بناء صالحة ميكرودريفي للتسجيلات العصبية المزمنة في الفئران يتصرفون استيقظ

الهدف العام من هذا الإجراء هو بناء محرك أقراص صغير يمكن استخدامه لتسجيلات الدماغ في الفئران أثناء تحركها بحرية داخل غرفة تجريبية. يتم تحقيق ذلك عن طريق إعداد حزمة من أربعة أقطاب كهربائية دقيقة أولا في تيد. الخطوة الثانية هي بناء قاعدة محرك الأقراص الصغير وتجميع مكونات محرك الأقراص.

بعد ذلك ، يتم توصيل tetros بمحرك الأقراص ويتم توصيلها بدبابيس ذهبية. الخطوة الأخيرة هي طلاء طرف tetros بالذهب لتقليل مقاومتها وضمان إشارة عالية لتسجيلات الضوضاء. في النهاية ، يتم استخدام مصفوفات محرك الأقراص الصغيرة المزمنة لتسجيل النشاط العصبي لمجموعات الخلايا العصبية ، وكذلك الخلايا العصبية المفردة في المستيقظة التي تتصرف

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها توفر حلا غير مكلف إلى حد ما وموجات ضوئية لتسجيلات الدماغ المزمنة في الفئران والثدييات الصغيرة الأخرى. يمكن لهذه التقنية معالجة القضايا الرئيسية في مجال علم الأعصاب ، مثل كيفية تشفير الخلايا العصبية للمعلومات أثناء أداء المهام السلوكية. نستخدم هذه التقنية بانتظام للتسجيل من الخلايا العصبية من الحصين الظهري والأولو ، لكننا استخدمناها أيضا لاستهداف الهياكل الأعمق مثل اللوزة.

العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم جزء البناء والتجميع ، وأيضا لأنك تتعامل مع جزء صغير جدا وحساس لبدء تصنيع tetro. بالنسبة للحصين ، قم بقطع 30 سم من سلك الإيريديوم البلاتيني المعزول بقطر 12.5 ميكرومتر ، قم بطي السلك مرتين لتشكيل أربعة أسلاك متوازية يبلغ طول كل منها 7.5 سم. بعد ذلك ، قم بتوصيل مشبك مطلي بالمطاط بالقرب من الجزء السفلي من السلك الملفوف وإرفاقه بجهاز التيترو الآلي ، مع التأكد من أن السلك مشدود ولكن ليس مشدودا جدا أو يحمل الوزن ، فهذا سيؤدي إلى كسره.

أثناء عملية الغزل ، قم بتطبيق 80 دورة في اتجاه عقارب الساعة للف tero ، متبوعا ب 20 دورة عكس اتجاه عقارب الساعة من أجل تحرير التوتر. يجب أن يكون العدد النهائي للدورات لكل طول من السلك ثماني دورات لكل ميكرون. بعد ذلك ، اضبط المسدس الحراري على 400 درجة مئوية واستخدمه لدمج الأسلاك معا.

قم بتشغيل المسدس الحراري لأعلى ولأسفل على طول الأسلاك لمدة خمس ثوان ، مع إبقائه على بعد سنتيمترين تقريبا من السلك في جميع الأوقات. لإذابة طلاء رابطة VG برفق على الأسلاك ، قم بقص الجزء العلوي من tero لتشكيل أربعة أسلاك منفصلة ، ثم حرر الطرف السفلي من المقطع. ضع tero المكتمل في صندوق تثبيت خال من الغبار للتخزين حتى يكتمل محرك الأقراص.

أولا ، قم ببناء قاعدة محرك الأقراص الصغير عن طريق صنفرة قطعة مربعة من أكريليك زجاج شبكي يبلغ سمكها خمسة ملليمترات في شكل يسمح للماوس بالتحرك بحرية مع محرك الأقراص بعد زرعه على الرأس. بعد ذلك ، قم بلحام اثنين من أدلة النحاس 3.3 × 6.3 ملم معا بشكل عمودي. سيحمل الدليل النحاسي العمودي برغي القيادة والأقطاب الكهربائية بينما سيتم لصق القطعة الأفقية في قاعدة الأكريليك.

ثم ابدأ في تجميع محرك الأقراص نفسه عن طريق تمرير برغي صدر رأس حشو عبر الجزء العلوي من الدليل وفي كتلة بلاستيكية من delrin. قم بربط ثدي سداسي ليس على المسمار حتى يلامس الجوز الجزء السفلي من الدليل. ومع ذلك ، لا تشدها بالكامل.

بدلا من ذلك ، قم بإذابة كمية صغيرة من اللحام للانضمام إلى الجوز والمسمار. لكن احرص على عدم لحام أي شيء إلى الدليل. يجب أن يؤدي تدوير المسمار إلى تحريك كتلة delrin في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة عموديا على طول الخيط.

بمجرد تجميع محرك الأقراص ، ارجع إلى قاعدة الأكريليك وقم بقص فتحة بعرض ثلاثة ملليمترات حيث سيكون محرك القطب. ثم مرر دليل حمالة الصدر الأفقي عبر الفتحة ثم استخدم غراء Sano ACRL لتثبيت القطعة في القاعدة. بعد ذلك ، ضع لوحة واجهة إلكترونية أعلى القاعدة ولتحديد مواقع فتحتي المسمار باستخدام مثقاب طرف 1.5 ملم ، قم بحفر ثقوب بعناية عند علامات البراغي التي ستثبت EIB في مكانه أعلى القاعدة.

ثم قم بربط اثنين من براغي الثدي في الثقوب. استخدم مقص تشريح دقيق لقطع أربع قطع بطول سبعة ملليمترات من أنابيب البولي أميد. اصطفهم بجانب بعضهم البعض على قطعة من شريط المختبر المطوي وضعي sano ACRL لربطهم معا.

اترك وقتا كافيا حتى تجف أنابيب المفاصل تماما. بعد ذلك ، ضعي كمية صغيرة من السيانواكريلات بعناية على وجه delrin. ثم ضع أنابيب المفاصل الأربعة على الغراء.

مرة أخرى ، اترك وقتا كافيا حتى يتم ضبط الغراء تماما قبل محاولة تحريك محرك الأقراص. اختبر أن أنابيب البولي أميد متصلة بإحكام وأن المجموعة بأكملها تتحرك بسلاسة دون لمس الدليل أو مواجهة أي مقاومة. بعد ذلك ، قم بإعداد المسمار الأرضي وقم بتوصيل السلك الأرضي ب EIB كما هو موضح في بروتوكول النص المصاحب.

قم بتوصيل التترو و / أو الأقطاب الكهربائية المفردة ب EIB عن طريق تمرير الأسلاك أولا عبر أنبوب البولي أميد ، مما يسمح لها بالتمدد على الأقل ملليمترين بعد نهاية الأنبوب. ثم ضع قطرة صغيرة من السيانواكريلات ، وقم بلصق السلك على الأنبوب ومنع أي حركة سلك. بعد ذلك ، قم بتوصيل الأطراف السائبة من tero أو الأسلاك الأخرى بفتحة قناة EIB باستخدام دبوس ذهبي.

أخيرا ، قم بقص أي سلك زائد بمقص ناعم موضح. فيما يلي أمثلة على تكوينات محرك الأقراص الأخرى التي يمكن إنشاؤها لاستهداف مناطق الدماغ المختلفة. للبدء بالعكس ، قم بتجميع محرك الأقراص.

اقطع أنبوب البولي أميد إلى 10 ملم وقم بتوجيهه من خلال أصغر ثقب على حامل رباعي حتى يمتد 0.5 ملم بعد النهاية. ثم ضع أنبوب البولي أميد في مكانه وكرر هذه الخطوات للأنابيب والناقلات الثلاثة الأخرى. بعد أن يتم ضبط الايبوكسي بالكامل.

قم بتوجيه كل أنبوب بولي أميد من خلال أحد الفتحات الأربعة الموجودة في قاعدة محرك فيرسا. ثم ادفع دبوس حشرة من خلال الفتحة الخارجية. سيؤدي ذلك إلى إبقاء الناقل الرباعي في الطابور ويكون بمثابة سكة حديد للناقل للسفر عليها.

كرر هذا مع شركات النقل الثلاث الأخرى. بعد ذلك ، خذ غطاء واصطفه مع دبابيس الحشرات الأربعة بحيث يغطي الغطاء القاعدة وتوجد ناقلات tero داخل الغطاء. قم بربط برغي آلة بحجم ملليمتر واحد × خمسة ملليمترات من خلال الفتحة المناسبة في الغطاء وفي حامل tero.

كرر هذا مع البراغي الثلاثة الأخرى. أدر جميع البراغي في اتجاه عقارب الساعة حتى تصبح حاملات رباعي في موضعها العلوي ، وتكون أنابيب البولي أميد مرئية من خلال فتحة الغطاء. باستخدام مقص تشريح دقيق دقيق ، قم بقص الأنبوب أسفل القاعدة مباشرة بحيث تكون جميع أنابيب البولي أميد الأربعة بنفس الطول.

بعد ذلك ، استخدم مجهر تشريح لتمرير tetros بعناية عبر أنابيب البولي أميد وتثبيتها في مكانها بقطرة صغيرة من aate. ثم قم بقص التيتروس بحيث تمتد بمقدار 2.0 ملم فقط بعد الأنابيب. قبل توصيل أسلاك tero بالأوعية الذهبية.

أولا ، قم بتوصيل الأسلاك الأرضية بالغطاف. بعد ذلك ، قم بتوجيه جميع أسلاك tero السائبة من خلال فتحات الأوعية الخاصة بها على الغطاء وقم بتثبيت الغطاء عن طريق محاذاة فتحات دبابيس الحشرات والضغط على التركيب على القاعدة. أخيرا ، قم بقص أي سلك زائد لا يزال بارزا من أعلى الغطاء.

قم أولا بتدوير براغي محرك الأقراص الصغيرة عكس اتجاه عقارب الساعة إلى أدنى موضع لها. ثم قم بتركيب محرك الأقراص الصغير بإحكام على مشبك يسمح بخفض أطراف القطب الكهربائي في محلول طلاء الذهب. املأ أحد أبراج delrin بمحلول الذهب CCO والبرج الآخر بالماء المقطر وقم بخفض أطراف القطب الكهربائي في محلول الذهب.

بعد ذلك ، افتح برنامج Nano Z وانقر على لوحة كهربائية DC. اضبط الوضع لمطابقة المعاوقات تيار الطلاء على سالب 1.0 ميكرو أمبير والهدف على 350 كيلو أوم عند 1004 هرتز. ثم اضبطه على التشغيل خمس مرات على فترات خمس ثوان مع توقف مؤقت لمدة ثانيتين بين كل تشغيل.

بمجرد إعداد البرنامج ، انقر فوق اللوحة التلقائية ، سيقرأ البرنامج أولا مقاومة كل قناة. ثم قم بتطبيق التيار المحدد على تلك القناة ، وأعد اختبار المعاوقة ، وقم بتطبيق التيار حسب الحاجة حتى يتم الوصول إلى المعاوقة المستهدفة أو القيمة الأقل. إذا انخفضت المعاوقة إلى أقل من 100 كيلو أوم ، فقم بعكس القطبية الحالية إلى موجب 1.0 ميكروأمبير لإزالة جزيئات الذهب الزائدة ثم كرر الطلاء الكهربائي تتراوح قيم المعاوقة النهائية النموذجية على حزمة من أربعة أسلاك 12.5 ميكرومتر من 150 إلى 325 كيلو أوم.

بمجرد طلاء جميع القنوات إلى مستوى مقاومة مقبول ، أغلق برنامج Nano Z وافصل الجهاز. ثم ارفع الأقطاب الكهربائية من محلول الطلاء وقم بخفض الأطراف في برج delrin بالماء المقطر لشطف جزيئات الذهب الزائدة التسجيلات العصبية التمثيلية باستخدام محرك الأقراص الصغير لقياس إمكانات المجال المحلي من الماوس. يظهر هنا الظهرية ulu.

القنوات الأربع الموضحة في الجزء ألف هي مثال على إشارة ضعيفة الأساس تؤدي إلى قيم مشبعة وإشارات صاخبة للغاية. ومع ذلك ، فإن القنوات الأربع الموضحة في الجزء B هي مثال جيد على إشارة جيدة مع تذبذبات شبكة مرئية بوضوح في نطاق ثيتا من أربعة إلى 12 هرتز. على اليسار مثال على تسجيل Tero الضعيف.

نظرا لأن أسلاك الأقطاب الأربعة قد سجلت أشكالا متطابقة بشكل أساسي من موجات الارتفاع ، فقد تم تراكب أكثر من ألف شكل فردي من أشكال موجات السنبلة فوق بعضها البعض لكل قناة من تيروس. من المحتمل أن يكون هذا النمط بسبب اندماج الأسلاك معا أثناء خطوة ذوبان العزل لتصنيع tero ، مما تسبب في أن تعمل حزمة الأسلاك بشكل فعال كقطب تسجيل واحد. يوجد على اليمين مثال على تسجيل رباعي جيد يظهر أشكال موجات سبايك متراكبة من وحدة مفترضة بسعات مختلفة عبر أسلاك tede الأربعة.

يسمح هذا النوع من نمط تسجيل السنبلة بتحسين تمييز الوحدة أثناء التجميع والفصل اللاحق في وضع عدم الاتصال. بعد إنشاء هذا الغوص الصغير ، من المهم اختبار كل قناة من قنوات القطب الكهربائي والتأكد من أنها ضمن نطاق المعاوقة المناسب قبل الانتقال إلى جراحة الزرع. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن تشعر بالراحة في بناء محركات teros ومحركات أقطاب كهربائية صغيرة للزرع المزمن في الماوس.

حظا سعيدا في بناء محركات الأقراص الخاصة بك واستمتع بتجاربك.