عالية الكثافة الكهربي شراء في القوارض نموذج باستخدام منخفضة التكلفة والمصدر المفتوح الموارد

الهدف العام لهذه المنهجية هو إظهار بروتوكول بديل منخفض التكلفة للبناء والتسجيل من مجموعة أقطاب كهربائية مزمنة عالية الكثافة عبر الجمجمة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في علوم الأعصاب ، مثل التنظيم الواسع النطاق للشبكات العصبية ، والسمات المكانية والزمانية للاستجابات الحسية. تتمثل المزايا الرئيسية لهذه التقنية في تكلفتها المنخفضة وقابليتها للتكرار وسهولة التخصيص الخاص بالتجربة.

على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة على التحليلات المعقدة لبيانات تخطيط كهربية الدماغ ، إلا أن تطبيقها مثالي للدراسات في التخدير والصرع والبيولوجيا العصبية للنوم. لصنع غطاء الرأس ، ابدأ بعزل دبابيس لبنة ثنائية في خمسين دبوسا بطبقة خفيفة جدا من طلاء الأظافر. ثم ، باستخدام زوج من الملقط ، قم بإزالة كل صف ثامن من المسامير عن طريق دفع نهاية الوعاء عبر الطوب.

بمجرد أن يجف التلميع تماما ، قم بإزالة الطلاء من أطراف المسامير بقطعة قماش صغيرة وأسيتون. بعد ذلك ، باستخدام شفرة حلاقة أو قواطع أسلاك ، قم بقص الكتل لصنع طوب ثنائي في سبعة. سيعمل اثنان من هذه الطوب كأقطاب كهربائية لمخطط كهربية الدماغ عبر الجمجمة.

بعد ذلك ، من كل طرف من طرفي لبنة اثنين في الخمسين ، قم بإعداد لبنتين من دبوس واحد تلو الآخر لتسجيل إشارة مخطط كهربية العضل باستخدام نفس العملية. يجب أن يحتفظ كل لبنة واحدة تلو الأخرى بأحد الجوانب الخارجية الملساء للبنة التي يبلغ حجمها اثنين في الخمسين. لإكمال نصفي المصفوفة الكاملة ، قم بمحاذاة فتحات الدبوس والدبابيس من لبنة واحدة مع الصف الخلفي من المسامير لبنة اثنين في سبعة.

بعد ذلك ، استخدم إيبوكسي من جزأين لإرفاق أسطحها الملساء وتعزيز الاتصال بمزيد من الإيبوكسي إذا لزم الأمر. دع النصفين يشفي بين عشية وضحاها. لصنع سلكين من مخطط كهربية العضل الصدري ، ابدأ بسلك فضي معزول 3 سم.

قم بإزالة 1 سم من العزل من أحد طرفيه وأضف حلقتين على السلك العاري عن طريق لفه حول زوج من الملقط. ثم قم بإزالة 25 مم من العزل من الطرف الآخر. الآن ، اصنع سلكين متشابهين في مخطط كهربية العضل لعنق الرحم ، بدءا من سلك 1.5 سم.

من كل نصف غطاء رأس ، قم بإزالة الدبوس الجانبي في أبعد صف أمامي ، لأن هذا الدبوس لن يتصل بالأنسجة ذات الصلة. لتوصيل الأسلاك ، قم بقص دبابيس الطوب واحد تلو الآخر 3 مم من أطرافها. ثم قم بلحام سلك مخطط كهربية العضل العنقي إلى الدبوس الأمامي ، وسلك مخطط كهربية العضل الصدري إلى الدبوس الخلفي.

قبل المتابعة ، استخدم مقياسا متعدد في وضع الاستمرارية للتأكد من عزل كل دبوس كهربائيا. قم بتوصيل الخيوط بمجموعات دبابيس مختلفة وإذا كان الزوج مقترنا كهربائيا ، فسينتج العداد صوتا مسموعا. بمجرد أن تجف ، قم بثني أسلاك مخطط كهربية العضل حتى تصبح موازية لمحور AP مع الحد الأدنى من الإزاحة الجانبية.

ثم قم بتغطية المفاصل الملحومة بطلاء الأظافر. الآن ، اضبط أطوال الدبوس باستخدام قواطع الأسلاك وبمساعدة أطلس الدماغ. ابحث عن الدبوس الذي ستكون المسافة البطنية منه من البريما هي الأكبر.

لا تقم بقص هذا الدبوس ، ولكن قم بقص جميع المسامير الأخرى فيما يتعلق بهذا الدبوس. لإكمال أغطية الرأس ، قم بتغطية جميع أطراف الدبوس بمحلول فضي باستخدام قلم قضيب. لإعداد محول ، ابدأ بموصل نانو ذكر مزدوج الصف مكون من 36 موضعا.

أولا ، قم بشفرة أسلاك الموصل بطول موحد يبلغ 2 سم. ثم قم بتجريد 2.5 مم من السلك من نهاية كل سلك. أخيرا ، قم بقص خيوط الأسلاك الدقيقة معا ، وقم بقص العزل المجرد من السلك المعلب.

بعد ذلك ، قم بإنشاء موصل ذكر وذكر مطابق لغطاء الرأس من رأس شريط مخدع مكون من اثنين في خمسين دبوسا. كما كان من قبل ، قم بإعداد اثنين في سبعة واثنين اثنين في واحد. الآن ، قم بلحام أحد الأسلاك الأرضية من موصل النانو إلى الدبوس الذي يكون 0.6 مم أمام البريجما و 1 مم جانبيا.

يعمل هذا الدبوس كمرجع ، وكأرضية عند استخدام شريحة مكبر للصوت RHD 2132. بعد ذلك ، قم بلحام أسلاك موصل النانو المعلبة بنفس جانب وصلة الدبوس الأرضي. نظرا لأن كل سلك يتم تعيينه إلى قناة معينة ، فاستشر مخطط خريطة القناة لمرحلة رأس مكبر الصوت وقم بتعيين القنوات.

بمجرد لحام جميع الأسلاك بدبوسها الخاص ، قم بقطع أي أسلاك غير مستخدمة. بعد ذلك ، استخدم الفولتميتر للتأكد من أن كل دبوس معزول كهربائيا عن المسامير الأخرى. بمجرد تأكيد العزل الكهربائي ، ضعي طبقة رقيقة من طلاء الأظافر حول كل مفصل لحام لعزل كل دبوس بشكل أكبر.

بعد ذلك ، باستخدام إيبوكسي مكون من جزأين ، قم بتعزيز محول النانو المطابق لمصفوفات الدبوس الثنائية على الطوب بين الذكور والذكور. لا يمكن أن يكون هناك أي إيبوكسي زائد على الأجزاء الوسطى من المحولات ، لأن هذا سيمنع توصيل أغطية الرأس في وقت واحد. لزيادة المتانة ، الايبوكسي قاعدة موصل النانو.

تأكد من تغطية جميع وصلات اللحام بالإيبوكسي. بمجرد أن يجف الإيبوكسي ، تأكد من تعيين القناة باستخدام قياسات المقاومة. بعد إعداد الماوس بشكل آمن ، ويتم تعريف bregma على أنه أصل نظام الإحداثيات التجسيمية ، قم بتسوية الجمجمة في المحور الجانبي الإنسي وفي المحور الخلفي الأمامي.

بعد ذلك ، باستخدام مثقاب صغير بقطر 0.5 مم ، قم بحفر ثقوب لدغ على بعد 1.3 مم ، و 1 مم من خط الوسط ، بدءا من 3.3 مم أمام بريجما وتنتهي بمقدار 4.5 مم من الجزء الخلفي من البريجما. اصنع صفين ثنائيا. بعد ذلك ، قم بحفر ثقوب لدغ على جانبي خط الوسط على بعد 1.3 مم ، بدءا من 2 مم من البريجما ، وتنتهي بمقدار 4.5 مم خلف البريجما.

الآن ، زرع أغطية الرأس. باستخدام ملقط مستقيم ، قم بإعداد أنفاق سلكية لمخطط كهربية العضل لأسلاك مخطط كهربية العضل الصدري. من الجزء الخلفي من الماوس ، قم بحفر نفق 2.5 سم تحت الجلد ، وضع أسلاك مخطط كهربية العضل في التجويف.

بعد ذلك ، قم بمناورة لبنة EEG باستخدام ملقط منحني بحيث تتماشى المسامير مع فتحات النتوءات. اضغط قليلا وهز المسامير في الجمجمة. سيكون مخطط كهربية الدماغ مستقرا بمجرد إدخاله بشكل صحيح.

بعد ذلك ، اضبط أسلاك مخطط كهربية العضل على مواقعها النهائية. بمجرد وضعه في مكانه ، قم بإعداد خليط واحد لواحد من ميثيل ميثاكريلات مع مركب الربط المتقاطع. بعد ذلك ، قم بتغطية الجمجمة المكشوفة ، والأجزاء المصقولة بالأظافر من أقطاب الدبوس ، والجزء القريب من أسلاك مخطط كهربية العضل بالأسمنت.

لا تقم بتغطية الأوعية الأنثوية لغطاء الرأس أو إدخال أي أسمنت في فراء. بمجرد أن يجف الأسمنت ، يكتمل إجراء التركيب. قم بإزالة الماوس من الإطار التجسيمي واتركه يتعافى أثناء مراقبة العلامات الحيوية.

بعد أسبوعين من الجراحة ، يمكن ربط الماوس المتعفى بالكامل بكابل تسجيل من خلال المحول للتعود عليه. بعد أن تعتاد الفئران ، يمكن استخدامها في التجارب. بعد توصيل الماوس بلوحة الاقتناء من خلال محول ومكبر للصوت وكابل واجهة قياسي ، افتح برنامج التسجيل Open E-Fizz.

في ذلك ، قم بإنشاء سلسلة إشارة من عارض إيقاع FPGA و LFP عن طريق سحب الوحدات النمطية إلى سلسلة الإشارة. بعد ذلك ، احصل على قيم مقاومة القطب الكهربائي 30.0 كيلو عينات في الثانية. ثم حدد معدل أخذ العينات المطلوب للتسجيل.

يمكن أيضا سحب المرشحات إلى سلسلة الإشارة إذا رغبت في ذلك. تابع عن طريق تحديد مسار حفظ للبيانات ومعدل أخذ العينات المطلوب. ثم انقر فوق نافذة عارض LFP واضغط على زر التشغيل.

الآن ، باستخدام طريقة الرسم لتصور مخطط كهربية الدماغ ، اضبط العرض عن طريق تغيير سعة الإشارة وسرعة المسح وإعدادات أي مرشحات قيد الاستخدام. بمجرد ضبط جميع الإعدادات ، ابدأ في إجراء التسجيلات. تم جمع البيانات من فأر يتحرك بحرية مزروع بغطاء رأس مخطط كهربية الدماغ عالي الكثافة.

يحتوي تسجيل مخطط كهربية العضل الصدري على نشاط كهربائي مدمج ، ينشأ من القلب. يحتوي مخطط كهربية العضل العنقي على معلومات حول قوة العضلات. تتوافق أشكال موجات EEG الفردية مع مخطط رسم خرائط القنوات.

باستخدام هذا التسجيل ، من الممكن حساب معدل ضربات قلب الفأر عن طريق قياس الوقت بين طفرات QRS لتخطيط كهربية القلب. وبالمثل ، من الممكن قياس معدل التنفس للفأر عن طريق حساب التباين الطوري لارتفاع QRS حيث يتمدد التجويف الصدري ويتقلص مع كل نفس. ومن ثم ، فإن هذا الإعداد يسمح بالحصول على تخطيط النوم للفئران.

يتيح هذا الإعداد رسم الخرائط القشرية للإمكانات المرئية المستحثة. عندما يتم توصيل نبضة من الضوء مدتها عشرة مللي ثانية إلى العين اليسرى فقط ، يتم تسجيل الاستجابات الكلاسيكية في القشرة البصرية الأولية المقابلة ، تليها استجابة متأخرة في القشرة البصرية الثانوية المقابلة. يمكن ملاحظة ذلك بسهولة في الوقت الذي يتغير الجهد الكهربائي عبر السطح القشري بأكمله في V1 و V2 المقابل. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إنشاء مصفوفات أقطاب كهربائية دقيقة عالية الكثافة لنموذج القوارض ، والتسجيل من المصفوفة المزروعة.

بمجرد إتقان ، يمكن إجراء أجزاء البناء والزرع لهذه التقنية في غضون ساعتين إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر إنشاء اتصال مناسب للقطب فوق الجافية دون اختراق الجافة. سيخلق تقليم الدبوس والانتباه أثناء زرع أغطية الرأس أفضل الفرص للتلامس المناسب مع القطب الكهربائي.

حظ سعيد!