Construcción de un hiperimpulsor mejorado del tetrodo múltiples de grabación Neural a gran escala en comportarse ratas

El objetivo general de este procedimiento es construir un dispositivo de registro con múltiples electrodos ajustables de forma independiente para el examen de la actividad cerebral en ratas que se comportan libremente. Por lo tanto, este método es muy emocionante porque ayudará a responder varias preguntas relacionadas con la navegación especial, la toma de decisiones y otros procesos cognitivos. La principal ventaja de este hiperimpulsor es que proporciona una grabación neurológica fiable en el cerebro utilizando materiales que son fáciles de obtener.

Aunque este método fue diseñado para ser utilizado específicamente con ratas, se puede usar con cualquier especie de tamaño de cabeza similar o más grande, como primates no humanos, lo que permite investigaciones de muchas especies. Aquellos que son nuevos en este método pueden tener dificultades con los matices involucrados en la preparación de los pasos porque se requiere un cierto nivel de experiencia y precisión para desarrollar estos trucos que pueden hacer que un viaje sea exitoso. Comience expandiendo los agujeros en el núcleo impreso en 3D con brocas de diferentes tamaños.

Utilice un diámetro de 0,61 milímetros para los 12 orificios pasantes del cable de tierra. Para los 18 orificios pasantes de tetrodo, primero use una broca de 0,66 milímetros y luego ensanche con una broca de 0,71 milímetros. Se utiliza una broca de 0,84 milímetros de diámetro para los 18 orificios ciegos de la varilla guía.

A continuación, pase los dos orificios a través en la parte superior del núcleo y los ocho orificios ciegos restantes con un grifo de 0,80. Use un grifo de fondo para los agujeros ciegos. Cree roscas externas en la base del núcleo utilizando un troquel de 3/8-24.

Ajuste el troquel correctamente para que la tuerca del hiperimpulsor encaje sobre las nuevas roscas. Dependiendo del número deseado de cables de tierra, inserte múltiples segmentos de seis milímetros de largo de tubería metálica de calibre 23 en los orificios del cable de tierra en el núcleo pegándolos si es necesario. Lime los extremos exteriores de las cánulas de cable de tierra hasta que estén enrasados con el núcleo y luego limpie las cánulas con un alambre de acero de 0,30 milímetros de diámetro.

A continuación, inserte completamente 18 tornillos de cabeza plana 08015.88 milímetros de largo en las ranuras del núcleo. No doble los tornillos ni dañe las roscas durante este proceso. Usando el complejo de posicionamiento de varillas en la estación central, coloque 18 segmentos de 17 milímetros de varilla de soldadura de 0,89 milímetros de diámetro sobre los orificios de la varilla guía en el núcleo y martillelos unos cinco milímetros hasta que se enrasen con los tornillos.

Corrija las posiciones de las varillas de soldadura y los tornillos, si es necesario, luego apriete el tornillo de hombro central y los seis tornillos circundantes en el complejo de posicionamiento de la varilla para asegurar las direcciones hacia afuera de las varillas en el núcleo. Atornille la tuerca en el núcleo con el complejo de posicionamiento de la varilla y encaje el núcleo en el soporte del hiperimpulsor para permitir un posicionamiento más fácil debajo de un estereoscopio. Rellena las ranuras con cemento dental diluido para asegurar los tornillos al núcleo.

Llene dos o tres ranuras a la vez antes de que el cemento dental se vuelva demasiado espeso. Raspe el exceso de cemento dental en el núcleo para mantener un ajuste adecuado con el protector y luego deje secar al aire durante 15 minutos. A continuación, pega los tornillos y las varillas en el núcleo con superpegamento fino y déjalo secar durante 15 minutos.

Limpie y amplíe los dos agujeros exteriores de la lanzadera impresa en 3D con brocas. Utilice una broca de 0,61 milímetros de diámetro para el agujero más pequeño y una broca de 0,89 milímetros para el agujero más grande. Inserte el perno de la lanzadera en la base del soporte del perno asegurándose de la orientación adecuada.

A continuación, cierre la tapa del soporte del perno. Sujete firmemente el soporte del perno y enrósquelo lentamente a través del orificio de la tapa con un toque de 0,80. Golpee dos o tres veces hasta que quede suave.

A continuación, inserte el perno de la lanzadera en la lanzadera desde el lado con la abertura más pequeña. Coloque el complejo de pernos de lanzadera-lanzadera boca abajo en la base de la estación de montaje de microaccionamientos. A continuación, alise ambos extremos de un segmento de 15 milímetros de tubo metálico de calibre 23, luego coloque el tubo sobre el orificio de 0,61 milímetros de diámetro guiado por la ranura de la tapa de la estación.

Martille la cánula en el orificio hasta que el extremo superior quede al ras con la tapa de la estación. Retire la mitad exterior de la punta superior de la cánula con un disco de lijado. Limpie la cánula con un alambre metálico de 0,30 milímetros de diámetro.

A continuación, pegue la cánula en la lanzadera con un superpegamento fino, asegurándose de no pegar los pernos de la lanzadera a la lanzadera. Prepare al menos 18 microdrives. Pruebe los microdrives en el bastidor de microdrives.

Asegúrese de que el perno de la lanzadera pueda girar suavemente en la lanzadera y de que todo el microaccionamiento se mueva libremente a lo largo de la varilla roscada. Para insertar cánulas guía en el núcleo del hiperimpulsor, comience por quitar los tubos termorretráctiles y deslice un segmento de cuatro milímetros de tubo de silicona a lo largo del haz hasta el borde soldado-sin soldar. Coloque la ranura en el espaciador del hiperimpulsor para ensanchar el orificio central, permitiendo que el espaciador se deslice alrededor del tubo de silicona.

Retire la cuña cuando el espaciador se asiente en el centro del tubo de silicona. A continuación, organice las posiciones de las cánulas guía en el haz colocando segmentos de 10 centímetros de largo de alambre metálico de 0,18 milímetros de diámetro a través de cada cánula en un orificio de tetrodo específico en el núcleo del hiperimpulsor evitando cualquier cruce de los cables o cánulas en el proceso. Dobla el extremo de los cables para mantenerlos en su lugar.

Empuje las cánulas a través de sus respectivos orificios en el núcleo, teniendo cuidado de evitar doblarse o cruzarse entre ellas hasta que el extremo libre de cada cánula esté al menos dos milímetros fuera del extremo superior del orificio del tetrodo. Asegure el espaciador atornillando la tuerca en el núcleo, teniendo cuidado de evitar que el espaciador gire. Aplique una gota de cemento dental muy diluido desde la parte superior del núcleo sobre la unión de las cánulas para asegurar sus posiciones relativas.

Corte los cables guía del extremo soldado del haz y retírelos de las cánulas retrayéndolos desde el extremo libre. Cargue los microimpulsores lenta y cuidadosamente en cada varilla roscada del núcleo. Confirme que la cánula de microaccionamiento de calibre 23 entra suavemente en el orificio del tetrodo, la cánula guía de calibre 30 entra suavemente en la cánula de microaccionamiento de calibre 23 y el perno de lanzadera gira suavemente a lo largo de la varilla roscada.

Atornille los microdrives de uno a 1,5 milímetros por encima del extremo inferior de las varillas roscadas. A continuación, corte 18 piezas de tubo de poliamida en segmentos de 43 milímetros, que es la longitud del haz de cánula guía más siete milímetros. Limpie cada tubo con un alambre de acero de 0,8 milímetros de diámetro.

Invierta el núcleo, inserte los tubos de poliamida con cuidado en las cánulas guía desde el extremo soldado y empújelos hasta el fondo. A continuación, voltee el núcleo en posición vertical y pegue el extremo superior del tubo de poliamida a la cánula de microaccionamiento con superpegamento espeso. Coloca el corazón boca abajo y deja que el pegamento se seque durante 15 minutos.

Después del secado, corte el tubo de poliamida adicional en el extremo superior dejando de 0,5 a un milímetro fuera de la cánula de microdrive. Para ensamblar los cables de tierra, primero corte longitudes de 25 a 30 milímetros de alambre de acero recubierto. Luego, pele dos milímetros del aislamiento de plástico de ambas puntas de los cables e inserte un extremo de cada uno en ambos lados de una cánula de calibre 30 de seis a ocho milímetros de largo.

Aplana este extremo de cada cánula para asegurar la conexión a sus respectivos cables. Finalmente, inserte el extremo redondo de la cánula de calibre 30 en el extremo superior de la cánula de cable de tierra en el núcleo y presione para que la inserción quede apretada. A continuación, complete el montaje del hipermotor multi-tetrode de acuerdo con las instrucciones del protocolo escrito.

Este diagrama de dispersión muestra la relación entre las amplitudes pico a pico de los picos registrados desde dos electrodos de un tetrodo ubicado en la corteza postrinal. Cada punto corresponde a un pico. Es probable que los grupos de picos se originen en la misma célula.

Cuatro grupos están codificados por colores, como se ve aquí. Aquí se ven las formas de onda de pico medio de los cuatro canales de tetrodo de las celdas codificadas por colores que se muestran en el diagrama de dispersión anterior. Aquí se observan rastros de potencial de campo local en el rango de frecuencia theta registrados simultáneamente desde cuatro tetrodos diferentes ubicados en la corteza entorrinal medial cuando la rata estaba buscando alimento libremente.

Al intentar este procedimiento, es importante trabajar con precisión durante todo el procedimiento para asegurarse de que todas las piezas encajen correctamente. Además, tenga cuidado y use el EPP adecuado cuando trabaje con la herramienta de demostración para evitar lesiones. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo construir estos hipermotores mejorados que llevan múltiples tetrodos para grabaciones neurológicas crónicas en ratas que se comportan.