我们介绍了利用硅探针在活动中的啮齿类动物体内进行大规模多单细胞单位和局部场电位记录的方法。文中详细展示了驱动器的制作、探针与驱动器的连接以及探针植入过程，以便于轻松重复操作。
我们介绍了利用硅探针在活动中的啮齿类动物体内进行大规模多单细胞单位和局部场电位记录的方法。文中详细展示了驱动器的制作、探针与驱动器的连接以及探针植入过程，以便于轻松重复操作。
神经科学领域的一个主要挑战是将行为与神经元群体的集体活动联系起来。要理解神经元和神经回路的输入-输出关系，就需要具备适当空间选择性和时间分辨率的方法，以便在行为动物中对神经元群体进行机制性分析，即记录具有代表性的大量分离单个神经元。在过去十年中，无论是在小脑动物还是大脑动物（包括人类受试者）中，神经元活动的群体监测都取得了显著进展1-11。基于硅材料的多点记录装置尤其有效，因其具有可扩展性、体积小以及几何结构设计的优势。
本文介绍了使用市售的微加工硅探针及自制辅助部件，在行为动物（啮齿类）中记录多个单个神经元和局部场电位的方法。硅探针与前置放大器的连接有两种基本方式：印刷电路板和柔性电缆。探针供应商（http://www.neuronexustech.com/；http://www.sbmicrosystems.com/；http://www.acreo.se/）通常提供焊接服务，并交付已连接至印刷电路板或柔性电缆的探针。本文详细描述了一种将4叉32记录位点的探针连接至柔性聚酰亚胺电缆，并安装于可移动微驱动装置上的植入方法。探针制备、微驱动装置构建以及手术的每一步均配有图示，以便最终使用者能够轻松重复该流程。
1. 微驱动装置的构建
所有驱动装置均由相同的基本部件构成：一个携带电极的可动部分，以及一个固定在颅骨上的固定部分。理想的微型驱动装置应能使电极以多个微小步进平稳且行程足够地移动，结构坚固以防止电极意外位移，便于实验人员操作且不干扰动物行为，同时体积小、重量轻。由于这些相互制约的要求，不同的驱动装置适用于不同的应用场合。
构建我们的基本驱动装置仅需四个部件：一个黄铜平头螺丝、一个匹配的螺母、一个由单排针状插头制成的塑料支架，以及两块定制切割的黄铜板。
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本视频展示了在行为学实验大鼠中植入硅探针以进行慢性大规模神经记录的操作过程。由于生物材料（脑组织）和技术材料（硅探针）均较为脆弱，为确保获得高质量的神经元活动记录，需特别注意若干关键步骤。操作探针时应格外小心，避免探针针体与任何相对“坚硬”的表面接触（例如，若未先去除硬脑膜而直接植入，针体会断裂）。同样，在准备脑表面或植入后因碰撞探针或驱动装置而对脑组织造成的任何损伤，都会导致细胞受损，从而影响单细胞单位放电活动的记录。此外，应检查接地电路是否通畅，因为脑脊液、接地螺钉、铜线、铜网片以及连接器上的接地引脚之间的任何电路中断，都会导致显著的运动伪迹和/或工频干扰（50 Hz 或 60 Hz）。如果法拉第笼高度不足，突出的微型驱动装置可能起到天线作用。可通过将驱动装置也进行接地来防止天线效应（在驱动装置与铜网之间焊接另一根铜线即可）。参考信号通路也应进行类似的检查。
我们演示了单个硅探针的植入，但在经过一定练习后，使用多个探针和驱动装置进行多点记录也可轻松实现。此外，我们正在使用类似但更小的驱动装置，用于在小鼠脑内植入硅探针。商用的硅探针以及探针-柔性电缆-连接器组件，结合小型多通道前.......
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未声明任何利益冲突。
玛丽·居里国际外派研究员项目（欧盟第七框架计划2007-2013资助协议编号 #221834 和 254780）、J.D. 麦克唐纳基金会、美国国家科学基金会资助项目 SBE 0542013、美国国立卫生研究院资助项目 NS034994、美国国家精神卫生研究所资助项目 MH5467 以及霍华德·休斯医学研究所（珍利亚农场研究园区资助项目）。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 | |
|---|---|---|---|---|
| 硅探针 Buzsaki32，4 排 × 8 个位点。包装：柔性聚酰亚胺电缆 | 材料 | NeuroNexus Technologies | 探针：buzsaki32 包装：HC32 | 记录探针 |
| 黄铜圆头螺钉，00-90 × 1/2 英寸圆头黄铜螺钉 | 材料 | JIMorris | R0090B500 | 驱动部件 |
| 黄铜六角螺母，00-90 | 材料 | JIMorris | N0090B | 驱动部件 |
| 黄铜 C260 条材，ASTM-B36 标准，厚度：0.025"，长度：12"，宽度：1/2" | 材料 | Small Parts, Inc. | B000FMYU72 | 驱动部件 |
| 连接器插头，节距 2 mm，公头，单排，直型，36 针 | 材料 | Digi-Key | 2163S-36-ND | 驱动部件 |
| 双组分 Sylgard 硅橡胶弹性体 | 材料 | World Precision Instruments, Inc. | SYLG184 | 用于探针额外绝缘 |
| Decon Contrad 70 液体清洁剂 | 试剂 | Fisher Scientific | 04-355 Decon Laboratories 产品编号：1002 | 用于清洁记录位点 |
| 阻抗调节模块 | 设备 | FHC, Inc. | 55-70-0 | 阻抗计 |
| niPOD - 32 通道 | 设备 | NeuroNexus Technologies | niPOD -32 | 阻抗计 |
| Grip Cement 工业级粘合剂 | 材料 | Caulk Dentsply | 675571（粉末）675572（溶剂） | Grip cement |
| 1,1’-二十八烷基-3,3,3’,3’-四甲基吲哚羰花青高氯酸盐（’DiI’; DiIC18(3)） | 试剂 | Invitrogen | D282 | 用于染色脑内探针轨迹 |
| 不锈钢机械螺钉，绑缚头，开槽驱动，#00-90，1/8" | 材料 | Small Parts, Inc. | MX-0090-02B | 接地和参考电极螺钉 |
| 磁性漆包线，20G，尼龙-聚氨酯涂层，MW80 | 材料 | Small Parts, Inc. | B000IJYRP2 | 接地和参考导线 |
| 不锈钢机械螺钉，绑缚头，开槽驱动，#000-120，1/16" | 材料 | Small Parts, Inc. | MX-000120-01B | 锚定螺钉 |
| N-3 通用型液态助焊剂 | 试剂 | La-Co (Markal) | 23512 | 用于焊接不锈钢 |
| MicroGrid 精密扩展铜网 | 材料 | Dexmet | 3 CU6-050 FA | 用于头部法拉第笼的铜网 |
| C&B-METABOND Quick! 水泥系统 - 牙本质活化剂 | 材料 | Parkell | S380 | |
| C&B-METABOND Quick! 水泥系统 - 牙科水泥 | 材料 | Parkell | S380 | |
| 尖头钨针及针夹 | 工具 | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6064 和 RS-6061 | 用于制作钩子以提起硬脑膜 |
| 碳化钨钻头 HP 1/4 | 工具 | Henry Schein | 9990013 | |
| 石蜡（颗粒状） | 材料 | Fisher Scientific | P31-500 | |
| 矿物油，轻质（NF/FCC） | 材料 | Fisher Scientific | O121-1 | |
| GC ELECTRONICS 10-114 双组分环氧粘合剂 | 材料 | Newark Inc | 00Z416 | |
| 1 型 LITZ 线，21 AWG，40/36 股，红色单层聚氨酯-尼龙涂层（MW80-C），外径 0.041" ± 0.002" | 材料 | New England Biolabs | N28-36E-400-2 | 用于制作前置放大器与主放大器之间的连接电缆 |
| 32 通道超大规模集成电路前置放大器，增益 20 倍 | 设备 | Plexon | HST/32V-G20 | 前置放大器 |
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