Name: Protocollo chirurgico per una grande finestra cranica richiudibile che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali e multimodali della rete in modalità predefinita del mouse (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-29T16:25:00.000+00:00
Duration: 14 min 34 s
Description: Scopri un protocollo chirurgico per una finestra cranica richiudibile nel topo che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali multimodali dalla rete in modalità predefinita. Questo metodo supporta studi avanzati sulla dinamica delle reti cerebrali.

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<table><tbody><tr><td>& micro; Array ECoG & mdash; Personalizzato 512 canali (2 e 256 canali)</td><td>NeuroNexus</td><td>E256-200-30-80</td><td>Confezione: IH256. Due 16 e 16 volte; 16 sottogriglie (ciascuna 3,3 mm e volte 3,5 mm); 200 & mu; intonazione M; 80 & mu; m diametro dell'elettrodo. Registrazioni DMN a livello superficiale.</td></tr><tr><td>Braccio micromanipolatore sinistro a 3 assi</td><td>Strumenti di Precisione Mondiale (WPI)</td><td>504926</td><td>10 & mu; risoluzione m; display digitale; Utilizzato per il posizionamento della placca/sonda durante l'intervento chirurgico</td></tr><tr><td>Cappuccio protettivo stampato in 3D</td><td>Interno (Anycubic Photon Mono 4K)</td><td>N/A</td><td>Design personalizzato; stampata in resina UV Anycubic High Clear; Archivio STL disponibile su https://github.com/RazBalin/ProtectiveDMN_Cap</td></tr><tr><td>Acetone (di grado laboratorio)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>179973</td><td>Sgrassaggio della superficie cranica e rimozione del periosteo prima dell'applicazione dell'adesivo</td></tr><tr><td>Adson Dura Hook 5 mm (Fine Dura Hook)</td><td>gSource</td><td>gS 25.2570</td><td>Usata per staccare la piastra ossea dalla dura dura lungo il perimetro; realizzati con filo di tungsteno fine o simili</td></tr><tr><td>Anycubic High Clear UV Resina</td><td>Anycubic</td><td>STMGCL-102B&nbsp;</td><td>Resina fotopolimerica usata con la stampante Anycubic Photon Mono 4K per cappucci protettivi stampati in 3D</td></tr><tr><td>Stampante a resina 3D Anycubic Photon Mono</td><td>Anycubic</td><td>PHOTON-MONO-4K</td><td>Usato per stampare tappi protettivi per finestre con Anycubic High Clear Resin</td></tr><tr><td>Lavaggio e lavaggio in resina UV Anycubic Macchina di Cura 2.0</td><td>Anycubic</td><td>285-550</td><td>Lavaggio post-stampa e polimerizzazione UV dei condensatori stampati in 3D</td></tr><tr><td>Braccio articolante con base magnetica (&times; 2)</td><td>Utensili Haas</td><td>09-0535</td><td>Teneva e micro; Sotto-griglie ECoG presenti sulla superficie corticale durante le registrazioni</td></tr><tr><td>CSF artificiale (aCSF)</td><td>Preparazione interna</td><td>N/A (Interno)</td><td>Ricetta aCSF: 124 mM NaCl, 3 mM KCl, 26 mM NaHCO3, 2 mM CaCl2, 1 mM MgSO4, 1,25 mM KH2PO4, 10 mM di D-glucosio; ossigenare con 95% di O2 / 5% CO2 subito dopo la preparazione. Numeri di catalogo elencati separatamente.</td></tr><tr><td>Lama microchirurgica smussata (bisturi circolare)&nbsp;</td><td>Iogen</td><td>374769</td><td>Utilizzato per la raschiatura della superficie del cranio e la rimozione del cappuccio</td></tr><tr><td>Buprenorfina (Temgesic)</td><td>Indivior</td><td>BE-112515</td><td>analgesico oppioide; 0,05 mg/kg s.c. pre-operatorio</td></tr><tr><td>Mouse C57BL/6JRj</td><td>Janvier Labs</td><td></td><td>Maschio o femmina; Minimo 10 settimane, >20 g di peso corporeo al momento dell'intervento</td></tr><tr><td>Cloruro di calcio diidrato (CaCl2&middot; 2H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C-7902</td><td>2 mM; MW 147.02; 0,29 g/L. Preparato come Ca e tempi; 100 azioni. Componente dell'aCSF interno.</td></tr><tr><td>Carprofene (Rimadyl)</td><td>Zoetis Salute Animale</td><td>RXRIM-INJ&nbsp;</td><td>Analgesico FANS; 5 mg/kg s.c. pre-operatorio</td></tr><tr><td>Corticosterone</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C2505</td><td>Sciolto in acqua potabile per un modello di stress cronico/depressione di 21 giorni</td></tr><tr><td>Cotton fioc</td><td>&nbsp; Fisherbrand</td><td>&nbsp; 22-363-157&nbsp;</td><td>Serve come manico per il dispositivo di puntura dura da 30 G e per sgrassare la superficie del cranio con acetone</td></tr><tr><td>Colla cianoacrilato &mdash; Loctite 401</td><td>Adesivi Henkel</td><td>Loctite 401</td><td>Cianoacrilato a viscosità sottile; Utilizzato per la preparazione della superficie del cranio, la fissazione della piastra frontale e del cappuccio</td></tr><tr><td>Trapano dentale & mdash; Predominio K.1070</td><td>Dominio</td><td>K.1070</td><td>Trapano rotante ad albero flessibile; Utilizzato per l'assottigliamento di craniotomie e la perforazione del foro pilota</td></tr><tr><td>Desametasone</td><td>Dopharma</td><td>1DEX004</td><td>anti-antinfiammatori corticosteroidi; 2 mg/kg s.c. pre-operatorio</td></tr><tr><td>D-Glucosio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-7021</td><td>10 mM; MW 180.20; 1,80 g/L. Preparato come glucosio e tempi; 100 azioni. Componente dell'aCSF interno.</td></tr><tr><td>Punta da trapano Steel Bur round 1/007W</td><td>Hager & Meisinger</td><td>18089</td><td>Utilizzato per il sito di riferimento e la finestra cranica</td></tr><tr><td>Etanolo 80% (v/v) - Diluto A12t</td><td>Berner</td><td>13221132</td><td>Ammollo preoperatorio di strumenti chirurgici e cappuccio laminare chirurgico per la sterilizzazione</td></tr><tr><td>Apparecchiatura di evacuazione del gas</td><td>Scienze della Vita RWD</td><td>R546W</td><td>Recupera i gas anestetici dall'area chirurgica</td></tr><tr><td>Presa di riferimento placcata in oro</td><td>DigiKey</td><td>310-13-102-41-001000</td><td>Impiantata sopra il cervelletto sinistro; serve come terra/riferimento ECoG</td></tr><tr><td>Purificatore a ultrasuoni GRANT & mdash; Modello 17002A</td><td>Strumenti GRANT</td><td>17002A</td><td>EAN: 4064343191654. Bagno ultrasonico ad acqua calda; Utilizzato con TICKOPUR TR 3 per la pulizia degli strumenti</td></tr><tr><td>Cuscina riscaldante e mdash; Supertech TMP-5B</td><td>Supertech</td><td>TMP-5B</td><td>Mantiene la temperatura corporea a 37 °F; C durante l'anestesia</td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Piramal Healthcare</td><td>66794-017-25</td><td>Anestetico inalatorio; induzione 4%, manutenzione 1,5 e ndash; 2.5%</td></tr><tr><td>Kimtech Science, Precision Wipes (tessuto non fibroso)</td><td>KIMBERLY CLARK</td><td>7552</td><td>Usata con punta appuntita per asciugare l'ACSF residuo e aiutare l'adesione della membrana PDMS alla dura</td></tr><tr><td>Sigillante sterile in elastomero Kwik-Cast</td><td>Strumenti di Precisione Mondiale (WPI)</td><td>KWIK-CAST-s</td><td>Modello: KWIK-CAST-S. silicone biocompatibile; usata per creare una tenuta rimovibile attorno alla membrana PDMS.&nbsp;</td></tr><tr><td>Penna LED per polimerizzazione UV 405 nm</td><td>CureUV</td><td>514424-405</td><td>Utilizzato per curare il cemento dentale attivato dai raggi UV (C-Ram totale) durante l'impianto</td></tr><tr><td>Soluzione di lidocaina-epinefrina</td><td>Orion Pharma</td><td>05 10 31</td><td>anestetico locale; iniezione di s.c. sotto la pelle del cuoio capelluto</td></tr><tr><td>Solfato di magnesio eptaidrato (MgSO4&middot; 7H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M-7774</td><td>1 mM; MW 246.48; 0,25 g/L. Preparato come Mg & tempi; 100 azioni. Componente dell'aCSF interno.</td></tr><tr><td>Piastra frontale metallica e mdash; Neurotar Modello 13</td><td>Neurotar</td><td>Modello 13</td><td>Corazza in titanio; apertura rotonda di diametro 11 mm; fissato al cranio con cianoacrilato e cemento dentale</td></tr><tr><td>Adattatore headstage NeuroNexus )</td><td>NeuroNexus</td><td>IH256 personalizzato 64 e volte; 4 Molex&nbsp;</td><td>Scheda adatta personalizzata; panini ciascuno & micro; Sotto-rete ECoG tra due headstage Intan RHD 128-ch</td></tr><tr><td>Sonda Neuropixels 1.0 con cappuccio metallico (e tempi; 2)</td><td>IMEC</td><td>PRB_1_4_0480_1_C</td><td>960 siti di registrazione; Gambo da 10 mm. Una sonda prende di mira la colonna ippocampo-talamo-visiva, l'altra la colonna mPFC</td></tr><tr><td>Telaio NI PXIe-1083</td><td>Strumenti Nazionali</td><td>PXIe-1083</td><td>Telaio PXI Express a 9 slot che ospita il modulo Neuropixels e le schede NI DAQ</td></tr><tr><td>Modulo I/O multifunzione NI PXIe-3839</td><td>Strumenti Nazionali</td><td>PXIe-3839</td><td>Installato su telaio NI PXIe-1083; Utilizzato per la sincronizzazione e l'I/O ausiliaria</td></tr><tr><td>DAQ multifunzione NI PXIe-6363</td><td>Strumenti Nazionali</td><td>PXIe-6363</td><td>Installato su telaio NI PXIe-1083; I/O analogico e digitale per la sincronizzazione</td></tr><tr><td>Nova Microcinerator -&nbsp; Sterilizzatore a infrarossi</td><td>Argos Tech</td><td>S3022</td><td>Utilizzato per la sterilizzazione rapida di qualsiasi strumento che possa toccare tessuti cerebrali esposti</td></tr><tr><td>Microscopio binocolo stereo Olympus SZ51</td><td>Olympus</td><td>SZ51</td><td>Visualizzazione chirurgica; Utilizzato durante tutte le fasi di craniotomia e impianto</td></tr><tr><td>Open Ephys Acquisition Board (One Box, 1ª generazione)</td><td>Open Ephys</td><td>OEPS-9029</td><td>Ricevimenti e micro; Flussi dati ECoG tramite SPI; hardware open source. Vedi open-ephys.org</td></tr><tr><td>Open Ephys GUI</td><td>Open Ephys</td><td>N/A (open source)</td><td>Software gratuito e open-source per l'acquisizione di elettrofisiologia. Disponibile su: open-ephys.org</td></tr><tr><td>Cloruro di potassio (KCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-5405</td><td>3 mM; MW 74.55; 0,22 g/L. Componente dell'aCSF interno.</td></tr><tr><td>Fosfato di diidrogeno di potassio (KH2PO4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-5655</td><td>1,25 mM; Moledì 136.09; 0,17 g/L. Componente dell'aCSF interno (Klebs & times; 10 azioni).</td></tr><tr><td>Soluzione di povidone-iodio (BETADINE)</td><td>Takeda</td><td>45 70 28</td><td>Disinfettante topico per la preparazione chirurgica sul campo</td></tr><tr><td>Modulo di acquisizione PXIe</td><td>Neuropixel</td><td>PXIE_1000</td><td>modulo in formato PXI per l'acquisizione dati di Neuropixels 1.0; installato su telaio NI PXIe-1083</td></tr><tr><td>Connettore a presa di riferimento</td><td>DigiKey</td><td>342-10-102-00-591000</td><td>Connettore di accoppiamento corrispondente per la presa di riferimento sopra; confermare il numero di parte con DigiKey</td></tr><tr><td>RHD a 128 canali (e orari; 4)</td><td>Intan Technologies</td><td>RHD 128</td><td>Due headstage per &micro; sotto-griglia ECoG; Conferma modello (ad esempio, RHD2132 o RHD2164)</td></tr><tr><td>Cavo di interfaccia RHD SPI, 0,9 m</td><td>Intan Technologies / Open Ephys</td><td>C3203</td><td>Cavo SPI standard che collega le headstage RHD alla scatola di acquisizione Open Ephys</td></tr><tr><td>Pompa ad aria a trazione longitudinale</td><td>Scienze della Vita RWD</td><td>R510-29</td><td>Fornisce flusso d'aria attraverso il circuito anestesiario</td></tr><tr><td>Vaporizzatore per anestesia per animali a trazione posteriore</td><td>Scienze della Vita RWD</td><td>R5835</td><td>Vaporizzatore di isoflurano di precisione per l'induzione e il mantenimento dell'anestesia</td></tr><tr><td>Bisturi #11</td><td>Swann Morton</td><td>SM0103</td><td>Utilizzato per incisione di motivi a croce su superficie del teschio per migliorare l'aderenza adesiva</td></tr><tr><td>Tagliacapelli per piccoli animali - GT416</td><td>Aesculap Schermaschinen GmbH</td><td>D-98528H</td><td>Usata per tagliare il cuoio capelluto dell'animale prima dell'intervento chirurgico</td></tr><tr><td>Bicarbonato di sodio (NaHCO3)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S-5761</td><td>26 mM; MW 84.01; 2,18 g/L. Componente dell'aCSF interno.</td></tr><tr><td>Cloruro di sodio (NaCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S-5886</td><td>124 mM; MW 58.44; 7,25 g/L. Componente dell'aCSF interno.</td></tr><tr><td>SOL-M (Ago ipodermico sterile 30 G)</td><td>Europa Sol-Millennium</td><td>113005</td><td>Piegato a 90°; Alla punta e fissato al cotton werb per creare il dispositivo di puntura dura</td></tr><tr><td>Braccio manipolatore standard, 3 assi SINISTRA (Stoelting)</td><td>Stoelting Co.</td><td>51604</td><td>Utilizzato per l'inserimento delle sonde Neuropixel durante le sessioni di registrazione</td></tr><tr><td>Braccio manipolatore standard, 3 assi DESTRO (Stoelting)</td><td>Stoelting Co.</td><td>51606</td><td>Utilizzato per l'inserimento delle sonde Neuropixel durante le sessioni di registrazione</td></tr><tr><td>Frame stereotattico &mdash; RWD F67001</td><td>Scienze della Vita RWD</td><td>F67001</td><td>Frame stereotassico standard; Utilizzato per la stabilizzazione della testa e il posizionamento dell'impianto con riferimento coordinato</td></tr><tr><td>Penna per pelle a marcatore chirurgico con righello (Inchiostro viola)</td><td>Fannin</td><td>SM0372</td><td>Marcatore chirurgico biocompatibile sulla pelle a base di genziana e viola utilizzato per delineare la craniotomia pianificata e l'impronta dell'impianto sull'osso. Resistente al priming con cianoacrilato (Loctite 401) e rimane visibile tramite la disgrassazione del cranio e la fissazione della testa, consentendo un trasferimento affidabile delle coordinate stereotassate sulla superficie ossea.</td></tr><tr><td>Kit in elastomero in silicone SYLGARD 184 (PDMS)</td><td>Dow (Germania)</td><td>1673921</td><td>Polidimetilsilossano; colata in thin (< membrane di 1 mm; posizionato sulla superficie durale per proteggere il cervello</td></tr><tr><td>Detersivo enzimatico Tergazyme</td><td>Alconox</td><td>1304-1</td><td>Detergente a base di proteasi usato all'1% (w/v) in acqua osmosa tiepida per la pulizia post-seduta degli elettrodi (45 minuti di ammollo, poi risciacquo triplo in acqua purificata).</td></tr><tr><td>Cemento Dentale UV Total C-Ram Automix (Bianco)</td><td>Itena</td><td>R301950</td><td>Modello: TTCRAM-BLC. resina dentale polimerizzabile ai raggi UV; Utilizzato per rinforzo della piastra frontale e fissazione a bussole</td></tr><tr><td>Soluzione di pulizia a ultrasuoni (TICKOPUR TR 3)</td><td>&nbsp;Dr. H. Stamm GmbH</td><td>TR-3-913&nbsp;</td><td>Concentrato a base di acido citrico; Utilizzato nel bagno a ultrasuoni per la pulizia post-operatoria di strumenti</td></tr><tr><td>Gel Occhi Viscotears 2 mg/g</td><td>Alcon</td><td>503849</td><td>Unguento lubrificante per gli occhi a base di carbomeri; applicato alle cornee durante l'anestesia per prevenire l'asciugatura</td></tr><tr><td>Sorgente di luce fredda Zeiss KL1500 LCD</td><td>Carl Zeiss</td><td>KL1500 LCD</td><td>Illuminazione a freddo a fibra ottica per il campo chirurgico; Previene danni termici</td></tr></tbody></table>

protocollo chirurgico per una grande finestra cranica richiudibile che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali e multimodali della rete in modalità predefinita del mouse

Surgical Protocol for a Large, Resealable Cranial Window Enabling Longitudinal, Multi-Modal Electrophysiology Recordings of Mouse Default Mode Network

Protocollo chirurgico per una grande finestra cranica richiudibile che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali e multimodali della rete in modalità predefinita del mouse

The default mode network (DMN) is a central, large-scale brain network implicated in a range of cognitive functions and neuropsychiatric disorders, such ...

surgical-protocol-for-large-resealable-cranial-window-enabling

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Descriviamo i metodi per la registrazione su larga scala di più unità singole e potenziale del campo locale in roditori comportarsi con sonde di silicio. Unità di fabbricazione, l'attaccamento sonda l'unità e processi di impianto sonda sono illustrati in modo sufficientemente dettagliato per la replica facile.

Su larga scala di registrazione dei neuroni da sonde mobili in silicio Comportarsi Roditori

La procedura è descritta per manipolare l'attività dei neuroni cerebrali corticali piramidali optogenetically mentre l'elettroencefalogramma, elettromiogramma, e cerebrale concentrazione di lattato sono monitorati. Registrazioni sperimentali vengono eseguite su cavo-frenati topi, mentre subiscono spontanee sonno / veglia cicli. Optogenetic apparecchiatura è assemblata nel nostro laboratorio, apparecchi registrazione è commercialmente disponibile.

Elettroencefalografia simultanea, in tempo reale misura della concentrazione di lattato e la manipolazione Optogenetic di attività neuronale nella corteccia cerebrale Rodentia

Questo metodo crea un ambiente familiare tangibile per il mouse per navigare ed esplorare durante microscopiche di imaging o unicellulari registrazioni elettrofisiologiche, che richiedono ferma fissazione della testa dell'animale.

Appartamento con pavimento Platform aria sollevata: Un nuovo metodo per la combinazione di Comportamento con microscopia o Elettrofisiologia su Awake liberi di muoversi Roditori

Questo protocollo presenta un metodo per creare una grande craniotomia unilaterale sulle regioni temporali e parietali della corteccia cerebrale del mouse. Ciò è particolarmente utile per l'imaging in tempo reale su un'area espansiva di un emisfero corticale.

Una procedura Grande laterale Craniotomia per Mesoscale Wide-field Optical Imaging di Brain Activity

Qui viene presentato un protocollo per l'impianto di una finestra cranica cronica per l'imaging longitudinale delle cellule cerebrali in topi svegli e trattenuti dalla testa.

Impianto di una finestra cranica per l'imaging ripetuto in vivo in topi svegli

Qui, presentiamo il metodo di fabbricazione di un sistema optrode con fibre ottiche per l'erogazione della luce e un array di elettrodi per la registrazione neurale. Esperimenti in vivo con topi transgenici che esprimono channelrhodopsin-2 mostrano la fattibilità del sistema per la stimolazione optogenetica simultanea e la registrazione elettrofisiologica.

Optrode Array per la modulazione optogenetica simultanea e la registrazione neurale elettrica

Viene proposto un sistema di registrazione elettroencefalografica a basso costo combinato con una bobina di dimensioni millimetriche per guidare la stimolazione magnetica transcranica del cervello del topo in vivo. Utilizzando elettrodi a vite convenzionali con un substrato multielettrodo personalizzato, flessibile e multielettrodo, è possibile eseguire la registrazione multi-sito dal cervello del topo in risposta alla stimolazione magnetica transcranica.

Sistema di registrazione elettroencefalografica a basso costo combinato con una bobina di dimensioni millimetriche per stimolare transcranicamente il cervello del topo in vivo

Abbiamo sviluppato un approccio semplificato ed economico per la fabbricazione di elettrodi e condotto registrazioni di segnali su più regioni in topi che si muovono liberamente. L'utilizzo dell'optogenetica, insieme all'elettrofisiologia multiregionale e alla registrazione del segnale del calcio, ha permesso la rivelazione delle attività neuronali in tutte le regioni nel modello di accensione delle crisi.

Un metodo integrato per la creazione di optrodi elettrofisiologici flessibili e convenienti per la registrazione in vivo multi-regione

Questo protocollo descrive un metodo per ottenere registrazioni in vivo di singoli neuroni ad alta densità dal tronco encefalico di topi fissati alla testa. Questo approccio viene utilizzato per misurare l'attivazione del potenziale d'azione dei neuroni nel grigio periacqueduttale ventrolaterale - una regione del tronco encefalico inattiva durante il sonno REM (Rapid Eye Movement) - prima e durante l'anestesia generale.

Registrazioni acute multi-elettrodo a unità singola dal tronco encefalico di topi fissati alla testa

Questo studio presenta un metodo scalabile, affidabile e riproducibile per registrazioni corticali croniche ripetute in un modello suino. Il metodo ha applicazioni in vari campi delle neuroscienze, tra cui la ricerca sul dolore e la diagnostica delle malattie neurologiche.

Tecnica della finestra cranica cronica per registrazioni corticali ripetute durante l'anestesia nei suini

Qui, presentiamo due protocolli per la registrazione della micro-elettrocorticografia ad alta densità (μEcoG) in ratti e topi, inclusi metodi chirurgici, di impianto e di registrazione. Le registrazioni μECoG vengono eseguite in combinazione con la registrazione di politrodi laminari nella corteccia uditiva del ratto o con la manipolazione optogenetica dell'attività neurale nella corteccia somatosensoriale del topo.

Indagini multiscala sull'elaborazione corticale integrando politrodi laminari e optogenetica con la microcorticografia nei roditori

Scopri un protocollo chirurgico per una finestra cranica richiudibile nel topo che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali multimodali dalla rete in modalità predefinita. Questo metodo supporta studi avanzati sulla dinamica delle reti cerebrali.

Protocollo chirurgico per una grande finestra cranica richiudibile che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali e multimodali della rete in modalità predefinita del mouse (Video) | JoVE Journal

Protocollo chirurgico per una grande finestra cranica richiudibile che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali e multimodali della rete in modalità predefinita del mouse

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