تصميم وتشييد Headstage فعالة من حيث التكلفة لتحفيز العصبية في وقت واحد والتسجيل في متاهة مائية

يوضح هذا الفيديو إجراء لبناء نظام مضخم مسبق لمرحلة الرأس ، والذي يسجل ويحفز في نفس الوقت الأقطاب الكهربائية المزمنة والمزروعة في المستيقظة. أولا ، تم تصميم لوحة الدوائر المطبوعة لمرحلة الرأس مع عدد مستهدف من قنوات التسجيل والتحفيز. يتم عرض مثالين على دوائر متابعات المصدر.

ثم يتم بيع المكونات الإلكترونية إلى لوحة الدائرة ويتم إنشاء موصلات مرحلة الرأس وكابل الربط لتوفير واجهة بين مرحلة الرأس وغرسة. مع عدم وجود وصلات فضفاضة في النظام ، يمكن الحصول على تسجيلات محتملة ميدانية محلية موثوقة من الحصين الفئران. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية مثل شراء نظام مضخم مرحلة الرأس المتاح تجاريا هي أن هذه الطريقة يمكن أن تكون أرخص بآلاف الدولارات ويمكن تخصيصها بسهولة لتجارب تحفيز وتسجيل محددة.

نظرا لأن هذه الطريقة تسمح بالتسجيل والتحفيز المتزامنين للدماغ الذي يتصرف ، يمكن أن تساعد في تحديد الآليات العصبية للإدراك والتحكم فيها. في المقابل ، قد تساعد هذه الأساليب في النهاية في تحسين الوظيفة وعلاج اضطرابات الدماغ لدى الناس. يسمح نظام مكبر الصوت المسبق لمرحلة الرأس منخفض التكلفة الموجود في هذا الفيديو بالتسجيل والتحفيز العصبي المتزامن ويمكن جعله مقاوما للماء للاستخدام مع السباحة.

يتكون النظام المكتمل من المكونات التالية ، لوحة دوائر متكاملة مصممة بالكمبيوتر مع أربع قنوات تسجيل وقناتين تحفيزيتين. تنقل الدبابيس الذهبية إشارات الدماغ إلى مرحلة الرأس وإشارات التحفيز إلى الدماغ بواسطة موصلات منفصلة على مرحلة رأس. يقوم كابل الحبل والموصل بترحيل قنوات التسجيل والتحفيز من خلال مبدل حلقة الانزلاق إلى محطة عمل فسيولوجيا محوسبة.

هناك نوعان من العزل المائي على مرحلة الرأس وعلى الدائرة المتكاملة. الآن دعنا نلقي نظرة على تصميم وتخطيط مرحلة الرأس باستخدام حزمة CAD للبرامج المتاحة تجاريا. تم تصميم لوحة دوائر متكاملة مطبوعة مع أربعة متابعين لمصدر كسب الوحدة واثنين من قنوات التحفيز التي تمر أولا ، قم بإنشاء وسادات موصل على كلا الجانبين لموصلات الدبوس على الحبل واتصال.

يمكن لمضخم التشغيل رباعي FET قبول ما يصل إلى أربع قنوات من المدخلات زائد الناقص. هناك حاجة إلى خطي كهرباء ، يمكن توصيل كل منهما بالنار الأرضية. 0.1 مكثفات فيري صغيرة لمنع التذبذبات المستحثة المحتملة في مكبرات الصوت التشغيلية.

لإنشاء دائرة مضخم كسب الوحدة ، قم بتوجيه الإشارة إلى الإدخال الموجب لمكبر الصوت التشغيلي ثم قم بتوصيل الإخراج مرة أخرى بالإدخال العكسي. ثم أضف مقاومات 10 ميجا أوم في سلسلة مع المدخلات الإيجابية إلى الأرض لقنوات التحفيز. قم بتمرير الآثار التي تربط المخرجات بالمدخلات باستخدام VS.To توجيه الآثار إلى الطبقة الأخرى من الملل والظهر.

أخيرا ، قم بإنشاء لوحة أرضية كبيرة على الطبقة الخلفية لتوصيل جميع الفتحات التي تعني الأرض. يجب بعد ذلك توصيل اللوحة الأرضية بدبوس الأرض ، إلى جانب الحبل. تم تصميم مرحلة رأس واحدة ويتم تجانب نمط التصميم عبر ورقة أكبر من لوحة الدوائر لتوفير العديد من مراحل الرأس بتكلفة أقل.

يتم إرسال ملف CAD إلى خدمة تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة حيث تتم طباعة الألواح ذات الطبقتين على الوجهين باستخدام طبقات نحاسية علوية وسفلية مع جميع الثقوب المطلية من خلال الألواح. استخدم الرصاص القصدير والآثار المطلية بالطاقة الشمسية والوسادات التي تتوافق مع رقائق FR الأربعة القياسية في الصناعة. يتم قطع مراحل الرأس الفردية من لوح ثنائي الفينيل متعدد الكلور المبلط الكبير ويتم توصيل المكونات الإلكترونية بالطاقة الشمسية.

الآن دعونا نرى كيفية توصيل المكونات الإلكترونية. ابدأ الاستعدادات لتجنيد المكونات الإلكترونية من خلال تنظيم المكونات الموجودة على لوحة الدائرة لإعدادها للتجنيد. ضع كمية صغيرة من الوسادة المباعة على وسادة الرصاص المصنوعة من القصدير ليتم لحامها واجعل طرف مكواة الجنيد قريبا من الذوبان في الغزلان.

الجندي إلى الوسادة الجندي المكثفات أولا المقاومات بعد ذلك, ثم مكبرات الصوت التشغيلية. نظرا لأنه يمكن تدمير مكبرات الصوت عن طريق ارتفاع درجة الحرارة ، فإن مسدس التجنيد الحراري المتغير ، وأقل حرارة ضرورية لإذابة الجندي. من الأفضل تقليل وقت التسخين المستخدم لعمل مفصل جندي جيد.

نجد أنه من الملائم إنشاء خزان صغير أو جندي يتدفق إلى وسادة البصمة عن طريق تطبيق الجندي على طول آثار الاتصال أو الطاقة. استخدم الآن مقياس O لاختبار أن المقاومة عبر المقاومات تلبي القيمة المتوقعة. افحص كل وسادة عن كثب للتأكد من عدم قيام أي جندي بتوصيل أو سد الوسادات المجاورة.

إذا كان هناك جسر جندي هنا لإذابة الجندي واستخدام الملقط لكسر الجسر. الآن دعونا نرى كيفية تجميع واجهات الحبل وتصنيعها. أولا ، أدخل قطعة من الأنابيب تحت الجلد قياس 19 في أحد المنافذ غير المستخدمة لمقبس A BS ذو السعة السنون للحصول على الدعم الميكانيكي.

قم بقص ست قطع بطول سنتيمترين من الأسلاك المغناطيسية المعزولة لتوصيل المسامير الأنثوية والفينول بمقبس A BS. الآن باستخدام كمية صغيرة من الكتف في كل دبوس ، قم بتسخين الدبوس من الطرف إلى كتف المسامير الأنثوية إلى السلك المغناطيسي. ضع دبابيس ميلاكس الأنثوية الذكرية فوق الوسادات الموجودة على جانب الحبل من مرحلة الرأس واضغط على المسامير فوق ثنائي الفينيل متعدد الكلور لضمان ملاءمة الضغط.

ثم بعت كل دبوس لكل وسادة بالترتيب. بعد ذلك ، ضع الجوز الدائري فوق موصل الزرع العصبي وادفع جميع المسامير الأنثوية إلى الفتحات المرغوبة على القاعدة البلاستيكية. ضع غراء الأكريليك على الجزء العلوي من موصل مقبس A BS وثبته في قاعدة مرحلة الرأس.

أخيرا ، قم بلصق أنبوب القياس 19 على جانب الحبل من مرحلة الرأس للحصول على الدعم. الآن دعونا نرى كيفية عزل مرحلة الرأس لعزل مرحلة الرأس في حالة الدائرة المتكاملة بأكملها وأي أسطح معدنية مكشوفة مع خمس دقائق من الإيبوكسي. اترك من خمس إلى 10 دقائق للمعالجة الأولية و 60 دقيقة للمعالجة الدائمة.

ضع معجون ما بعد الهجوم على سطح التسعة دبوس ، مقبس BS حول المسامير الأنثوية البارزة من نهاية. للحصول على أقصى قدر من العزل المائي ، يجب تزاوج مقبس A BS وقابس BS وتشديد الجوز الدائري. لف شريطا صغيرا من الفيلم الصغير حول الواجهة لمنع الماء من ملامسة موصلات الدبوس.

الآن سنعرض بعض النتائج التمثيلية الموضحة هنا. كمثال على التسجيل الناجح. سيتبع التسجيل الجيد إشارة مصدر الإدخال دون قطع وإخراج أثناء الحركة.

للحصول على مرجع جيد عن الفيزيولوجيا الكهربية أو LFPS ، راجع الاقتباس الثاني. عند تمرير تيار عبر قناة إدخال معينة ، يجب على المستخدم التأكد من عدم وجود تداخل للإشارة إلى القنوات المجاورة. يمكن القيام بذلك عن طريق تمرير الإشارة عبر كل قناة واختبار إخراج جميع القنوات الأخرى.

إذا كان هناك تداخل بين القنوات ، فيرجى الرجوع إلى المادة المرجعية الثالثة للحصول على اقتراحات مفيدة. قد يرغب المستخدم في وضع مرحلة الرأس بشكل مسطح على رأس أو بقنوات إضافية. لقد نجحنا في تصنيع مراحل الرأس هذه بقنوات وتكوينات إضافية بمجرد إتقانها.

يمكن إجراء هذه التقنية بطريقة خط التجميع لبناء مراحل رأس متعددة في نفس الوقت حتى نتمكن من إنشاء قابلية التكرار وتوفير نسخة احتياطية سريعة لمراحل الرأس التالفة. يمكن استخدام هذا الإجراء مع طرق أخرى مثل التسريب الدوائي المستهدف أو التحفيز البصري الوراثي للتحقيق في كيفية مساهمة الناقلات العصبية والمعدلات العصبية المختلفة في آليات الذاكرة الدماغية. واستخدمنا هذا المزيج من التقنيات لتسجيل وتعديل إيقاعات الدماغ في الحصين الفئران ، والتي تنبأت بأداء الذاكرة.