), 3355-3365 (2017).</li><li>Nguyen Chi, V., M&#252;ller, C., Wolfenstetter, T., Yanovsky, Y., Draguhn, A., Tort, A. B. L., Branka&#269;k, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+respiration-driven+rhythm+distinct+from+theta+oscillations+in+awake+mice.">Hippocampal respiration-driven rhythm distinct from theta oscillations in awake mice.</a> Journal of Neuroscience. 36 (1), 162-177 (2016).</li><li>Chung, J., Sharif, F., Jung, D., Kim, S., Royer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-drive+and+headgear+for+chronic+implant+and+recovery+of+optoelectronic+probes.">Micro-drive and headgear for chronic implant and recovery of optoelectronic probes.</a> Scientific Reports. 7 (1), 2773 (2017).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Artan kanıtlar beyin salınım içinde hipokampal nöronal devreler ayrık mekansal etki10,11,16' meydana gösterir. CSD analiz cilt ve tel, yerel salınım olaylar çalışma için çok önemli bir önkoşul etkisi önemli ölçüde azaltır. Bu video ile biz silikon sondalar CSD veri analizi için farenin hipokampus içine yerleştirilmesi için bir kılavuz sağlar. CA1 ve dentat gyrus yerelleştirilmiş gama salınım keskin-dalga dalgaların, CSD sinyallerin temsilcisi örnekler gösterir. Ancak, bu iletişim kuralını teta veya solunum ile ilgili ağ salınımlarını17gibi diğer hipokampal salınım aktivite desen çalışması için de kullanılabilir.
İmplantasyon başarısı en önemlisi hayvan stereotaksik çerçeve kafasına doğru hizalaması bağlıdır. Stereotaksik yuvasına sabitlenmiş bir enjeksiyon iğne başından anterioposterior ve medyolateral yön sapması ölçmek için kullanın. Biz sırayla bregma ve lambda dokunma ve herhangi bir uzaklık stereotaksik çerçeve devirme tarafından her iki puan yükseklikleri arasında telafi etmek için iğne hareket. Benzer şekilde, sol ve sağ bregma ile 1 mm yükseklikte Ölçme kare sağa sola eğerek ayarlanabilir herhangi bir medyolateral uzaklığı belirtir. Uzaklıklar < 50 µm iyi implantasyon sonuçları için tavsiye edilir.
Sonda tasarım seçimi başka bir kritik yönüdür. Bizim simülasyonlar yerel etkinlikler yalıtmak için yeteneği elektrot aralığı artan ile azalma gösterir. Başarıyla 25 ile 100 µm elektrot aralığı ve 250 ve 400 µm şaftlı aralığı11ile silikon sondalar kullanarak yerelleştirilmiş gama salınım olayları izole ettim. Bu ölçümler böylece sonda tasarımı için iyi bir başlangıç noktası sağlar.
Silikon sondalar yüksek maliyeti göz önüne alındığında, re-usability kayıt probları, şu anda bir sınırlayıcı faktördür. Yöntem tanımlamak burada prensipte sonda kurtarma için izin verir. Ancak, biz sadece başarıyla sonda kaydettikten sonra bir durumda, bu yordam başarı oranının çok düşük olduğunu belirten kurtarıldı. Protokolü'nün gelecekteki gelişme sonda kurtarma18kolaylaştırmak için tasarlanmış mikro-diskler kullanımı içerebilir.

LFP salınımlarını kritik bilgi işlem tarafından nöronal devreler katılmaktadırlar. Bunlar frekanslar, yavaş dalgalar (~ 1 Hz) hızlı dalgalanma salınımları (~ 200 Hz)1' e kadar geniş bir yelpazede kapsar. Farklı frekans bantlarında bellek, duygusal işleme ve gezinti2,3,4,5,6,7gibi bilişsel fonksiyonları ile ilişkilidir. Nöronal membranların genelinde geçerli akış LFP sinyal8en büyük bölümünü oluşturmaktadır. (Şarj hücre dışı ortama bırakır gibi) hücre (Örneğin glutamatergic eksitatör sinapslarda aktivasyonu üzerinden) girerek Özellikler etkin bir geçerli alıcıyı temsil eder. Buna ek olarak, örneğin tarafından GABAergic inhibitör sinapslarda, aktivasyonu hücre dışı ortama olarak pozitif net akışı etkin bir geçerli kaynak bu konumda gösteriyor. Nöronal dipoller içinde geçerli lavabolar ve tersi pasif kaynakları ile membran şarj uzak sitelerdeki etkileyen akımlar dengelemesi nedeniyle eşleştirilmiş.
Uzaktan nöral işlemler tarafından üretilen elektrik alanı da önemli voltaj deplasmanlar kayıt elektrot üzerinde neden olabilir ve böylece yanlışlıkla yerel bir olay olarak kabul olabilir. Bu ses iletim LFP sinyalleri yorumlanması için ciddi bir meydan okuma teşkil etmektedir. CSD analiz sinyalleri ve bu nedenle cilt ve tel8etkisini azaltmak için bir araç oluşur yerel geçerli lavabo ve LFP temel kaynakları hakkında bilgi sağlar. Lamine yapılarda oluşur gibi tek boyutlu CSD sinyalleri tarafından düzenlenmiş eşit uzaklıkta Elektrotlar dikey laminer uçak9' a kaydedilen LFP ikinci kayma türevi alınabilir. Piyasada bulunan doğrusal silikon sondalar gelişiyle araştırmacılar eğitim hipokampüs faaliyete yerel salınım CSD yöntem kullanmak için izin verdi. Örneğin, farklı gama salınımlarını CA1 alan10katman özgü şekilde ortaya kanıtlanmıştır. Ayrıca, CSD analiz dentat gyrus11asıl hücre tabakası faaliyete gama bağımsız sıcak noktalar tespit etti. Önemlisi, bu bulgular sadece yerel CSD ama değil LFP sinyalleri belirgin değildi. CSD analiz böylece hipokampüs microcircuit operasyonlarında anlayış kazanmak için güçlü bir araç sağlar.
Bu protokol için silikon sondalar ile tek boyutlu CSD sinyalleri almak için kapsamlı bir rehber sağlar. Bu yöntemler davranıyor fareler hipokampus yerelleştirilmiş salınım olayları araştırmak kullanıcıların olanak tanır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1106">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Crocodile clamp with stand</td>
			<td style="width:381px;">Reichelt Elektronik</td>
			<td style="width:151px;">HALTER ZD-10D</td>
			<td style="width:376px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Silicon probe</td>
			<td style="width:381px;">Cambridge Neurotech</td>
			<td style="width:151px;">P-series 32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereoscope</td>
			<td style="width:381px;">Olympus</td>
			<td style="width:151px;">SZ51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Varnish-insulated copper wire</td>
			<td style="width:381px;">B&#252;rklin Elektronik</td>
			<td style="width:151px;">89 F 232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:199px;">Ground screws</td>
			<td style="width:381px;">Screws &#38; More GmbH (screwsandmore.de)</td>
			<td style="width:151px;">DIN 84 A2 M1x2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Flux</td>
			<td style="width:381px;">Stannol</td>
			<td style="width:151px;">114018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Ceramic-tipped forceps</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">11210-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Paraffine Wax</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;">327204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Cauterizer</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">18010-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Soldering iron</td>
			<td style="width:381px;">Kurtz Ersa</td>
			<td style="width:151px;">OIC1300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Multimeter</td>
			<td style="width:381px;">Uni-T</td>
			<td style="width:151px;">UT61C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Ethanol</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">9065.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Pasteur pipettes</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">EA65.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Heat sterilizer</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">18000-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereotaxic frame</td>
			<td style="width:381px;">David Kopf</td>
			<td style="width:151px;">Model 1900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereotaxic electrode holder</td>
			<td style="width:381px;">David Kopf</td>
			<td style="width:151px;">Model 1900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:381px;">Abbvie</td>
			<td style="width:151px;">B506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Oxygen concentrator</td>
			<td style="width:381px;">Respironix</td>
			<td style="width:151px;">1020007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Buprenorphine</td>
			<td style="width:381px;">Indivior UK Limited</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Electrical shaver</td>
			<td style="width:381px;">Tondeo</td>
			<td style="width:151px;">Eco-XS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Heating pad</td>
			<td style="width:381px;">Thermolux</td>
			<td style="width:151px;">463265/-67</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Surgical clamps</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">18050-28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Hydrogen peroxide</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;">H1009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Sterile cotton wipes</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">EH12.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Drill</td>
			<td style="width:381px;">Proxxon</td>
			<td style="width:151px;">Micromot 230/E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">21G injection needle</td>
			<td style="width:381px;">B. Braun</td>
			<td style="width:151px;">4657527</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Phosphate buffer/phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:381px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Stereotaxic atlas</td>
			<td style="width:381px;">Elsevier</td>
			<td style="width:151px;">9.78012E+12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Surgical scissors</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">14094-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Surgical forceps</td>
			<td style="width:381px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:151px;">11272-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">27G injection needles</td>
			<td style="width:381px;">B. Braun</td>
			<td style="width:151px;">4657705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Vaseline</td>
			<td style="width:381px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Dental cement</td>
			<td style="width:381px;">Sun Medical</td>
			<td style="width:151px;">SuperBond T&#38;M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Carprofen</td>
			<td style="width:381px;">Zoetis</td>
			<td style="width:151px;">Rimadyl 50mg/ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Recording amplifier</td>
			<td style="width:381px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:151px;">C3323</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">USB acquisition board</td>
			<td style="width:381px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:151px;">C3004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Recording cables</td>
			<td style="width:381px;">Intan Technologies</td>
			<td style="width:151px;">C3216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Electrical commutator</td>
			<td style="width:381px;">Doric lenses</td>
			<td style="width:151px;">HRJ-OE_FC_12_HARW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Acquisition software</td>
			<td>OpenEphys (www.open-ephys.org)</td>
			<td style="width:151px;">GUI</td>
			<td>allows platform-independent data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Computer for data acquisition</td>
			<td style="width:381px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Analysis environment</td>
			<td>Python (www.python.org)</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>allows platform-independent data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Urethane</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Vibratome</td>
			<td style="width:381px;">Leica</td>
			<td style="width:151px;">VT1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">H868.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Cover slips</td>
			<td style="width:381px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:151px;">H878.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Embedding medium</td>
			<td style="width:381px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:151px;">81381-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Distilled water</td>
			<td style="width:381px;">Millipore</td>
			<td style="width:151px;">Milli Q</td>
			<td>Table-top machine for the production of distilled water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:199px;">Tergazyme</td>
			<td style="width:381px;">Alconox</td>
			<td style="width:151px;">Tergazyme</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

recording spatially restricted oscillations in the hippocampus of behaving mice

Yerel alan potansiyel (LFP) den iyon hareketleri sinirsel membranlar arasında çıkar. Beyin dokusu büyük miktarda toplam elektrik alanı LFP elektrotlar tarafından kaydedilen gerilim yansıtır beri yerel etkinlik hakkında bilgi ayıklama meydan okuyor. Nöronal Mikri şemalar okuyan, ancak, gerçekten yerel etkinlikler ve uzak beyin alanlarında kaynaklanan cilt yürütülen sinyalleri arasında güvenilir bir ayrım gerektirir. Geçerli kaynak yoğunluğu (CSD) analiz geçerli lavabolar ve elektrotlar civarında kaynakları hakkında bilgi sağlayarak bu sorunu için bir çözüm sunuyor. Beyin alanlarda laminer cytoarchitecture hipokampus gibi tek boyutlu CSD LFP ikinci kayma türevi hesaplanıyor tarafından elde edilebilir. Burada, dorsal hipokampus implante doğrusal silikon sondalar kullanarak kayıt multilaminar LFPs için bir yöntemi açıklanmaktadır. CSD izlemeler sonda bireysel shanks hesaplanır. Bu iletişim kuralı böylece serbestçe fare hareket dağınık şekilde sınırlı nöronal ağ salınım oluşur içinde çözmek için bir yordam açıklanır.

Şekil 1 ekleme aracı silikon sondalar implantasyon için kullanılan göstermektedir. Kayıtları kronik implante silikon sondalar CA1 alan hedefleme ve dentat gyrus granül hücre tabakası Şekil 2' de gösterilmiştir. LFPs sonda shanks--dan homecage içinde serbest dolaşımı sırasında kaydettik. Cilt ve tel etkisini en aza indirmek için elde edilen sinyalleri sonda (Şekil 2BD) her bıçak CSD için dönüştürüldü. Şekil 2Biçinde gösterilen ilk örnekte, tek bir keskin dalga dalgalanma CA1, stratum radiatum önemli bir geçerli lavaboda olay yol açar. Şekil 2C-Egörüntülenen ikinci örnekte dentat gyrus (yan mesafe 400 µm) granül hücre tabakası iki farklı sitelerden kaydettik. Yüksek-Gama grup yerel gama patlamaları granül hücre katmanı (Şekil 2B; kırmızı kayıt sitesi) yer alan iki kayıt site birinde açığa CSD sinyal 60-80 Hz bant filtre uygulayarak izole. Not Yerel gama salınım etkinlik yalnızca CSD (2D rakam, sağ) kaydedilen sinyal dönüştürme sonra algılanabilir. Şekil 2E ayrı dönemleri sırasında gama salınım her iki kayıt site üzerinde kendi faz (Şekil 2E, sol) veya genlik (Şekil 2E, orta) farklı aynı kayıt gösterir. En sağdaki örnek bir dönem eşitlenmiş gama faaliyet her iki kayıt sitelerinde görüntüler. Bu örnekler CSD analiz yerel etkinliğini analiz boyut hem de dikey yönde yalıtma kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir. Daha fazla bu merkezi kavramı göstermek için biz bir deney iki shanks (ı ve II) beş kayıt siteleri ile oluşan bir silikon sonda her Şekil 2' de gösterilen sonuçları için benzetme ile modellenmiştir. Bizim modelinde, sonda dentat gyrus ı (Şekil 3) yükselen kayıt shank 4 sitenin yanındaki granül hücre katmanındaki bir yerel gama salınım ile yerleştirilir. Doku boyunca homojen ses iletim varsayarsak, yerel salınım, genlik filtre uygulanmış bir sürümünü (Şekil 3 c) diğer tüm kayıt sitelerdeki LFP içinde kaydedilecektir. Ancak, her iki shanks boyunca CSD çözümlemesini açıkça gamma VERSIYONU (şekil 3D) odağı yalıtır. Ayrıca, küçük aynı bıçağı sitelerinde kayıt, CSD arasında küçük crosstalk arasındaki mesafe shanks (Şekil 3EF) komşu sinyalleri.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57714/57714fig1.jpg"> Şekil 1: resim ekleme aracı'nın. Silikon sonda bir timsah kelepçe tabanına yapıştırılmış bir böcek PIN bağlı olduğu. Şaft sahibinin stereotaksik mikro harika implantasyon için eklenebilir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57714/57714fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57714/57714fig2.jpg"> Şekil 2: CSD analizinde hipokampüs temsilcisi sonuçlarını. A: dört-SAP silikon probe (bıçak aralığı 400 µm, elektrot aralığı 100 µm, 8 elektrotlar/şaft) oluşan bir elektrot dizi alan cornu ammonis 1 (CA1) implante. Shanks A-C çapraz tabaka oriens (o), stratum pyramidale (p) ve stratum radiatum (r). HF: hipokampal çatlak. DG: dentat gyrus. B: LFP (siyah izleri) ve CSD (CA1 üç shanks, spontan bir keskin dalga içeren bir 200 ms dönem sırasında renk kodlu) dalgalanma olay. Stratum radiatum önde gelen geçerli lavaboda unutmayın. LFP ölçek çubuğu: 2 mV. C: bir silikon sonda DG kayıt örneği. Shanks A ve B DG nüfuz. CA3: cornu ammonis alan 3. Elektrolitik lezyonlar elektrot parça etiketlemek için kayıt işleminden sonra yapıldı. D: elektrot shanks hipokampal anatomi ile ilgili olarak, çizim. İki dağınık şekilde kayıt LFP granül hücre katmanı (kırmızı ve mavi site kayıt) ayrılmış siteleri öneriyor gama salınımları (60-80 Hz) (solda) her iki site arasında eşitlenir. Ancak, aynı zaman aralığının CSD sinyalleri odak Gama 'sıcak nokta' (sağ) kırmızı kayıt siteye sınırlı ortaya koyuyor. Her iki kayıt site CSD sinyalleri aynı ölçeğinde çizilir. E: CSD ama değil LFP sinyalleri tespit faz (solda) ve genlik eşzamansız (orta) her iki kayıt siteler arasında geçen süreler. Dönem sağ tarafta kısa bir dönem eşitlenmiş gama faaliyet gösterir. İz üstünde belgili tanımlık dip faz farkı (radyan cinsinden Δ-faz) ve genlik fark dizin (genlikleri ile 1 -1 arasında bir aralığa her zaman noktasında toplamına bölünmesiyle her iki kayıt site arasındaki genlik fark olarak tanımlanan Ampl. Endeks,) göstermek için LFP (gri) ve CSD (siyah) izler. Tüm üç örnek 30 ms uzun ve 400 Bayan panelleri C ve D içinde meydana gelen Strüber ve ark. 201711 altında Creative Commons (https://creativecommons.org/Licenses/by/4.0/) adapte vardır. Her iki kayıt site CSD sinyalleri her bireysel panelinde aynı ölçekte çizilir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57714/57714fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57714/57714fig3.jpg"> Şekil 3: modeli deneme ile simüle odak 40 Hz salınım dentat gyrus granül hücre katmanı içinde. A: bir modeli silikon sonda ile Dşaftlı uzaklıkta iki shanks = 400 µm ve beş kayıt siteleri bulunan Delektrot mesafelerde = 100 µm dentat gyrus yerleştirilir. B: kayıt incik yanında 4 ben, fokal 40 Hz salınım sinüsoidal dalga biçimi olarak simüle artı Gauss sitedir beyaz gürültü. Tüm diğer siteler, sadece gürültü indüklenen. Parametreler: gama genlik: 1 mV; Standart sapma gürültü: 0,05 mV; Zamansal Çözünürlük: 10 kHz. C: Biz ses iletim ekstraselüler uzayda genlik filtreleme etkisini basitleştirilmiş bir şekilde genlikleri gama negatif bir üstel çürüme ile 500 µm bir doku alan sabiti olarak modellenmiştir. Tam parametreleri düzgün LFP sinyalleri yanal yayılmasını açıklayan son derece tartışmalı14vardır. Ancak, bizim tahmin bir neocortical gama salınım tutarlılık çalışma15veri de uyuyor. Elde edilen LFP içinde aslında fokal salınım birkaç kayıt sitesi kapsar. D: verilen CSD denklemi kullanarak bireysel Miller boyunca CSD Analizi gerçekleştirdikten sonra salınım ancak özgün konumda görülür. E: Güç spektral yoğunluk analiz LFP (sol, kırmızı) ve ben (noktalı çizgi) ve II (sürekli çizgi) shank 4 sitelerinde kayıt CSD izlemeler (sağ, mavi). CSD analiz doğru ben LFP şaftlı II faaliyete önemli birim yürütülen salınım içerir sinyal sap üzerinde yerel 40 Hz salınım izole unutmayın. PSD analiz MATLAB'ın pwelch işlevi kullanılarak gerçekleştirildi. F: 400 µm azaltılmış bir yetenek odak etkinliği yalıtmak için CSD incelemenin sonuçlarını için bireysel shanks sitelerinde kayıtları arasındaki mesafeyi artırarak. Simülasyon ve analiz gerçekleştirilen MATLAB 7.10 kullanarak. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57714/57714fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice at JoVE.com

Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice

Bu iletişim kuralı yerel alan potansiyelleri ile çoklu şaftlı doğrusal silikon sondalar kayıt açıklar. Geçerli kaynak yoğunluk analiz kullanarak sinyalleri dönüşüm yerel elektrik etkinlik yeniden inşası farenin hipokampus sağlar. Bu teknik ile dağınık şekilde kısıtlı beyin salınımlarını serbestçe fare hareket okudu olabilir.

Dağınık şekilde kayıt sınırlı salınım oluşur içinde fareler davranmak

The local field potential (LFP) emerges from ion movements across neural membranes. Since the voltage recorded by LFP electrodes reflects the summed ...

recording-spatially-restricted-oscillations-hippocampus-behaving

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.7K Görüntüleme.  University of Freiburg. Bu iletişim kuralı yerel alan potansiyelleri ile çoklu şaftlı doğrusal silikon sondalar kayıt açıklar. Geçerli kaynak yoğunluk analiz kullanarak sinyalleri dönüşüm yerel elektrik etkinlik yeniden inşası farenin hipokampus sağlar. Bu teknik ile dağınık şekilde kısıtlı beyin salınımlarını serbestçe fare hareket okudu olabilir.

Video: Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice

Derivation of Glial Restricted Precursors from E13 mice

This is a protocol for derivation of glial restricted precursor (GRP) cells from the spinal cord of E13 mouse fetuses. These cells are early precursors within the oligodendrocytic cell lineage. Recently, these cells have been studied as potential source for restorative therapies in white matter diseases. Periventricular leukomalacia (PVL) is the leading cause of non-genetic white matter disease in childhood and affects up to 50% of extremely premature infants. The data suggest a heightened susceptibility of the developing brain to hypoxia-ischemia, oxidative stress and excitotoxicity that selectively targets nascent white matter. Glial restricted precursors (GRP), oligodendrocyte progenitor cells (OPC) and immature oligodendrocytes (preOL) seem to be key players in the development of PVL and are the subject of continuing studies. Furthermore, previous studies have identified a subset of CNS tissue that has increased susceptibility to glutamate excitotoxicity as well as a developmental pattern to this susceptibility. Our laboratory is currently investigating the role of oligodendrocyte progenitors in PVL and use cells at the GRP stage of development. We utilize these derived GRP cells in several experimental paradigms to test their response to select stresses consistent with PVL. GRP cells can be manipulated in vitro into OPCs and preOL for transplantation experiments with mouse PVL models and in vitro models of PVL-like insults including hypoxia-ischemia. By using cultured cells and in vitro studies there would be reduced variability between experiments which facilitates interpretation of the data. Cultured cells also allows for enrichment of the GRP population while minimizing the impact of contaminating cells of non-GRP phenotype.

This protocol outlines the derivation of Glial Restricted Precursors from fetal spinal cords and maintained in vitro either for transplantation or for the study of oligodendrocytic lineage.

E13 farelerin Glial Yasak Öncüleri türetilmesi

This is a protocol for derivation of glial restricted precursor (GRP) cells from the spinal cord of E13 mouse fetuses. These cells are early precursors ...

Nörobilim

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

Kemirgenler davranmak yılında Hareketli Silikon Problar tarafından Nöronlar Büyük ölçekli Kaydı

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the over-production of amyloid-beta and the deposition of amyloid-beta plaques in brain regions of the afflicted individuals. Throughout the years scientists have generated numerous Alzheimer&#8217;s disease mouse models that attempt to replicate the amyloid-beta pathology. Unfortunately, the mouse models only selectively mimic the disease features. Neuronal death, a prominent effect in the brains of Alzheimer&#8217;s disease patients, is noticeably lacking in these mice. Hence, we and others have employed a method of directly infusing soluble oligomeric species of amyloid-beta - forms of amyloid-beta that have been proven to be most toxic to neurons - stereotaxically into the brain. In this report we utilize male C57BL/6J mice to document this surgical technique of increasing amyloid-beta levels in a select brain region. The infusion target is the dentate gyrus of the hippocampus because this brain structure, along with the basal forebrain that is connected by the cholinergic circuit, represents one of the areas of degeneration in the disease. The results of elevating amyloid-beta in the dentate gyrus via stereotaxic infusion reveal increases in neuron loss in the dentate gyrus within 1 week, while there is a concomitant increase in cell death and cholinergic neuron loss in the vertical limb of the diagonal band of Broca of the basal forebrain. These effects are observed up to 2 weeks. Our data suggests that the current amyloid-beta infusion model provides an alternative mouse model to address region specific neuron death in a short-term basis. The advantage of this model is that amyloid-beta can be elevated in a spatial and temporal manner.

Here, we present a protocol for direct stereotaxic brain infusion of amyloid-beta. This methodology provides an alternative in vivo mouse model to address the short-term effects of amyloid-beta on brain neurons.

Fare Hippocampus içine Oligomerik Amiloid-beta Stereotaksik İnfüzyon

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

Recording Gamma Band Oscillations in Pedunculopontine Nucleus Neurons

Synaptic efferents from the PPN are known to modulate the neuronal activity of several intralaminar thalamic regions (e.g., the centrolateral/parafascicular; Cl/Pf nucleus). The activation of either the PPN or Cl/Pf nuclei in vivo has been described to induce the arousal of the animal and an increment in gamma band activity in the cortical electroencephalogram (EEG). The cellular mechanisms for the generation of gamma band oscillations in Reticular Activating System (RAS) neurons are the same as those found to generate gamma band oscillations in other brains nuclei. During current-clamp recordings of PPN neurons (from parasagittal slices from 9 - 25 day-old rats), the use of depolarizing square steps rapidly activated voltage-dependent potassium channels that prevented PPN neurons from being depolarized beyond -25 mV.
Injecting 1 - 2 sec long depolarizing current ramps gradually depolarized PPN membrane potential resting values towards 0 mV. However, injecting depolarizing square pulses generated gamma-band oscillations of membrane potential that showed to be smaller in amplitude compared to the oscillations generated by ramps. All experiments were performed in the presence of voltage-gated sodium channels and fast synaptic receptors blockers. It has been shown that the activation of high-threshold voltage-dependent calcium channels underlie gamma-band oscillatory activity in PPN neurons. Specific methodological and pharmacological interventions are described here, providing the necessary tools to induce and sustain PPN subthreshold gamma band oscillation in vitro.

The pedunculopontine nucleus (PPN) is located in the brainstem and its neurons are maximally activated during waking and rapid eye movement (REM) sleep brain states. This work describes the experimental approach to record in vitro gamma band subthreshold membrane oscillation in PPN neurons.

Pedunculopontine Nucleus Nöronlar Kayıt Gama Bant Salınımlılığı

Synaptic efferents from the PPN are known to modulate the neuronal activity of several intralaminar thalamic regions (e.g., the ...

Optogenetic Entrainment of Hippocampal Theta Oscillations in Behaving Mice

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools to selectively manipulate brain rhythms. Here we describe an approach combining projection-specific optogenetics with extracellular electrophysiology for high-fidelity control of hippocampal theta oscillations (5-10 Hz) in behaving mice. The specificity of the optogenetic entrainment is achieved by targeting channelrhodopsin-2 (ChR2) to the GABAergic population of medial septal cells, crucially involved in the generation of hippocampal theta oscillations, and a local synchronized activation of a subset of inhibitory septal afferents in the hippocampus. The efficacy of the optogenetic rhythm control is verified by a simultaneous monitoring of the local field potential (LFP) across lamina of the CA1 area and/or of neuronal discharge. Using this readily implementable preparation we show efficacy of various optogenetic stimulation protocols for induction of theta oscillations and for the manipulation of their frequency and regularity. Finally, a combination of the theta rhythm control with projection-specific inhibition addresses the readout of particular aspects of the hippocampal synchronization by efferent regions.

We describe the use of optogenetics and electrophysiological recordings for selective manipulations of hippocampal theta oscillations (5-10 Hz) in behaving mice. The efficacy of the rhythm entrainment is monitored using local field potential. A combination of opto- and pharmacogenetic inhibition addresses the efferent readout of hippocampal synchronization.

Hipokampal teta salınımlarını fareler davranışlar içinde Optogenetic sürüklenme

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools ...

Construction of an Improved Multi-Tetrode Hyperdrive for Large-Scale Neural Recording in Behaving Rats

Monitoring the activity patterns of a large population of neurons over many days in awake animals is a valuable technique in the field of systems neuroscience. One key component of this technique consists of the precise placement of multiple electrodes into desired brain regions and the maintenance of their stability. Here, we describe a protocol for the construction of a 3D-printable hyperdrive, which includes eighteen independently adjustable tetrodes, and is specifically designed for in vivo extracellular neural recording in freely behaving rats. The tetrodes attached to the microdrives can either be individually advanced into multiple brain regions along the track, or can be used to place an array of electrodes into a smaller area. The multiple tetrodes allow for simultaneous examination of action potentials from dozens of individual neurons, as well as local field potentials from populations of neurons in the brain during active behavior. In addition, the design provides for simpler 3D drafting software that can easily be modified for differing experimental needs.

We present the construction of a 3D-printable hyperdrive with eighteen independently adjustable tetrodes. The hyperdrive is designed to record brain activity in freely behaving rats over a period of several weeks.

Bir geliştirilmiş çoklu tetrot hiper motor yapımı fareler davranışlar içinde büyük ölçekli sinirsel kayıt için

Monitoring the activity patterns of a large population of neurons over many days in awake animals is a valuable technique in the field of systems ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning in mice. By permanently wearing a device fixed on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages. Therefore, this protocol readily enables the study of the visual system and multisensory interactions over an extended timeframe that would not be accessible otherwise. In addition to lowering the experimental costs of long-term sensory learning in naturally behaving mice, this approach accommodates the combination of in vivo and in vitro experiments. In the reported example, video-oculography is performed to quantify the vestibulo-ocular reflex (VOR) and optokinetic reflex (OKR) before and after learning. Mice exposed to this long-term sensory conflict between visual and vestibular inputs presented a strong VOR gain decrease but exhibited few OKR changes. Detailed steps of device assembly, animal care, and reflex measurements are hereby reported.

The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning. By permanently wearing a fixed device on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages.

Fareler serbestçe davranıyor uzun vadeli duyusal çatışma

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Investigating Long-term Synaptic Plasticity in Interlamellar Hippocampus CA1 by Electrophysiological Field Recording

The study of synaptic plasticity in the hippocampus has focused on the use of the CA3-CA1 lamellar network. Less attention has been given to the longitudinal interlamellar CA1-CA1 network. Recently however, an associational connection between CA1-CA1 pyramidal neurons has been shown. Therefore, there is the need to investigate whether the longitudinal interlamellar CA1-CA1 network of the hippocampus supports synaptic plasticity.
We designed a protocol to investigate the presence or absence of long-term synaptic plasticity in the interlamellar hippocampal CA1 network using electrophysiological field recordings both in vivo and in vitro. For in vivo extracellular field recordings, the recording and stimulation electrodes were placed in a septal-temporal axis of the dorsal hippocampus at a longitudinal angle, to evoke field excitatory postsynaptic potentials. For in vitro extracellular field recordings, hippocampal longitudinal slices were cut parallel to the septal-temporal plane. Recording and stimulation electrodes were placed in the stratum oriens (S.O) and the stratum radiatum (S.R) of the hippocampus along the longitudinal axis. This enabled us to investigate the directional and layer specificity of evoked excitatory postsynaptic potentials. Already established protocols were used to induce long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) both in vivo and in vitro. Our results demonstrated that the longitudinal interlamellar CA1 network supports N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-dependent long-term potentiation (LTP) with no directional or layer specificity. The interlamellar network, however, in contrast to the transverse lamellar network, did not present with any significant long-term depression (LTD).

We used recording and stimulation electrodes in longitudinal hippocampal brain slices and longitudinally positioned recording and stimulation electrodes in the dorsal hippocampus in vivo to evoke extracellular postsynaptic potentials and demonstrate long-term synaptic plasticity along the longitudinal interlamellar CA1.

Elektrofizyolojik Alan Kaydı ile Interlamellar Hipokampus CA1'de Uzun Süreli Sinaptik Plastisitenin Araştırılması

The study of synaptic plasticity in the hippocampus has focused on the use of the CA3-CA1 lamellar network. Less attention has been given to the ...

Electrocorticographic Recording of Cerebral Cortex Areas Manipulated Using an Adeno-Associated Virus Targeting Cofilin in Mice

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. Adeno-associated viruses (AAVs) are increasingly used to improve understanding of brain circuits and their functions. The AAV-mediated manipulation of specific cell populations and/or of precise molecular components has been tremendously useful to identify new sleep regulatory circuits/molecules and key proteins contributing to the adverse effects of sleep loss. For instance, inhibiting activity of the filamentous actin-severing protein&#160;cofilin&#160;using AAV prevents sleep deprivation-induced memory impairment. Here, a protocol is&#160;described that combines the manipulation of cofilin function in a cerebral cortex area with the recording of ECoG activity to examine whether cortical cofilin modulates the wakefulness and sleep ECoG signals. AAV injection is performed during the same surgical procedure as the implantation of ECoG and electromyographic (EMG) electrodes in adult male and female mice. Mice are anesthetized, and their heads are shaved. After skin cleaning and incision, stereotaxic coordinates of the motor cortex are determined, and the skull is pierced at this location. A cannula prefilled with an AAV expressing cofilinS3D, an inactive form of cofilin, is slowly positioned in the cortical tissue. After AAV infusion, gold-covered screws (ECoG electrodes) are screwed through the skull and cemented to the skull with gold wires inserted in the neck muscles (EMG electrodes). The animals are allowed three weeks to recover and to ensure sufficient expression of cofilinS3D. The infected area and cell type are verified using immunohistochemistry, and the ECoG is analyzed using visual identification of vigilance states and spectral analysis. In summary, this combined methodological approach allows the investigation of the precise contribution of molecular components regulating neuronal morphology and connectivity to the regulation of synchronized cerebral cortex activity during wakefulness and sleep.

This article describes a protocol for the manipulation of molecular targets in the cerebral cortex using adeno-associated viruses and for monitoring the effects of this manipulation during wakefulness and sleep using electrocorticographic recordings.

Farelerde Cofilin Hedef Alan Adeno İlişkili Bir Virüs Kullanılarak Manipüle Edilen Serebral Korteks Alanlarının Elektrokortikografik Kaydı

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. ...

Preparation of Acute Slices from Dorsal Hippocampus for Whole-Cell Recording and Neuronal Reconstruction in the Dentate Gyrus of Adult Mice

Although the general architecture of the hippocampus is similar along its longitudinal axis, recent studies have revealed prominent differences in molecular, anatomical and functional criteria suggesting a division into different sub-circuits along its rostro-caudal extent. Owing to differential connectivity and function the most fundamental distinction is made between the dorsal and the ventral hippocampus, which are preferentially involved in spatial and emotional processing, respectively. Accordingly, in vivo work regarding spatial memory formation has focused on the dorsal hippocampus.
In contrast, electro-physiological in vitro recordings have been preferentially performed on intermediate-ventral hippocampus, largely motivated by factors like slice viability and circuit integrity. To allow for direct correlation of in vivo data on spatial processing with in vitro data we have adapted previous sectioning methods to obtain highly viable transverse brain slices from the dorsal-intermediate hippocampus for long-term recordings of principal cells and interneurons in the dentate gyrus. As spatial behavior is routinely analyzed in adult mice, we have combined this transversal slicing procedure with the use of protective solutions to enhance viability of brain tissue from mature animals. We use this approach for mice of about 3 months of age. The method offers a good alternative to the coronal preparation which is frequently used for in vitro studies on dorsal hippocampus. We compare these two preparations in terms of quality of recordings and preservation of morphological features of recorded neurons.

We present a protocol to prepare acute-slices from the dorsal-intermediate hippocampus of mice. We compare this transversal preparation with coronal slicing in terms of quality of recordings and preservation of morphological features of recorded neurons.