Presentamos la construcción de un hiperimpulsor 3D imprimibles con dieciocho tetrodos independientemente ajustables. El hiperimpulsor está diseñado para registrar la actividad cerebral en comportarse libremente las ratas durante un período de varias semanas.
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Artículo de método
Construcción de un hiperimpulsor mejorado del tetrodo múltiples de grabación Neural a gran escala en comportarse ratas
En este artículo
Resumen
Resumen
Monitoreo de los patrones de actividad de una gran población de neuronas durante muchos días en animales despiertos es una técnica valiosa en el campo de la neurociencia de sistemas. Un componente clave de esta técnica consiste en la colocación precisa de múltiples electrodos en regiones cerebrales deseadas y el mantenimiento de su estabilidad. Aquí, describimos un protocolo para la construcción de un hiperimpulsor 3D imprimible, que incluye dieciocho tetrodos independientemente ajustables y está diseñado específicamente para en vivo grabación extracelular neuronal en comportarse libremente las ratas. Los tetrodos a los microdrives o pueden ser avanzados individualmente en varias regiones del cerebro a lo largo de la pista, o pueden utilizarse para colocar una matriz de electrodos en un área más pequeña. Los tetrodos múltiples permiten un examen simultáneo de action potentials de docenas de neuronas individuales, así como potenciales de campo local de las poblaciones de neuronas en el cerebro durante el comportamiento activo. Además, el diseño proporciona 3D más sencillo elaborar software que puede modificarse fácilmente para diferentes necesidades experimentales.
Introducción
En el campo de la neurociencia de sistemas, los científicos estudian los correlatos neurales subyacentes a los procesos cognitivos como la navegación espacial, memoria y toma de decisiones. Para este tipo de estudios, es fundamental para monitorear la actividad de muchas neuronas individuales en comportamiento animal. En las últimas décadas, se hicieron dos importantes avances para satisfacer las necesidades experimentales de grabación extracelular neuronal en animales pequeños1,2,3. Primero fue el desarrollo de la tetrodo, un paquete de cuatro microhilos utilizada para regis....
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Protocolo
1. estereolitografía de modelos 3D
- Utilice técnicas stereolithographic para imprimir el hiperimpulsor piezas y accesorios. Cada hiperimpulsor está compuesta por dieciocho lanzaderas, dieciocho traslados de pernos y cada uno de los otros pedazos de plástico (figura 1).
Nota: Los accesorios no son parte del hiperimpulsor pero son necesarios para la construcción de un hiperimpulsor.
2. preparación de accesorios (figura 2).
-
Preparación de la canastilla de microdrive (Figura 2).
- Limpiar y ampliar los ag....
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Resultados
Utilizamos un hiperimpulsor recién construido para obtener resultados de los ensayos. La unidad fue equipada con tetrodos de ø 17 μm (0,0007"), alambre recubierto de poliamida Platino-Iridio (90% - 10%). Las puntas de los tetrodos fueron plateadas en la solución de negro de platino para reducir la impedancia del electrodo a entre 100 y 200 kΩ a 1 kHz. El hiperimpulsor fue implantado 4,6 mm a la izquierda de la línea media y 0,5 mm anterior al sino transversal sobre el cráneo de un 550 g, .......
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Discusión
Aquí, describimos el proceso de construcción de un hiperimpulsor desarrollado recientemente conformado por dieciocho tetrodos independientemente móviles. La unidad puede ser construida de piezas asequibles compradas en muchas tiendas de hardware disponibles, combinados con componentes creados por stereolithographic impresión. El hiperimpulsor puede ser crónicamente implantado en el cráneo de una rata utilizando procedimientos quirúrgicos estándar y es capaz de grabar actividad neuronal extracelular mientras que el animal.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Agradecemos al laboratorio de Moser en el Instituto Kavli centro de Neurociencia de sistemas y computación neuronal, Universidad Noruega de ciencia y tecnología, para la crónica neuronal grabación procedimientos en ratas. Este trabajo fue apoyado por subvenciones de NIH NS098146 R21 y humano frontera ciencia programa a largo plazo becas LT000211/2016-L a L. Lu.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Varilla de soldadura | Blue Demon | ER308L-035-01T | Acero inoxidable, 0.035" de diámetro |
| Tornillo | McMaster | 91771A060 | Acero inoxidable, cabeza plana, 0-80 hilo, 5/8" en longitud |
| Tornillo | McMaster | 91772A051 | Acero inoxidable, cabeza sartén, 0-80 hilo, 5/32" en longitud |
| Tornillo | McMaster | 92196A056 | Acero inoxidable, cabeza hueca, 0-80 hilo, 5/16" en longitud |
| Tornillo | McMaster | 92196A055 | Acero inoxidable, cabeza hueca, 0-80 hilo, 1/4" en longitud |
| Tornillo | McMaster | 95868A131 | Nylon, cabeza hueca, 2-56 hilo, 3/16" en longitud, negro |
| Tuerca de tornillo | McMaster | 90730A001 | Acero inoxidable, hexagonal estrecho, 0-80 |
| rosca Tornillo de reborde | McMaster | 90298A213 | Acero inoxidable, rosca 8-32, 3/16" de diámetro, 1/4" de longitud |
| Tornillo de copa | McMaster | 92313A105 | Acero inoxidable, rosca 4-40, 3/16" de longitud |
| Tornillo de mariposa | McMaster | 94323A592 | Nylon, 8-32 hilo, 3/8" de longitud, negro |
| Imán | Apex | M3X1MMDI | Neodimio, disco de 3 mm X 1 mm |
| Tubos metálicos | Piezas pequeñas | B00137QHNS | Acero inoxidable, calibre 23, 0.0253" de diámetro exterior, 0.013" de diámetro interior, pared de 0.006" |
| Tubo metálico | New England Tubo pequeño | hecho a medida | Acero inoxidable, calibre 30, 0,012/0,0125" de diámetro exterior, 0,007/0,008" de diámetro interior, |
| tubo | termorretráctil completamente duroMcMaster | 7856K72 | 0.09" ID antes de encogerse, azul |
| Tubo de silicona | A-M Systems | 807300 | 0.040" ID, 0.085" OD |
| Tubo de poliimida | A-M Systems | 823400 | 0.0045" ID, 0.0005" |
| pared Cable de tierra | A-M Systems | 791500 | 0.005" desnudo, 0.008" recubierto, medio duro |
| Alambre de Tetrode | California | Hecho a medida | 0,0007" de diámetro, platino-iridio (90%-10%), recubrimiento HML y VG |
| EIB | Neuralynx | EIB-72-QC-Grandes | |
| alfileres de oro | Neuralynx | alfileres EIB | |
| Grifo | Balax | 01302-000 | M1.2 tamaño de rosca |
| Grifo | McMaster | 2522A811 | 0-80 tamaño de rosca, fondo |
| Grifo | McMaster | 2522A771 | 0-80 tamaño de rosca, tapón |
| Grifo | McMaster | 26955A94 | 3/8"-24 tamaño de rosca, macho de roscar |
| Macho | McMaster | 2522A713 | 2-56 tamaño de rosca |
| Grifo | McMaster | 2522A715 | 4-40 tamaño de rosca |
| Grifo | McMaster | 2522A718 | 8-32 tamaño de rosca |
| Die | McMaster | 2576A457 | 3/8"-24 tamaño de rosca, 1" de diámetro exterior |
| Broca | McMaster | 30585A82 | Calibre de alambre 65, 0.035" de diámetro |
| Broca | McMaster | 30585A83 | Calibre de alambre 66, 0.033" de diámetro |
| Broca | McMaster | 30585A87 | Calibre de alambre 70, 0.028" de diámetro |
| Broca | McMaster | 30585A88 | Calibre de alambre 71, 0.026" de diámetro |
| Broca | McMaster | 30585A91 | Calibre de alambre 73, 0.024" de diámetro |
| Broca | McMaster | 8870A23 | 3/16" de diámetro |
| Disco Dremel | Wagner | 31M | Diamond, 22 mm de diámetro, 0,17 mm de espesor |
| Alambre de acero | Precision Brand | 21212 | 0.012" de diámetro, completamente duro |
| Alambre de acero | Precision Brand | 21007 | 0.007" de diámetro, completamente duro |
| Alambre de acero | A-M Systems | 792700 | 0.003" de diámetro, semiduro |
| Super pegamento | Loctite | LT-40640 | # 406 |
| Super pegamento | Loctite | LT-41550 | # 415 |
| Polvo acrílico dental | Teets | 223-3773 | Coral |
| Dental acrílico líquido | Teets | 223-4003 |
Referencias
- O'Keefe, J., Recce, M. L. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).
- Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261 (5124), 1055-1058 (1993).
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Reimpresiones y permisos
