Name: Construction de tableaux Microdrive pour les enregistrements de neurones chroniques chez la souris Behaving Awake (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 44 s
Description: Découvrez la construction de microdrives pour enregistrements électrophysiologiques chroniques chez la souris éveillée et en mouvement. Cette méthode légère permet d'étudier l'activité neuronale sans restriction comportementale.

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Nous remercions Daniel Carpi pour son aide et des premières contributions à ce projet. Nous remercions également Lucrecia Novoa pour son aide avec des illustrations et des images. Ce travail a été soutenu par le NIH / NIAID programme de subvention 5P01AI073693-03.

1. Tetrode Fabrication <ol><li> Commencez par utiliser isolés 12,5 um (0,0005 &quot;) de diamètre noyau de fil de platine-iridium de la Californie Fine Wire. La longueur du fil doit être coupé à la longueur appropriée pour la structure cible. Par exemple, couper le fil à au moins 30 cm de long pour cibler le subiculum dorsal ou hippocampe. </li><li> Plier le fil sur au centre de sorte qu&#39;il existe deux fils parallèles, qui sera de 15 cm de longueur. Drapé du point médian de ce fil sur un bras horizontal pour former quatre fils parallèles de 7,5 cm de longueur. Suivant attacher la pince de caoutchouc à proximité du fond de la toile drapée, la création d&#39;un faisceau de quatre conducteurs. </li><li> Placez le clip en caoutchouc dans le Tetrode Spinner motorisé, en s&#39;assurant que le fil est tendu, mais le poids n&#39;est pas trop tendue ou roulement, car cela casserait durant le processus de filage. </li><li> Mettez le Spinner Tetrode en mode &quot;Manuel&quot; et appuyez sur le joystick pour &quot;Droite&quot; pour faire tourner le fil dans le sens horaire. La fileuseva tourner à environ 2 Hz, la création d&#39;un faisceau serré de quatre fils pour former la tétrode. </li><li> Appliquer 80 rotations dans le sens horaire, puis arrêter en appuyant sur &quot;Up&quot; sur le joystick. Cela fera une pause au spinner motorisé. Ensuite, appliquez 20 dans le sens antihoraire («Gauche») rotations afin de relâcher la tension sur la tétrode. Le nombre final de rotations par unité de longueur de fil doit être de 8 rotations par micron. </li><li> Utilisation du pistolet de chauffage sur le cadre inférieur 1, qui atteint un maximum de 400 degrés, afin de fusionner les fils ensemble par fusion de la couche de liaison VG. Tenez le pistolet à air chaud ~ 2 cm du fil et exécutez le pistolet vers le haut et vers le bas la longueur droite du fil pendant environ 5 sec à partir de plusieurs angles différents. Assurez-vous de balayer constamment le pistolet de chaleur et pas tenir tout seul endroit car cela va faire fondre l&#39;isolation HML et provoquer les fils à fusionner dans le bundle. </li><li> Effectuer une coupe dans la partie supérieure de la tétrode (près de la branche horizontale) puis relâcher la tétrode de la pince à la partie inférieure. Couper la boucle unique, de sorte qu&#39;il existe quatre fils séparés sur une extrémité de la tétrode, ces fils doivent être connectés électriquement à des broches d&#39;or ou d&#39;une carte de circuit à une étape ultérieure. </li><li> Placez la tétrode terminé dans une boîte de détention sans poussière pour le stockage jusqu&#39;à ce que le disque a été terminé. </li></ol> 2. Assemblée Microdrive personnalisée <ol><li> D&#39;abord construire la base qui va contenir le microdrive (s). La base du microdrive implanté est généralement plus stable si elle est fixée et positionnée le long de la ligne médiane du crâne. Ce protocole décrit les étapes pour construire une base avec une seule microdrive de tenir quatre transporteurs de tubes en polyamide. Micromoteurs et tubes supplémentaires peuvent être facilement ajoutés au besoin. </li><li> Commencez avec un 20 mm environ morceau carré de plexiglas acrylique (5 mm d&#39;épaisseur) et le sable acrylique dans une forme qui permettra à la souris de se déplacer librement à l&#39;entraînement après qu&#39;il se soit implanté sur la tête. </li><li> Ensuite, assembler l&#39;unité d&#39;entraînement. Utilisez personnalisé 30,3 x 6,3 mm guides en laiton qui porteront la vis d&#39;entraînement. Tout d&#39;abord, souder deux guides en laiton ainsi que perpendiculairement. Le guidage vertical de laiton tiendra la vis d&#39;entraînement et des électrodes, tandis que la pièce horizontale sera collée dans le fond de l&#39;acrylique. </li><li> Après souder les pièces de laiton ainsi, commencer l&#39;assemblage du lecteur lui-même en passant une vis en laiton à tête cylindrique à travers le haut du guide et dans un bloc de plastique Delrin. Le bloc carré est conçue de telle sorte que le trou de vis est légèrement excentré (de 0,2 mm), ce qui entraîne une face du bloc en saillie très légèrement par rapport au guide. C&#39;est le côté où les tubes en polyamide portant les électrodes vont s&#39;asseoir. </li><li> Avec le bloc Delrin l&#39;intérieur du guide, et la vis tout au long, enfiler un écrou en laiton hexagonale jusqu&#39;à ce que l&#39;écrou est près de toucher le fond du guide. Ne pas serrer l&#39;écrou, mais plutôt fondre un peu de soudure sur la fin afin de se joindre à l&#39;écrou et la vis mais en faisant attention de ne pas souder anything au guide. Or, la rotation de la vis doit se déplacer vers le haut le bloc de Delrin (sens horaire) et le bas (vers la gauche) verticalement le long du filetage de la vis. Coupez fil qui dépasse derrière l&#39;écrou soudé. </li><li> Une fois que le lecteur a été assemblé, revenir à la base en acrylique et couper une fente 3 mm de large où le lecteur électrode sera. Passez le guide de laiton horizontale à travers la fente, puis utiliser de la colle cryanoacrylate à fixer la pièce à la base. </li><li> Placez la base acrylique dans un étau pour la maintenir en place. Placez une carte d&#39;interface électronique (BEI) au-dessus de la base et marquer l&#39;emplacement des deux trous de vis. Eibs sont micropuces qui fournissent une connexion de signal entre les fils d&#39;électrode et un headstage pré-amplificateur. L&#39;utilisation d&#39;un mm foret de 1,5 pointe, percer des trous soigneusement les marques pour les vis qui tiendront la BEI en place sur le dessus de la base. Placez la BEI et le fil deux vis en laiton dans les trous. </li><li> Utilisez micro ciseaux de dissection pour couper quatre longs morceaux 7 mm de polyamtubes ide. Aligner les quatre tubes les uns à côté des autres sur un morceau de bande pliée en laboratoire. Appliquer cyanoacrylate au centre pour les réunir, mais prenez garde de ne pas mettre de colle dans les tubes eux-mêmes. Laisser les tubes reliés à sécher complètement. </li><li> Faire pivoter la base d&#39;entraînement de 90 degrés de sorte que la puce BEI est vertical et le lecteur est positionné horizontalement avec le bloc de Delrin faisant saillie vers le haut. En regardant à travers une loupe binoculaire, en tamponnant doucement une petite quantité de cyanoacrylate sur le visage Delrin puis placez les quatre tubes reliés à la colle. Laisser sécher la colle complètement avant de tenter de déplacer le lecteur. </li><li> Test que les tubes de polyamide sont solidement fixés et que la totalité de l&#39;ensemble se déplace en douceur sans toucher le guide ou rencontrer de résistance. </li><li> Ensuite, préparez la vis de terre et le fil de terre à la BEI. Faire une vis de terre en prenant une vis en laiton (3/32 &quot;) et poncer les fils jusqu&#39;à ce que les discussions demeurent 1-2. Cela devrait être ~1 mm, car cette vis sera assis à l&#39;intérieur du crâne et n&#39;est pas destinée à pénétrer dans le tissu cérébral. </li><li> Couper une longueur de 30 mm de fil de cuivre (la durée exacte dépendra de l&#39;endroit où le crâne de placer le sol des animaux). Le fil de cuivre doit être de 100 à 500 um (0,004 à 0,02 &quot;) de diamètre, c&#39;est à peu près équivalent à 38 AWG à 24 AWG Appliquer flux de soudure aux deux extrémités du fil de cuivre sur une de ses extrémités, à souder la vis à la masse.. le fil. De l&#39;autre côté, souder une épinglette en or BEI. Ce fil de terre peut être annulée et relié à la BEI plus tard au cours de la chirurgie d&#39;implantation. </li><li> L&#39;étape suivante consiste à guider les électrodes à travers les tubes de polyamide et de les connecter aux trous de canal sur la puce BEI. Tourner la vis d&#39;entraînement entièrement dans le sens horaire de sorte que les tubes sont à leur première position. </li><li> Pour les électrodes simples, couper une longueur de 50 mm de Stableohm 50 fils pm et le guider à travers un tube en polyamide, ce qui lui permet de dépasser d&#39;au moins 2,0 mm passé l&#39;extrémité du tube (pour le ciblage subiculum ouhippocampe). Appliquer une petite goutte de cyanoacrylate dans la partie supérieure du tube, fixer le fil au tube et à empêcher tout mouvement du fil. Ensuite, connectez l&#39;extrémité libre du fil à un trou de canal BEI aide d&#39;une épingle d&#39;or. Coupez l&#39;excédent de fil avec des ciseaux fins. Répéter pour les autres microélectrodes. </li><li> Pour le raccordement tétrodes, prendre un achevés tetrode hors de la boîte de rangement. Guide de l&#39;extrémité fusionnée de la tétrode à travers un tube en polyamide et lui permettre de prolonger au moins 2,0 mm passé l&#39;extrémité du tube (pour subiculum ou hippocampe). Appliquez une petite goutte de cyanoacrylate dans la partie supérieure du tube, l&#39;apposition du tetrode au tube et empêchant tout mouvement. Prendre les quatre fils séparés, à l&#39;autre extrémité de la tétrode et raccorder chaque fil d&#39;un trou de rigole BEI en utilisant une broche d&#39;or. Coupez l&#39;excédent de fil. Répétez l&#39;opération pour les autres tétrodes. </li></ol> 3. Assemblée VersaDrive <ol><li> Commencer à construire une tétrode VersaDrive quatre, ce qui comprend une base, enceinte, et le bouchon pieces. </li><li> Couper une tubulure de polyamide et 10 mm et de le guider à travers le petit trou sur un porte-tétrode. Laisser le tube dépasser de la porte très légèrement (0,5 mm). Utilisez 5 min époxy pour coller le tube de polyamide en place, en faisant attention de ne pas permettre à l&#39;époxy pour aller dans le tube lui-même. Répétez cette opération pour les trois autres tubes et les transporteurs. </li><li> Après l&#39;époxy est entièrement fixé, guider chaque tube de polyamide à travers l&#39;un des quatre trous de la base VersaDrive. Une fois tous les quatre tubes sont dans leurs trous, pousser une goupille à travers le trou d&#39;insecte externe, ce qui va maintenir le support d&#39;tétrode en ligne et servir comme un rail pour le support de se déplacer sur. Répétez cette opération pour les trois autres transporteurs. </li><li> Prenez un bouchon et l&#39;aligner avec les quatre broches insectes de sorte que le capuchon recouvre la base et les transporteurs tétrodes réside dans le bouchon. Fil vis de la machine x 5 mm à 1 mm dans le trou approprié dans le bouchon et dans le porte-tétrode. Ce sera la vis d&#39;entraînement pour déplacer le support vers le haut et vers le bas. Repmanger ce pour les trois autres vis. </li><li> Mettez toutes les vis dans le sens horaire jusqu&#39;à ce que les transporteurs tétrodes sont à leur position de tête et les tubes de polyamide sont visibles à travers l&#39;ouverture du bouchon. Utilisation de fines micro ciseaux de dissection, couper le tube juste au-dessous (1 mm) de la base de telle sorte que les quatre tubes de polyamide sont de la même longueur. </li><li> En utilisant un microscope à dissection, enfiler avec soin une tétrode à travers un tube en polyamide. Il est important de garder le fil de tetrode parfaitement droite à mesure qu&#39;il avance dans le tube que tout plié ou écrasé, il sera très difficile d&#39;enfiler entièrement la tétrode à travers. Répétez l&#39;opération pour les trois autres tétrodes. </li><li> Une fois toutes les tétrodes sont dans leurs tubes, appliquer soigneusement une petite goutte de cyanoacrylate au sommet de chaque tube, la sécurisation des tétrodes dans leurs tubes respectifs. Prenez garde à ne pas mettre cyanoacrylate entre les transporteurs ou sur les fils de tétrodes lâches qui font saillie à travers le bouchon. </li><li> Couper les tétrodes sorte qu&#39;ils ne s&#39;étendent que passé les tubes2,0 mm (pour subiculum ou hippocampe). Ensuite, placez la base d&#39;entraînement (avec les quatre broches insectes insérés) dans le gabarit VersaDrive. L&#39;autre moitié du gabarit tiendra le cap VersaDrive qui a tous les trous de réceptacle pour faire les connexions de canal. </li><li> Tourner la vis d&#39;entraînement complètement dans le sens antihoraire afin que les tétrodes sont dans leur position la plus basse. </li><li> Avant de raccorder les fils de tétrodes aux récipients d&#39;or, d&#39;abord connecter les fils de terre au bouchon. Le capuchon VersaDrive a deux trous de broche pour le raccordement au sol à la position centrale des deux rangées de trous. Couper un fil de cuivre d&#39;au moins 30 mm (dépend où sur le crâne de placer le sol) et le guider à travers l&#39;un de ces trous centraux. Le fil de cuivre doit être 100 - 500 um (0,004 à 0,02 &quot;) de diamètre, c&#39;est à peu près équivalent à 38 AWG à 24 AWG Pousser un récipient d&#39;or dans le trou pour attraper le fil de cuivre en place et couper tout excès de fil.. Sur l&#39;autre extrémité du fil de cuivre, et appliquer flux solder cette extrémité de fil à une vis de terre (voir 2.11.). Répétez l&#39;opération pour le second fil de terre. </li><li> Ensuite, guider tous les câbles de tétrode vrac (il faudrait seize au total) à travers leurs trous réceptacles respectifs sur le capuchon. Il est préférable de commencer avec une tétrode et enfilez les fils individuels aux quatre trous appropriés qui finira juste au-dessus. Les fils de tétrodes individuels doivent être manipulés avec une légère pression car ils sont fragiles et peuvent facilement sertir si serré trop fort. Remettre le bouchon en alignant les broches d&#39;insectes trous et appuyez sur raccord à la base. </li><li> Avec les fils de tétrodes saillie à travers le couvercle, appuyez répondre aux récipients en or à saisir les fils de tétrodes en place et effectuer les raccordements électriques. Environ 50% des fils sera rognée (au-dessus du cap) une fois le réceptacle de l&#39;or est poussé vers le bas. Couper l&#39;excédent de fil qui reste en saillie de la partie supérieure du capuchon. Dans de rares cas (moins de 5%), en poussant le réceptacle de l&#39;or vers le bas va écraser le filet de le briser en dessous réceptacle, résultant dans un canal déconnecté. Cette déconnexion ne peut être réalisée tant que le test d&#39;impédance et les étapes de galvanoplastie (voir 4.7). </li><li> Répétez le processus d&#39;emmanchement pour les trois autres tétrodes. Tourner les vis d&#39;entraînement vers la droite pour les déplacer vers le haut et faire en sorte que le mouvement d&#39;entraînement est lisse. </li></ol> 4. Plaqué or de pointes d&#39;électrodes <ol><li> Indépendamment de ce type de microélectrodes utilisées, les pointes des électrodes doivent être plaqués or afin de réduire l&#39;impédance de pointe. Cela permettra de maximiser la capacité d&#39;enregistrer de manière fiable et discriminer des potentiels d&#39;action seule unité. Testez l&#39;impédance d&#39;électrode en utilisant le dispositif nanoZ Neuralynx. Le nanoZ est un dispositif informatique qui mesure l&#39;impédance et permet de galvanoplastie automatisé. </li><li> Première tourner les vis Microdrive vers le bas (sens antihoraire) à leur position la plus basse. Montez ensuite solidement le microdrive sur une pince qui permet l&#39;abaissement dules pointes des électrodes dans la solution de placage or. </li><li> Remplissez un tour Delrin avec une solution d&#39;or SIFCO et l&#39;autre tour avec de l&#39;eau distillée. Abaisser les pointes d&#39;électrodes dans la solution d&#39;or. </li><li> Branchez le câble USB nanoZ dans un ordinateur basé sur Windows et puis ouvrez le programme nanoZ. Ce programme permettra de donner des lectures d&#39;impédance et d&#39;effectuer la dorure sur chaque canal connecté sur le microdrive. </li><li> Accédez au périphérique déroulant et sélectionner le nanoZ, après quoi il affichera &quot;Connexion établie&quot; au bas de la fenêtre. Ensuite, sélectionnez l&#39;adaptateur approprié pour tester dans le menu déroulant. Cliquez sur &quot;impédances de test&quot; et régler la fréquence de test à 1004 Hz (40 cycles, 0 msec pause). Cliquez sur &quot;sonde de test&quot;, qui ouvrira la fenêtre &quot;Probe Report&quot; qui affiche tous les canaux disponibles avec leurs MQ lectures. Enregistrer ces valeurs d&#39;impédance en cliquant sur l&#39;icône du disque ou en sélectionnant &quot;Fichier&quot;, puis &quot;Enregistrer le rapport&quot;. </li><li> Ensuite, cliquez sur &quot;CC plaquent&quot; et assignerles valeurs suivantes: Mode = impédances de match, plaquant courant = -1.0 pA, Target = 350 kQ à 1.004 Hz, 5 courses, 5 sec intervalle, 2 sec de pause. </li><li> Cliquez sur &quot;Autoplate&quot;. Le programme va d&#39;abord lire l&#39;impédance de chaque canal, puis appliquer le courant spécifié à ce canal, re-tester l&#39;impédance et appliquer un courant que nécessaire jusqu&#39;à ce que l&#39;impédance de la cible (ou d&#39;une valeur inférieure) est atteint. Bien que l&#39;objectif est de réduire l&#39;impédance de l&#39;électrode, il est possible que les canaux seront galvanoplastie en dessous des valeurs de 100 kQ. Dans de tels cas, il est possible que les fils voisins sur la tétrode ont été court-circuitées. Dans ce cas, inverser la polarité du courant (+ 1,0 mA) pour éliminer les particules d&#39;or excédentaires, re-tester l&#39;impédance de ce canal, puis répétez la galvanoplastie. Valeurs d&#39;impédance finales typiques sur un faisceau de quatre fils 12,5 uM vont de 150 à 325 kQ. </li><li> S&#39;il ya un seul canal qui n&#39;a pas plaqué en dessous de 350 kQ, répétez le processus de galvanoplastie.Le programme vous permet de sauter les canaux qui ont déjà atteint la cible et ne sera canaux de plaque qui ne l&#39;ont pas. </li><li> Une fois tous les canaux ont été plaqués à une impédance acceptable, fermez le programme nanoZ et débranchez l&#39;appareil. Soulevez les électrodes sur la solution de placage et de réduire les pointes dans la tour Delrin de l&#39;eau distillée pour rincer les particules d&#39;or excédentaires. </li><li> Tournez les vis du disque dans le sens horaire jusqu&#39;à ce que les électrodes sont portées à leur position supérieure. Maintenant, le microdrive et les électrodes sont prêts pour l&#39;implantation. </li></ol>

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<li>Cash, S. S., Halgren, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+K-complex+represents+an+isolated+cortical+down-state%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The human K-complex represents an isolated cortical down-state.</a> Science. 324 (5930), 1084-1087 (2009).</li>
</ol>

Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents.

Nous avons décrit un ensemble de techniques pour la construction de micromoteurs légers et compacts pour l&#39;enregistrement de l&#39;unité extracellulaire et l&#39;activité de potentiel de champ chez la souris. En construisant des micromoteurs personnalisés avec des bases façonné en verre acrylique (méthacrylate de méthyle), le système de base peut être facilement adapté pour plusieurs lecteurs et pour le ciblage d&#39;un large éventail de régions neurales. Nous avons réussi à modifier le système pour l&#39;enregistre...

L&#39;utilisation de la technique de micro-électrodes pour enregistrer des signaux neuronaux extracellulaires in vivo a une longue et précieuse tradition en neurosciences 1, 2. La capacité d&#39;enregistrer l&#39;activité électrique de plusieurs régions du cerveau chez les animaux se comportent librement est, cependant, une technologie plus récente qui est de plus en plus fréquent que les logiciels pour l&#39;acquisition, l&#39;analyse et la discrimination des signaux neuronaux devient plus sophistiqué et convivial 3, 4. Les avancées technologiques sur le plan logiciel ont également été accompagné par des réductions dans le poids et l&#39;encombrement des dispositifs implantables, qui ont été revus à la baisse suffisamment pour l&#39;enregistrement dans les petits mammifères comme les souris. En utilisant des composants légers (souvent en plastique), les chercheurs sont en mesure de construire des micromoteurs qui permettent de positionnement indépendant des électrodes ou tétrodes pour cibler un large éventail de régions du cerveau 5-7. Même structures cérébrales profondes, telles que l&#39;amygdale 6 et le striatum 5, peuvent être régulièrement pris pour cibles par la sélection d&#39;une vis d&#39;entraînement suffisamment longue. Ces techniques d&#39;enregistrement permettent aux chercheurs d&#39;obtenir des signaux neuronaux de haute fidélité et sont en correspondance avec l&#39;activité électrique de neurones isolés enregistrés intracellulaire 8, 9. L&#39;utilisation de ces types de micromoteurs, nous avons enregistré des succès simples unités de souris jusqu&#39;à deux mois après l&#39;implantation 10. En outre, la nature léger des appareils (environ 1,5-2,0 g) a abouti à la performance comportementale qui est comparable aux souris non implantés dans de nombreuses tâches comportementales. En particulier, nous avons démontré que les souris implantées présentent des performances normales dans le roman tâche de reconnaissance d&#39;objet 10 et le lieu tâche d&#39;objet (données non publiées). L&#39;utilisation de micromoteurs couplés à de multiples tétrodes permet aux chercheurs de surveiller et d&#39;analyser l&#39;activité neuronale au niveau du réseautout en enregistrant à partir de multiples unités individuelles dans le cerveau. Enregistrement avec ces tétrodes a plusieurs avantages importants à des fins d&#39;identification d&#39;unité et permet l&#39;acquisition de haute précision et de la discrimination de plusieurs unités individuelles 11. Nous décrivons comment fabriquer et faisceaux de tétrodes or plaque, puis charger ensuite dans les supports d&#39;électrodes pouvant être entraînés. Un type de support de disque nous décrivons est disponible dans le commerce et l&#39;autre est une conception simple, mais facilement extensible, un lecteur qui peut accueillir plusieurs transporteurs et les modalités de tétrodes sans un investissement important de ressources.

<table><tbody><tr><td>0,0005" (12,5 &mu ; M) diamètre Fil de platine-iridium </td><td>California Fine Wire</td><td>CFW#100-167</td><td>HML VG isolé <a href="http://www.calfinewire.com » target="_blank">www.calfinewire.com</a></td></tr><tr><td>0.002 » (50 &mu ; M) diamètre Stableohm 675 fil</td><td>California Fine Wire</td><td>CFW# 100-188</td><td>HML isolé Ni-Cr</td></tr> tube <tr><td>polyamide</td><td>Polymicro Technologies</td><td>1068150020</td><td>99 microns D.I., 166 microns D.E. <a href="http://www.polymicro.com » target="_blank">www.polymicro.com</a></td></tr><tr><td>guides en laiton</td><td>World Plastics Inc</td><td></td><td>3,3 x 6,6 mm</td></tr><tr><td>Blocs Delrin</td><td>Monde Plastics Inc</td><td></td><td>3,13 x 2,5 mm</td></tr><tr><td>Vis en laiton à tête cylindrique</td><td>J.I. Morris Co.</td><td>00-90 x 1/2</td><td>vis d’entraînement <a href="http://www.jimorrisco.com » target="_blank">www.jimorrisco.com</a></td></tr><tr><td>écrous hexagonaux en laiton</td><td>J.I. Morris Co.</td><td>00-90</td><td></td></tr><tr><td>Vis en laiton à tête cylindrique</td><td>J.I. Morris Co.</td><td>000-120 x 3/32</td><td>passe-partout EIB et vis de sol</td></tr><tr><td>plexiglas acrylique</td><td>Canal Street Plastics</td><td></td><td>5 mm d’épaisseur, transparent, <a href="http://www.cpcnyc.com » target="_blank"> www.cpcnyc.com</a></td></tr><tr><td>cyanoacrylate</td><td>Krazy Glue</td><td></td><td>2 g</td></tr><tr><td>tube carte d’interface électronique</td><td>Neuralynx</td><td>EIB-18</td><td><a href="http://www.neuralynx.com » target="_blank">www.neuralynx.com</a></td></tr><tr><td>solution d’or sans cyanure</td><td>SIFCO</td><td>SIFCO 5355</td><td><a href="http://www.sifcoasc.com » target="_blank">www.sifcoasc.com</a></td></tr><tr><td>VersaDrive 4</td><td>Neuralynx</td><td></td><td>quatre tétrodes modèle</td></tr><tr><td>tétrode station d’assemblage</td><td>Neuralynx</td><td></td><td></td></tr><tr><td>tétrode motorisée</td><td>Neuralynx</td><td>tetrode spinner 2.0</td><td></td></tr><tr><td>VersaDrive jig</td><td>Neuralynx</td><td></td><td></td></tr><tr><td>fer à souder</td><td>Radio Shack</td><td>64-2802B</td><td><a href="http://www.radioshack.com » target="_blank">www.radioshack.com</a></td></tr><tr><td>nanoZ</td><td>Neuralynx</td><td></td><td></td></tr><tr><td>petite perceuse/visseuse</td><td> Produits</td><td>Rampower 35</td><td>avec pédale, <a href="http://www.ramprodinc.com » target="_blank">www.ramprodinc.com</a></td></tr><tr><td>drill bits</td><td>Small Parts, Inc.</td><td></td><td>Bits 3/32 », <a href="http://www.smallpartsinc.com » target="_blank">www.smallpartsinc.com</a></td></tr><tr><td>microscope de dissection</td><td>Olympus</td><td>SZ-60</td><td><a href="http://www.olympusamerica.com » target="_blank">www.olympusamerica.com</a></td></tr><tr><td>pistolet</td> thermique <td>Alphawire</td><td>Fit gun 3</td><td>utiliser le réglage « 1 » uniquement, <a href="http://www.alphawire.com » target="_blank">www.alphawire.com</a></td></tr><tr><td>26 AWG</td> fil de cuivre <td>Arcor Electronics</td><td>F26</td><td>pour les fils de terre, <a href="http://www.arcorelectronics.com » target="_blank"> www.arcorelectronics.com</a></td></tr><tr><td>flux de soudure</td><td>Eagle</td><td>2 oz, #205</td><td></td></tr><tr><td>0.02 » de diamètre soudure</td><td>Kester</td><td>24-6337-0010</td><td><a href="http://www.kester.com » target="_blank"> www.kester.com</a></td></tr><tr><td>étau de paillasse</td><td>Vacu-Vise</td><td>Model 300</td><td></td></tr><tr><td>fibre optique</td><td>lumière Nikon</td><td>MKII</td><td>dual light arms, <a href="http://www.nikon.com » target="_blank"> www.nikon.com</a></td></tr><tr><td>5-min époxy</td><td>Allied Electronique</td><td></td><td>25 ml, <a href="http://www.alliedelec.com » target="_blank"> www.alliedelec.com</a></td></tr><tr><td>pince à épiler</td><td>fine Roboz Surgical Instrument Co.</td><td>RS-4907, RS-5010</td><td>Matériau INOX, <a href="http://www.roboz.com » target="_blank"> www.roboz.com</a></td></tr> <tr><td>micro ciseaux de dissection</td><td>Roboz Surgical Instrument Co.</td><td>RS-5880</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Table 1. Matériaux et réactifs utilisés pour la construction de tétrodes et de micromoteurs.</td></tr></tbody></table>

construction de tableaux microdrive pour les enregistrements de neurones chroniques chez la souris behaving awake

Construction of Microdrive Arrays for Chronic Neural Recordings in Awake Behaving Mice

Enregistrements électrophysiologiques State-of-the-art des cerveaux des animaux se comportent librement permettent aux chercheurs d&#39;examiner simultanément les potentiels de champ locaux (LFP) à partir de populations de neurones et les potentiels d&#39;action des cellules individuelles, que l&#39;animal se livre à des expérimentalement tâches pertinentes. Microdrive chroniquement implantés permettent des enregistrements du cerveau pour durer sur des périodes de plusieurs semaines. Durs miniaturisés et des composants légers permettent à ces enregistrements à long terme de se produire chez les petits mammifères comme les souris. En utilisant tétrodes, qui sont constitués de faisceaux étroitement tressées de quatre électrodes, dans lequel chaque fil a un diamètre de 12,5 um, il est possible d&#39;isoler des neurones physiologiquement actifs dans des régions du cerveau superficielles telles que le cortex cérébral, l&#39;hippocampe dorsal, et subiculum, ainsi que les régions plus profondes telles que le striatum et l&#39;amygdale. En outre, cette technique assure des enregistrements de neurones stables, de haute fidélité que l&#39;animal est contestée par un varieté de tâches comportementales. Ce manuscrit décrit plusieurs techniques qui ont été optimisés pour enregistrer à partir du cerveau de la souris. Tout d&#39;abord, nous montrons comment fabriquer tétrodes, les charger dans des tubes de rouler, et plaqué or leurs conseils afin de réduire leur impédance de MQ à la gamme de kQ. Deuxièmement, nous montrons comment construire un ensemble de microdrive personnalisé pour porter et déplacer les tétrodes verticalement, avec l&#39;utilisation de matériaux peu coûteux. Troisièmement, nous montrons les étapes de l&#39;assemblage d&#39;un microdrive disponible dans le commerce (Neuralynx VersaDrive) qui est conçu pour transporter tétrodes mobiles indépendamment. Enfin, nous présentons des résultats représentatifs des potentiels de champs locaux et les signaux mono-parts obtenues dans le subiculum dorsal de souris. Ces techniques peuvent être facilement modifiés pour s&#39;adapter à différents types de réseaux d&#39;électrodes et des systèmes d&#39;enregistrement dans le cerveau de souris.

<p class="jove_content"&gt; Après avoir implanté le microdrive et baisser les électrodes aux objectifs escomptés du cerveau, un système d&#39;acquisition de données amplifié, comme un Neuralynx Lynx-8, est nécessaire pour enregistrer des signaux neuronaux. Enregistrements de neurones représentatifs de potentiels de champs locaux (LFP) et les potentiels d&#39;action unique unitaires (souvent appelés «pics») de la dorsale subiculum de la souris sont indiquées dans<strong&gt; Figure 2</strong&gt;. Signaux LFP ont été échantillonnées à 3 kHz et pas...

La conception et l&#39;assemblage de micromoteurs pour des enregistrements électrophysiologiques in vivo des signaux du cerveau de la souris est décrite. En attachant des faisceaux de microélectrodes aux transporteurs carrossables robustes, ces techniques permettent des enregistrements de neurones à long terme et stable. Le design léger permet une performance comportementale sans restriction par l&#39;animal implantation d&#39;entraînement suivant.

Construction de tableaux Microdrive pour les enregistrements de neurones chroniques chez la souris Behaving Awake

State-of-the-art electrophysiological recordings from the brains of freely behaving animals allow researchers to simultaneously examine local field ...

L’objectif global de cette procédure est de construire un micro-lecteur qui peut être utilisé pour les enregistrements cérébraux chez les souris pendant qu’elles se déplacent librement dans une chambre expérimentale. Pour ce faire, il suffit de préparer d’abord un faisceau de quatre microélectrodes dans un tede. La deuxième étape consiste à construire la base du micro-variateur et à assembler les composants du variateur.Ensuite, les tetros sont fixés au lecteur et sont connectés à des broches dorées. La dernière étape consiste à dorer la pointe du tetros pour réduire leur impédance et assurer des enregistrements signal/bruit élevés. En fin de compte, les réseaux de micro-entraînements chroniques sont utilisés pour enregistrer l’activité neuronale de populations de neurones, ainsi que de neurones uniques chez les animaux éveillés.Le principal avantage de cette technique est qu’elle offre une solution d’ondes lumineuses assez peu coûteuse pour les enregistrements cérébraux chroniques chez la souris et d’autres petits mammifères. Cette technologie peut résoudre des problèmes clés dans le domaine des neurosciences, tels que la façon dont les neurones codent l’information lors de l’exécution de tâches comportementales. Nous utilisons régulièrement cette technique pour enregistrer à partir de neurones de l’hippocampe dorsal et de l’ulu, mais nous l’avons également utilisée pour cibler des structures plus profondes telles que l’amygdale.La démonstration visuelle de cette méthode est cruciale car la construction et la partie d’assemblage sont difficiles à apprendre, et aussi parce qu’il s’agit de pièces très petites et délicates pour commencer la fabrication de tetro. Pour l’hippocampe, coupez 30 centimètres de fil de platine iridium isolé de 12,5 micromètres de diamètre, pliez le fil deux fois pour former quatre fils parallèles de 7,5 centimètres de long chacun. Ensuite, fixez un clip recouvert de caoutchouc près du bas du fil drapé et fixez-le au cône tetro motorisé, en vous assurant que le fil est tendu mais pas trop tendu ou que le poids du porteur est cela le fera casser.Pendant le processus de filage, appliquez 80 rotations dans le sens des aiguilles d’une montre pour enrouler le tero, suivies de 20 rotations dans le sens inverse des aiguilles d’une montre afin de relâcher la tension. Le nombre final de rotations par longueur de fil doit être de huit rotations par micron. Ensuite, réglez le pistolet thermique à 400 degrés Celsius et utilisez-le pour fusionner les fils ensemble.Faites passer le pistolet thermique de haut en bas sur toute la longueur des fils pendant cinq secondes, en le maintenant à environ deux centimètres du fil à tout moment. Pour faire fondre doucement le revêtement de liaison VG sur les fils, coupez le haut du téro pour former quatre fils séparés, puis relâchez l’extrémité inférieure du clip. Placez le tero terminé dans une boîte de conservation sans poussière pour le ranger jusqu’à ce que le disque soit terminé.Tout d’abord, construisez la base du micro-lecteur en ponçant un morceau carré de 20 millimètres d’acrylique plexiglas de cinq millimètres d’épaisseur dans une forme qui permettra à la souris de se déplacer librement avec le lecteur après son implantation sur la tête. Ensuite, soudez perpendiculairement deux guides en laiton de 3,3 x 6,3 millimètres. Le guide vertical en laiton maintiendra la vis d’entraînement et les électrodes tandis que la pièce horizontale sera collée dans la base en acrylique.Ensuite, commencez l’assemblage du lecteur lui-même en passant une vis de poitrine à tête de remplissage à travers le haut du guide et dans un bloc en plastique delrin. Enfilez un sein hexagonal non sur la vis jusqu’à ce que l’écrou touche presque le bas du guide. Cependant, ne le serrez pas complètement.Au lieu de cela, faites fondre une petite quantité de soudure afin d’assembler l’écrou et la vis. Mais attention à ne rien souder au guide. La rotation de la vis doit déplacer le bloc de delrin dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre verticalement le long du filetage.Une fois le lecteur assemblé, retournez à la base en acrylique et découpez une fente de trois millimètres de large où se trouvera le lecteur d’électrode. Passez ensuite le guide de soutien-gorge horizontal à travers la fente, puis utilisez de la colle Sano ACRL pour fixer la pièce à la base. Ensuite, placez une carte d’interface électronique sur le dessus de la base et pour marquer l’emplacement des deux trous de vis à l’aide d’une perceuse à pointe de 1,5 millimètre, percez soigneusement des trous au niveau des marques pour les vis qui maintiendront l’EIB en place sur le dessus de la base.Vissez ensuite deux vis de poitrine dans les trous. Utilisez des ciseaux de micro-dissection pour couper quatre morceaux de tube en polyamide de sept millimètres de long. Alignez-les l’un à côté de l’autre sur un morceau de ruban de laboratoire plié et appliquez du sano ACRL pour les assembler.Prévoyez suffisamment de temps pour que les tubes de joint sèchent complètement. Ensuite, tamponnez soigneusement une petite quantité de cyanoacrylate sur le visage du delrin. Placez ensuite les quatre tubes de joint sur la colle.Encore une fois, laissez suffisamment de temps pour que la colle prenne complètement avant d’essayer de déplacer le lecteur. Vérifiez que les tubes en polyamide sont solidement fixés et que l’ensemble se déplace en douceur sans toucher le guide ni rencontrer de résistance. Ensuite, préparez la vis de terre et connectez le fil de terre à la BEI comme décrit dans le protocole texte ci-joint.Connectez le tetros et/ou les électrodes simples à l’EIB en faisant d’abord passer les fils à travers le tube en polyamide, en leur permettant de s’étendre d’au moins deux millimètres au-delà de l’extrémité du tube. Appliquez ensuite une petite goutte de cyanoacrylate, en fixant le fil sur le tube et en empêchant tout mouvement du fil. Ensuite, connectez les extrémités libres du tero ou d’autres fils à un trou de canal EIB à l’aide d’une broche dorée.Enfin, coupez tout excès de fil avec les ciseaux fins indiqués. Voici des exemples d’autres configurations de disques qui peuvent être construites pour cibler différentes régions du cerveau. Pour commencer l’inverse, composez l’assemblage du lecteur.Coupez le tube en polyamide à 10 millimètres et guidez-le à travers le plus petit trou d’un support tetro jusqu’à ce qu’il dépasse de 0,5 millimètre l’extrémité. Ensuite, époxy le tube en polyamide en place et répétez ces étapes pour les trois autres tubes et supports. Une fois que l’époxy a complètement pris.Guidez chaque tube en polyamide à travers l’un des quatre trous de la base d’entraînement Versa. Enfoncez ensuite une épingle à insectes dans le trou extérieur. Cela maintiendra le transporteur tetro en ligne et servira de rail sur lequel le transporteur pourra voyager.Répétez cette opération pour les trois autres transporteurs. Ensuite, prenez un capuchon et alignez-le avec les quatre épingles à insectes de sorte que le capuchon recouvre la base et que les transporteurs de téro résident à l’intérieur du capuchon. Vissez une vis à métaux d’un millimètre sur cinq millimètres dans le trou approprié du capuchon et dans le support de téro.Répétez cette opération pour les trois autres vis. Tournez toutes les vis dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que les supports tetro soient en position supérieure et que les tubes en polyamide soient visibles à travers l’ouverture du capuchon. À l’aide de fines ciseaux de micro-dissection, coupez le tube juste en dessous de la base de manière à ce que les quatre tubes en polyamide soient de la même longueur.Ensuite, à l’aide d’un microscope à dissection, enfilez soigneusement le tetros dans les tubes en polyamide et fixez-les en place avec une petite goutte d’ano. Coupez ensuite les tetros de manière à ce qu’ils ne dépassent que de 2,0 millimètres les tubes. Avant de connecter les fils tero aux prises en or.Tout d’abord, connectez les fils de terre au capuchon. Ensuite, guidez tous les fils de téro lâches à travers leurs trous de réceptacle respectifs sur le capuchon et installez le capuchon en alignant les trous des broches à insectes et en appuyant sur le raccord à la base. Enfin, coupez tout excès de fil qui dépasse du haut du capuchon.Tournez d’abord les vis du micro-entraînement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre jusqu’à leur position la plus basse. Montez ensuite solidement le micro-entraînement sur une pince qui permettra d’abaisser les pointes des électrodes dans la solution de placage or. Remplissez une tour de delrin avec une solution d’or CCO et l’autre tour avec de l’eau distillée et abaissez les pointes des électrodes dans la solution d’or.Ensuite, ouvrez le programme Nano Z et cliquez sur DC electroplate. Réglez le mode pour qu’il corresponde aux impédances, au courant de placage à moins 1,0 microampères et à la cible à 350 kilo-ohms à 1004 hertz. Ensuite, réglez-le pour qu’il s’exécute cinq fois à cinq secondes d’intervalle avec une pause de deux secondes entre chaque exécution.Une fois le programme configuré, cliquez sur plaque automatique, le programme lira d’abord l’impédance de chaque canal. Appliquez ensuite le courant spécifié à ce canal, testez à nouveau l’impédance et appliquez le courant si nécessaire jusqu’à ce que l’impédance cible ou une valeur inférieure soit atteinte. Si l’impédance descend en dessous de 100 kilo-ohms, inversez la polarité du courant à 1,0 microampères pour éliminer les particules d’or en excès, puis répétez la galvanoplastie. Les valeurs d’impédance finales typiques sur un faisceau de quatre fils de 12,5 micromètres varient de 150 à 325 kilo-ohms.Une fois que tous les canaux ont été plaqués à un niveau d’impédance acceptable, fermez le programme Nano Z et déconnectez l’appareil. Ensuite, soulevez les électrodes de la solution de placage et abaissez les pointes dans la tour de delrin d’eau distillée pour rincer les particules d’or en excès. Les ulu dorsaux sont montrés ici.Les quatre canaux illustrés dans la partie A sont un exemple de signal mal mis à la terre qui se traduit par des valeurs saturées et des signaux extrêmement bruyants. Les quatre canaux illustrés dans la partie B, cependant, sont un bon exemple d’un signal bien ancré avec des oscillations de réseau clairement visibles dans la gamme thêta de quatre à 12 hertz. Sur la gauche, un exemple d’un mauvais enregistrement de Tero.Étant donné que les quatre fils d’électrodes ont enregistré des formes d’onde de pointe essentiellement identiques, plus d’un millier de formes d’onde de pointe individuelles ont été superposées les unes sur les autres pour chaque canal du téros. Ce motif était probablement dû à la fusion des fils pendant l’étape de fusion de l’isolant de la fabrication du téro, ce qui a fait que le faisceau de fils a agi efficacement comme une seule électrode d’enregistrement. Sur la droite, un exemple d’un bon enregistrement tetro montrant des formes d’ondes de pointe superposées à partir d’une unité putative avec différentes amplitudes sur les quatre fils tede.Ce type de modèle d’enregistrement de pointes permet d’améliorer la discrimination des unités lors du clustering et de la séparation hors ligne ultérieurs. Après avoir construit cette micro-plongée, il est important de tester chacun de vos canaux d’électrodes et de vous assurer qu’ils se trouvent dans une plage d’impédance appropriée avant de passer à la chirurgie d’implantation. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez vous sentir à l’aise pour construire des teros et des variateurs de micro-électrodes pour une implantation chronique chez la souris.Bonne chance pour construire vos disques et amusez-vous avec vos expériences.

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Comportement

Dans ce protocole, nous démontrons comment fabriquer une gamme de micro-disque pour les maladies chroniques des enregistrements électrophysiologiques chez le rat.

Micro-drive tableau pour les maladies chroniques In vivo Enregistrement: Disque de fabrication

Dans ce protocole, nous montrer comment fabriquer et tétrodes condition pour une utilisation avec un éventail de micro-disque, qui a été conçu pour les enregistrements électrophysiologiques chroniques chez le rat. De plus, nous illustrons les étapes finales de la construction de micro-array disque, qui comprend l'installation de câbles de terre et d'un cône de protection.

Micro-drive tableau pour les maladies chroniques In vivo Enregistrement: Assemblée Tétrode

La conception, la fabrication et l'assemblage d'un microdrive ultra-léger motorisé est décrit. Le dispositif fournit une solution rentable et facile à utiliser pour les enregistrements chroniques d'unités simples dans les petits animaux au comportement.

Conception et montage d&#39;un Microdrive ultra-léger motorisé pour des enregistrements de neurones chroniques chez les petits animaux

La vidéo démontre l’enregistrement électrophysiologique simultané de plusieurs régions du cerveau chez un rat à l’aide d’un réseau de micro-entraînement intégratif. Des électrodes d’enregistrement sont placées dans le bulbe olfactif, des électrodes de référence dans le cortex frontal et des électrodes de micro-réseau d’entraînement dans l’hippocampe. Le rat est autorisé à se nourrir librement, et l’enregistrement simultané de toutes les électrodes implantées est enregistré à l’aide du réseau.

Procédé de micro-réseau d’entraînement pour l’enregistrement électrophysiologique de plusieurs régions du cerveau

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Conception et de fabrication de Ultralight Poids, réglables sondes multi-électrodes pour électrophysiologiques enregistrements chez la souris

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Ce protocole décrit une procédure de construction de réseaux de microélectrodes en fibre de carbone pour des enregistrements électrophysiologiques in vivo chroniques et aigus chez la souris (Mus musculus) et le furet (Mustela putorius furo) à partir de plusieurs régions du cerveau. Chaque étape, après l’achat de fibres de carbone brutes pour l’implantation de réseaux de microélectrodes, est décrite en détail, en mettant l’accent sur la construction de réseaux de microélectrodes.

Construction et mise en œuvre de réseaux de microélectrodes en fibre de carbone pour les enregistrements in vivo chroniques et aigus

Ici, nous décrivons une conception de micro-entraînement, une procédure d’implantation chirurgicale et une stratégie de récupération post-chirurgicale qui permettent des enregistrements chroniques sur le terrain et à une seule unité de plusieurs régions du cerveau simultanément chez des souris juvéniles et adolescentes à travers une fenêtre de développement critique du jour postnatal 20 (p20) au jour postnatal 60 (p60) et au-delà.

Implant d’entraînement léger pour enregistrements de tétrodes chroniques chez des souris juvéniles

Le protocole décrit la méthodologie de l’enregistrement extracellulaire dans le cortex moteur (MC) pour révéler les propriétés électrophysiologiques extracellulaires chez les souris conscientes se déplaçant librement, ainsi que l’analyse des données des potentiels de champ locaux (LFP) et des pointes, ce qui est utile pour évaluer l’activité neuronale du réseau sous-jacente aux comportements d’intérêt.

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Découvrez la construction de microdrives pour enregistrements électrophysiologiques chroniques chez la souris éveillée et en mouvement. Cette méthode légère permet d'étudier l'activité neuronale sans restriction comportementale.

Construction de tableaux Microdrive pour les enregistrements de neurones chroniques chez la souris Behaving Awake

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