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DOI: 10.3791/50470-v
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
在体内的电生理记录从小鼠的脑信号的设计和组装的微型硬盘进行说明。通过将微电极束驾驶坚固的运营商,这些技术允许长期和稳定的神经录音。轻巧的设计可以不受限制以下驱动器植入动物的行为表现。
该程序的总体目标是构建一个微型驱动器,可用于小鼠在实验室内自由移动时的大脑记录。这是通过首先将一束四个微电极准备成一个 tede 来实现的。第二步是构建微型驱动器的底座并组装驱动器组件。
接下来,将 Tetros 连接到驱动器并连接到金针。最后一步是对 Tetro 的尖端镀金,以降低其阻抗并确保高信噪比记录。最终,慢性微驱动器阵列用于记录神经元群的神经活动,以及清醒行为动物的单个神经元。
该技术的主要优点是它为小鼠和其他小型哺乳动物的慢性脑记录提供了一种相当便宜的轻波解决方案。这项技术可以解决神经科学领域的关键问题,例如神经元在执行行为任务期间如何编码信息。我们经常使用这种技术来记录来自背侧海马体和 ulu 的神经元,但也使用它来靶向更深的结构,例如杏仁核。
这种方法的视觉演示至关重要,因为结构和组装部分很难学习,而且您正在处理非常小和精致的部分 要开始 tetro 制造。对于海马体切割 30 厘米直径为 12.5 微米的绝缘芯铂铱丝,将金属丝折叠两次,形成四根平行线,每根线长 7.5 厘米。接下来,在悬垂的电线底部附近连接一个橡胶涂层夹子,并将其连接到电动 tetro 旋转器上,确保电线绷紧但不要太紧或承重,否则会导致其断裂。
在纺纱过程中,顺时针旋转 80 圈以缠绕 tero,然后逆时针旋转 20 圈以释放张力。每根线材的最终转数应为每微米 8 转。接下来,将热风枪设置为 400 摄氏度并用它将电线熔合在一起。
将热风枪沿电线长度上下运行 5 秒钟,始终使其与电线保持约 2 厘米的距离。要轻轻熔化电线上的 VG 粘合涂层,请剪断 tero 的顶部以形成四根单独的电线,然后从夹子中松开底端。将完成的 tero 放入无尘的存放盒中存放,直到驱动器完成。
首先,通过将一块 20 毫米见方的 5 毫米厚的有机玻璃亚克力打磨成一个形状,使鼠标在植入头部后可以随驱动器自由移动,从而构建微型驱动器的底座。接下来,将两个 3.3 x 6.3 毫米的黄铜导轨垂直焊接在一起。垂直黄铜导轨将固定驱动螺钉和电极,而水平件将粘在亚克力底座中。
然后通过将填充头乳房螺钉穿过导轨顶部并进入 delrin 塑料块来开始组装驱动器本身。在螺母几乎接触导轨底部之前,不要将六角胸拧到螺钉上。但是,不要完全拧紧它。
相反,熔化少量焊料以连接螺母和螺钉。但请注意不要将任何东西焊接到导轨上。旋转螺钉应沿螺纹垂直顺时针和逆时针移动 delrin 块。
驱动器组装完成后,回到亚克力底座,在电极驱动器所在的位置切一个 3 毫米宽的槽。然后将水平胸罩导轨穿过插槽,然后使用 Sano ACRL 胶水将作品固定到底座上。接下来,在底座顶部放置一个电子接口板,并使用 1.5 毫米尖钻标记两个螺丝孔的位置,小心地在标记处钻孔,以便将 EIB 固定在底座顶部。
然后将两个乳房螺钉拧入孔中。使用显微解剖剪刀剪下四根 7 毫米长的聚酰胺管。将它们在一张折叠的实验室胶带上彼此并排排列,并使用 sano ACRL 将它们连接在一起。
留出足够的时间让接头管完全干燥。接下来,小心地将少量氰基丙烯酸酯涂抹在 delrin 面上。然后将四个接头管放在胶水上。
同样,在尝试移动驱动器之前,请留出足够的时间让胶水完全凝固。测试聚酰胺管是否牢固连接,以及整个组件是否移动平稳,不会接触导向装置或遇到任何阻力。接下来,准备接地螺钉并将接地线连接到 EIB,如随附的文本协议中所述。
首先将电线穿过聚酰胺管,将 tetros 和/或单个电极连接到 EIB,使它们超出管末端至少两毫米。然后滴一小滴氰基丙烯酸酯,将电线固定在管子上并防止任何电线移动。接下来,使用金针将 tero 或其他电线的松散端连接到 EIB 通道孔。
最后,用细剪刀剪掉多余的电线。以下是可以构建以针对不同大脑区域的其他驱动器配置的示例。要开始,请驱动组件。
将聚酰胺管切成 10 毫米,并将其穿过 tetro 载体上的最小孔,直到它超出末端 0.5 毫米。然后将聚酰胺管涂上环氧树脂,并对其他三个管和载体重复这些步骤。环氧树脂完全凝固后。
将每根聚酰胺管穿过 Versa 驱动器底座上的四个孔之一。然后将昆虫针推入外孔。这将使 tetro 载体保持对齐,并作为载体行驶的轨道。
对其他三个运营商重复此作。接下来,拿一个盖子,将其与四个昆虫针对齐,使盖子盖住底座,而 tero 载体位于盖子内。将 1 毫米 x 5 毫米的机械螺钉穿过瓶盖上的相应孔,然后拧入 tero 支架中。
对其他三个螺钉重复此作。顺时针转动所有螺钉,直到 tetro 托架位于顶部位置,并且通过瓶盖开口可以看到聚酰胺管。使用精细的显微解剖剪刀,剪断底座下方的管子,使所有四个聚酰胺管的长度相同。
接下来,使用解剖显微镜小心地将 tetros 穿过聚酰胺管,并用一小滴 ano aate 将它们固定到位。然后切割四十块,使它们仅伸出管子 2.0 毫米。在将 tero 线连接到金插座之前。
首先,将地线连接到盖子上。接下来,将所有松散的 tero 电线穿过盖子上各自的插座孔,然后对齐昆虫针孔并压入底座来安装盖子。最后,修剪从盖子顶部伸出的任何多余电线。
首先将微型驱动器螺钉逆时针旋转到最低位置。然后将微型驱动器牢固地安装在一个夹子上,这样就可以将电极尖端降低到镀金溶液中。用 CCO 金溶液填充一个聚甲醛树脂塔,用蒸馏水填充另一个塔,然后将电极尖端放入金溶液中。
接下来,打开 Nano Z 程序并单击 DC 电镀。将模式设置为匹配阻抗,电镀电流为负 1.0 微安,目标为 350 千克欧姆,频率为 1004 赫兹。然后将其设置为以 5 秒的间隔运行 5 次,每次运行之间暂停 2 秒。
程序设置完成后,点击自动电镀,程序将首先读取每个通道的阻抗。然后将指定的电流施加到该通道,重新测试阻抗,并根据需要施加电流,直到达到目标阻抗或更低的值。如果阻抗降至 100 千克欧姆以下,将电流极性反转为 1.0 微安的正电流以去除多余的金颗粒,然后重复电镀四根 12.5 微米导线束的典型最终阻抗值范围为 150 至 325 千克欧姆。
将所有通道电镀到可接受的阻抗水平后,关闭 Nano Z 程序并断开设备连接。然后将电极从电镀溶液中抬起,并将尖端放入蒸馏水聚甲醛树脂塔中,以冲洗掉多余的金颗粒使用微型驱动器测量鼠标的局部场电位的代表性神经记录。此处显示了 Drsal ulu。
A 部分中显示的四个通道是接地不良信号的示例,该信号会导致饱和值和极度嘈杂的信号。然而,B 部分所示的四个通道是良好接地信号的一个很好的示例,在 4 到 12 赫兹的 theta 范围内具有清晰可见的网络振荡。左边是一个糟糕的 Tero 录音示例。
由于四根电极线记录了基本相同的尖峰波形,因此对于 teros 的每个通道,超过 1000 个单独的尖峰波形相互重叠。这种模式可能是由于在 tero 制造的绝缘熔化步骤中电线熔合在一起,导致电线束有效地充当单个记录电极。右边是一个良好的 tetro 记录示例,显示了来自推定单元的叠加尖峰波形式,在四根 tede 线上具有不同的振幅。
这种类型的尖峰记录模式允许在后续的离线聚类和分离期间改进单元鉴别。构建这个微潜水后,在进行植入手术之前测试您的每个电极通道并确保它们在适当的阻抗范围内非常重要。观看此视频后,您应该可以放心地构建用于小鼠慢性植入的 teros 和微电极驱动器。
祝您好运,构建您的驱动器并享受您的实验乐趣。
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