Bau eine verbesserte Multi-Tuberkuloseinfektion Hyperdrive für groß angelegte neuronalen Aufnahme in Ratten Verhalten

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, ein Aufzeichnungsgerät mit mehreren unabhängig voneinander verstellbaren Elektroden zur Untersuchung der Gehirnaktivität bei sich frei verhaltenden Ratten zu konstruieren. Diese Methode ist also sehr spannend, weil sie helfen wird, mehrere Fragen zu beantworten, die mit spezieller Navigation, Entscheidungsfindung und anderen kognitiven Prozessen zusammenhängen. Der Hauptvorteil dieses Hyperantriebs besteht darin, dass er eine zuverlässige Neuroaufzeichnung im Gehirn mit Materialien ermöglicht, die leicht zu beschaffen sind.

Obwohl diese Methode speziell für die Anwendung bei Ratten konzipiert wurde, kann sie bei allen Arten mit ähnlichen oder größeren Kopfgrößen, wie z. B. nichtmenschlichen Primaten, angewendet werden, wodurch Untersuchungen an vielen Arten möglich sind. Diejenigen, die neu in dieser Methode sind, könnten mit den Nuancen zu kämpfen haben, die mit der Vorbereitung der Schritte verbunden sind, da ein gewisses Maß an Erfahrung und Genauigkeit erforderlich ist, um diese Tricks zu entwickeln, die eine erfolgreiche Fahrt ermöglichen können. Beginnen Sie damit, die Löcher im 3D-gedruckten Kern mit unterschiedlich großen Bohrern zu erweitern.

Verwenden Sie für die 12 Erdungsdurchgangslöcher einen Durchmesser von 0,61 Millimetern. Für die 18 Tetrode-Durchgangslöcher verwenden Sie zunächst ein 0,66-Millimeter-Bit und verbreitern es dann mit einem 0,71-Millimeter-Bit. Für die 18 Sacklöcher der Führungsstange wird ein Bohrer mit einem Durchmesser von 0,84 Millimetern verwendet.

Fädeln Sie dann die beiden Durchgangslöcher auf den Kern und die restlichen acht Sacklöcher mit einem 0,80er Gewindebohrer. Verwenden Sie einen Bodengewindebohrer für die Sacklöcher. Erstellen Sie Außengewinde an der Basis des Kerns mit einer 3/8-24-Matrize.

Stellen Sie die Matrize richtig ein, damit die Hyperdrive-Mutter über die neuen Gewinde passt. Führen Sie je nach gewünschter Anzahl von Erdungskabeln mehrere sechs Millimeter lange Segmente von 23 Gauge Metallrohren in die Erdungskabellöcher im Kern ein und kleben Sie sie bei Bedarf zusammen. Feilen Sie die äußeren Enden der Massedrahtkanülen, bis sie bündig mit dem Kern sind, und reinigen Sie die Kanülen dann mit einem Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,30 Millimetern.

Setzen Sie dann 18 08015,88 Millimeter lange Flachkopfschrauben mit dem Kopf nach unten vollständig in die Schlitze im Kern ein. Verbiegen Sie während dieses Vorgangs nicht die Schrauben und beschädigen Sie die Gewinde nicht. Mit dem Stabpositionierungskomplex in die Kernstation werden 18 17-Millimeter-Segmente aus Schweißdraht mit einem Durchmesser von 0,89 Millimetern über die Führungsstangenlöcher im Kern positioniert und etwa fünf Millimeter nach unten gehämmert, bis sie mit den Schrauben bündig sind.

Korrigieren Sie ggf. die Positionen der Schweißstäbe und Schrauben, ziehen Sie dann die zentrale Schulterschraube und die umliegenden sechs Schrauben im Stabpositionierungskomplex fest, um die nach außen gerichteten Richtungen der Stäbe im Kern zu sichern. Schrauben Sie die Mutter mit dem Stangenpositionierungskomplex auf den Kern und setzen Sie den Kern in den Hyperdrive-Halter ein, um eine einfachere Positionierung unter einem Stereoskop zu ermöglichen. Füllen Sie die Schlitze mit verdünntem Zahnzement, um die Schrauben am Kern zu befestigen.

Füllen Sie jeweils zwei bis drei Schlitze, bevor der Zahnzement zu dick wird. Kratzen Sie überschüssigen Zahnzement auf dem Kern ab, um einen guten Sitz mit dem Schild zu erhalten, und lassen Sie ihn 15 Minuten lang an der Luft trocknen. Anschließend die Schrauben und Stäbe mit dünnem Sekundenkleber in den Kern einkleben und 15 Minuten trocknen lassen.

Reinigen und erweitern Sie die beiden äußeren Löcher im 3D-gedruckten Shuttle mit Bohrern. Verwenden Sie einen Bohrer mit einem Durchmesser von 0,61 Millimetern für das kleinere Loch und einen Bohrer mit 0,89 Millimetern für das größere Loch. Setzen Sie den Schiffchenbolzen in die Basis des Schraubenhalters ein, um die richtige Ausrichtung zu gewährleisten.

Schließen Sie dann den Deckel des Verschlusshalters. Halten Sie den Verschlusshalter fest und fädeln Sie ihn langsam mit einem Klopfen von 0,80 durch das Loch im Deckel. Klopfen Sie zwei- bis dreimal glatt.

Setze dann den Federballbolzen von der Seite mit der kleineren Öffnung in das Schiffchen ein. Platzieren Sie den Shuttle-Shuttle-Schraubenkomplex verkehrt herum in der Basis der Microdrive-Montagestation. Glätten Sie dann beide Enden eines 15-Millimeter-Segments aus 23-Gauge-Metallrohren und positionieren Sie den Schlauch dann über dem Loch mit einem Durchmesser von 0,61 Millimetern, das durch den Schlitz im Stationsdeckel geführt wird.

Hämmern Sie die Kanüle in das Loch, bis das obere Ende bündig mit dem Stationsdeckel ist. Entfernen Sie die äußere Hälfte der oberen Spitze der Kanüle mit einer Schleifscheibe. Reinigen Sie die Kanüle mit einem Metalldraht mit einem Durchmesser von 0,30 Millimetern.

Kleben Sie dann die Kanüle mit dünnem Sekundenkleber auf das Schiffchen und achten Sie darauf, dass die Federballschrauben nicht mit dem Schiffchen verklebt werden. Bereiten Sie mindestens 18 Mikrolaufwerke vor. Testen Sie die Mikrolaufwerke im Microdrive-Rack.

Achten Sie darauf, dass sich der Wendebolzen im Wendegetriebe leichtgängig drehen kann und sich der gesamte Mikroantrieb frei über die Länge der Gewindestange bewegt. Um Führungskanülen in den Hyperdrive-Kern einzuführen, entfernen Sie zunächst die Schrumpfschläuche und schieben Sie ein vier Millimeter langes Segment Silikonschlauch entlang des Bündels bis zum gelöteten Rand. Verkeilen Sie den Schlitz im Hyperdrive-Spacer, um das mittlere Loch zu erweitern, damit der Spacer um den Silikonschlauch gleiten kann.

Entferne den Keil, wenn der Abstandshalter in der Mitte des Silikonschlauchs sitzt. Organisieren Sie als Nächstes die Positionen der Führungskanülen im Bündel, indem Sie 10 Zentimeter lange Segmente aus Metalldraht mit einem Durchmesser von 0,18 Millimetern durch jede Kanüle in ein spezielles Tetrodenloch im Hyperdrive-Kern platzieren, um ein Überkreuzen der Drähte oder Kanülen während des Prozesses zu verhindern. Biege das Ende der Drähte, um sie an Ort und Stelle zu halten.

Schieben Sie die Kanülen durch die entsprechenden Löcher im Kern und achten Sie darauf, dass sie sich nicht verbiegen oder kreuzen, bis das freie Ende jeder Kanüle mindestens zwei Millimeter außerhalb des oberen Endes des Tetrodenlochs liegt. Sichern Sie den Abstandhalter, indem Sie die Mutter auf den Kern schrauben und darauf achten, dass sich der Abstandshalter nicht dreht. Tragen Sie einen Tropfen sehr verdünnten Zahnzement von der Oberseite des Kerns auf die Verbindungsstelle der Kanülen auf, um ihre relative Position zu sichern.

Schneiden Sie die Führungsdrähte vom gelöteten Ende des Bündels ab und entfernen Sie sie von den Kanülen, indem Sie sie vom freien Ende zurückziehen. Laden Sie die Mikroantriebe langsam und vorsichtig auf jede Gewindestange des Kerns. Vergewissern Sie sich, dass die 23-Gauge-Microdrive-Kanüle reibungslos in das Tetrodenloch eindringt, die 30-Gauge-Führungskanüle reibungslos in die 23-Gauge-Microdrive-Kanüle eingeht und sich der Schiffchenbolzen sanft entlang der Gewindestange dreht.

Schrauben Sie die Mikroantriebe bis zu einem bis 1,5 Millimeter über dem unteren Ende der Gewindestangen fest. Schneiden Sie dann 18 Stücke Polyamidschlauch in 43 Millimeter große Segmente, das entspricht der Länge des Führungskanülenbündels plus sieben Millimetern. Reinigen Sie jedes Rohr mit einem Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,8 Millimetern.

Drehen Sie den Kern um, führen Sie die Polyamidschläuche vorsichtig von der Lötseite in die Führungskanülen ein und schieben Sie sie ganz hinein. Drehen Sie dann den Kern aufrecht und kleben Sie das obere Ende des Polyamidschlauchs mit dickflüssigem Sekundenkleber auf die Microdrive-Kanüle. Legen Sie den Kern auf den Kopf und lassen Sie den Kleber 15 Minuten trocknen.

Schneiden Sie nach dem Trocknen den zusätzlichen Polyamidschlauch am oberen Ende ab und lassen Sie 0,5 bis einen Millimeter außerhalb der Microdrive-Kanüle. Um die Erdungsdrähte zu konfektionieren, schneiden Sie zunächst Längen von 25 bis 30 Millimetern aus beschichtetem Stahldraht ab. Entfernen Sie dann zwei Millimeter der Kunststoffisolierung von beiden Spitzen der Drähte und führen Sie jeweils ein Ende in beide Seiten einer sechs bis acht Millimeter langen Kanüle mit 30 Gauge ein.

Glätten Sie dieses Ende jeder Kanüle, um die Verbindung zu den jeweiligen Drähten zu sichern. Führen Sie abschließend das runde Ende der 30-Gauge-Kanüle in das obere Ende der Massedrahtkanüle im Kern ein und drücken Sie, um das Einführen fest zu machen. Dann die komplette Montage des Multi-Tetrode-Hyperantriebs gemäß den Anweisungen im schriftlichen Protokoll.

Dieses Streudiagramm zeigt die Beziehung zwischen Peak- und Peak-Amplituden von Spikes, die von zwei Elektroden einer Tetrode im postrhinalen Kortex aufgezeichnet wurden. Jeder Punkt entspricht einer Spitze. Cluster von Spikes stammen wahrscheinlich aus derselben Zelle.

Vier Cluster sind farbcodiert, wie hier zu sehen. Hier sind die mittleren Spike-Wellenformen aller vier Tetrodenkanäle der farbcodierten Zellen zu sehen, die im vorherigen Streudiagramm gezeigt wurden. Hier sind Spuren des lokalen Feldpotentials im Theta-Frequenzbereich zu sehen, die gleichzeitig von vier verschiedenen Tetroden im medialen entorhinalen Kortex aufgezeichnet wurden, als die Ratte frei auf Nahrungssuche war.

Bei diesem Verfahren ist es wichtig, während des gesamten Verfahrens präzise zu arbeiten, um sicherzustellen, dass alle Teile richtig zusammenpassen. Seien Sie auch vorsichtig und tragen Sie die richtige PSA, wenn Sie mit dem Demo-Tool arbeiten, um Verletzungen zu vermeiden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie diese verbesserten Hyperantriebe konstruieren können, die mehrere Tetroden für chronische Neuroaufzeichnungen bei sich verhaltenden Ratten tragen.