אנו מציגים שיטה זולה לתכנן ולבנות מערכת אור טרום מגבר headstage עם הקלטה עצביים בו זמנית יכולת גירוי. מכשיר זה יכול להיות אטום למים לשימוש בחיות שחייה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
עיצוב ובנייה של Headstage העלות האפקטיבית של גירוי עצבי סימולטני הקלטה של מבוך המים
במאמר זה
סיכום
תקציר
Preamplifiers Headstage וחסידיו מקור משמשים בדרך כלל כדי לחקור פעילות עצבית התנהגותיים ניסויים הנוירופיזיולוגיה. מוצרים מסחריים זמינים יקרים לעתים קרובות, לא אישית בקלות, ולא הצוללת. כאן אנו מתארים שיטה לתכנן ולבנות headstage אישית, מעגל משולב עבור הקלטה 4 ערוצים בו זמנית עצביים 2 ערוצים סימולציה, חיות ער מתנהג. Headstage נועד באמצעות חינם, זמין מסחרית מסוג CAD חבילת עיצוב, ניתן לשנות בקלות כדי להתאים בקני מידה שונים (למשל, להוסיף ערוצים). הלוח מותאם אישית מעגלים מודפסים נבנה באמצעות משטח הר נגדים, קבלים ומגברים מבצעית כדי לבנות את האחדות לזכות מקור במעגל חסיד. Headstage נעשית במים הוכחה עם שילוב של אפוקסי, parafilm ואת מרק גומי סינתטי. השתמשנו בהצלחה את המכשיר להקליט פוטנציאלים בתחום מקומיים לגרות אזורי מוח שונים בו זמנית דרך ערוצים עצמאיים בחולדות שחייה במבוך מים. העלות הכוללת היא <$ 30/unit והוא יכול להיות מיוצר בקלות.
פרוטוקול
1. Headstage עיצוב סקירת ייצור
הושלמה מראש מגבר מערכת headstage כוללת את הרכיבים הבאים:
- המחשב תוכנן המעגלים המשולבים עם ארבעה ערוצי הקלטה בשני ערוצים של גירוי.
- אלקטרודות להעביר את הקלטות וערוצי גירוי למחברים המתאימים על הבמה חיות את הראש.
- כבל לקשור ממשק המעביר את ההקלטה ערוצי גירוי מחלף להחליק-טבעת.
- שתי צורות של איטום על הבמה את הראש על מעגל משולב.
2. העיצוב והפריסה של Headstage
עיצבנו המעגלים המודפסים משולב עם 4 חסידיו המקור 2 לעבור דרך ערוצי גירוי באמצעות תוכנה זמינה באופן מסחרי CAD החבילה (www.expresspcb.com). אחת headstage נועד, ואת תבנית העיצוב רעפים על פני גיליון גדול יותר של המעגלים לספק headstages רבים בעלות נמוכה יותר. קובץ CAD מועבר אל לוח מעגל מודפס (PCB) שירות ייצור שבו דו צדדי, שני לוחות שכבת מודפסים באמצעות שכבות נחושת העליון והתחתון עם כל החורים מצופה דרך. השימוש לוחות פח / להוביל עקבות הלחמה מצופה כריות המתאימות לרבד תקן FR-4 בתעשייה. PCB ניתן להזמין ונשלח ביום העסקים הבא. Headstages הפרט נחתכות מן סדין גדול PCB רעפים רכיבים אלקטרוניים המחוברים עם הלחמה. פריסת דוגמה headstage השתמשו בפרוטוקול זה מוצג (איור 1). נא עיין באתר היצרן לקבלת הנחיות וטיפים מפורט על עיצוב PCB.
3. הכנה הלחמה של רכיבים אלקטרוניים
כל הרכיבים האלקטרוניים המשמשים פרוטוקול זה סוג של הר Surface (SMD) ההתקנים. טביעת רגל של כל סוג המכשיר (הנגד קבלים וכו ') נבחר כדי למזער את שטח מבוזבז על headstage, אבל רכיבים SMD גדול ניתן להשתמש אם יש צורך.
- סידור הרכיבים על המעגל ולהכינם הלחמה.
- מניחים כמות קטנה של הלחמה על משטח פח / להוביל את להיות מולחמים ולהביא את קצה לסגור את מלחם כדי להמיס לדבוק לרתך לרפד את.
- הלחם את הקבלים הראשון, נגדים הבא, ואז מגברים אופרטיביים.
- Op-amps יכול להיהרס על ידי חימום. השתמשנו אקדח חום משתנה הלחמה ואת החום הנמוכה ביותר הדרושה כדי להמיס את ההלחמה. מזער את זמן החימום המשמש לייצור משותף לרתך טוב. מצאנו את זה נוח כדי ליצור מאגר קטן של הלחמה שזורם לתוך כרית הרגל על ידי יישום לרתך יחד את עקבות תקשורת או חשמל.
- בדוק כי ההתנגדות על פני נגדים שלך עומד הערך הצפוי באמצעות ohmmeter.
- בדוק כל פנקס הדוק על מנת להבטיח כי לרתך לא מתחבר או גישור פדים סמוכים. אם יש גשר חום הלחמה ו להמיס את הלחמה ולהשתמש פינצטה כדי לשבור את הגשר.
4. העצרת המצאה של ממשקים שתל ו לקשור
- הכנס צינורות 23 Ga המזרק לתוך אחת היציאות בשימוש של ABS 9pin שקע על התמיכה מכני.
- גזור six 1 ס"מ באורך חתיכות של חוט מגנטיים מבודדים לחיבור סיכות amphenol נקבה לשקע ABS.
- הלחם את סיכות הנשי לחוט מגנטי באמצעות כמות קטנה של לרתך ב פינים כל אחד, על ידי חימום סיכה מקצה.
- סוף הלחמה השני של כל חוט מגנטי לתוך ארובות ABS.
- מקם את זכר - נקבה סיכות MillMax על כריות בצד לקשור של headstage, וסוחטים את הסיכות על PCB כדי להבטיח התאמה הלחץ. ואז, לרתך כל סיכה לרפד כל הסדר.
- מקם את האום על הטבעת המחבר השתל העצבי ולדחוף את כל סיכות הנקבה לתוך החריצים הרצוי על בסיס פלסטיק.
- החל דבק אקרילי (דבק בדבק מגע) לחלק העליון של מחבר שקע ABS ומאובטח אותו לבסיס של headstage. דבק צינור 23Ga לצד לקשור של headstage לתמיכה.
5. איטום Headstage
- כדי headstage עמיד למים, לשים בארגז מעגל משולב כולו וכל משטחי מתכת חשוף עם אפוקסי 5 דקות. אפשר 5-10 דקות לייבוש ראשוני, 60 דקות לייבוש קבוע.
- Tack מרק פוסטר צריך להיות מיושם על פני השטח את 9 פינים ABS שקע סביב סיכות הנשי בולטות מסוף בעלי חיים.
- עבור איטום מקסימאלית, שקע תקע ABS ABS צריך להיות הזדווגו ואת אגוז יש להדק את הטבעת. רצועה קטנה של parafilm צריך להיות סביב ממשק כדי למנוע ממים פנייה מחברים פינים.
סודות להצלחה
- כאשר הלחמה מגבר מבצעית, לא לחמם יותר מדי את החבילה פלסטיק. אם ישהיא בוערת ההיתוך גלוי או, להסיר את מאמרי המגבר ולהחליף אותו. יישום חום רב מדי עלול לגרום נזק המגבר אופ ללא ההיתוך גלוי. בדיקת כל ערוץ עם גנרטור לתפקד לאחר הלחמה.
- ודא שאין קשרים תועה או גשרים הלחמה על headstage. הפתיל הלחמה ניתן להשתמש כדי להסיר רכיבים או תועה לרתך.
6. נציג תוצאות
הקלטה טובה יעברו אות מקור קלט ללא חיתוך פנימה והחוצה במהלך התנועה. כדי לבדוק את headstage, המשתמש צריך להשתמש במחולל לתפקד כקלט להצמיד כל הקלטה להעריך את גל בקצהו מקס מיל פלט הכותרת. פיזית להעביר את headstage לא צריך להשפיע על צורת גל מוקלט.
באיור 1. (א) סכמטי לאור השכבה העליונה של המעגלים המודפסים (PCB). קווים אדומים מצביעים על עקבות נחושת. קווי זהב עולה שכבת משי אופציונלי עבור המיקום של חלקים אלקטרוניים. המוצגים הם מיקום מגבר מבצעית (מרכזי צהוב מרובע), נגדים (ריבועים צהובים קטנים) וקבלים (הריבועים הצהובים הקטנים). (ב) להציג סכמטי של השכבה התחתונה של מעגלים מודפסים. הקווים ירוק עולה עקבות נחושת. שטח גדול מלא ירוק מייצג צלחת הקרקע. קובץ מודל של סכמטית זו ניתנת להורדה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
מבוך המים מבוסס משימות התנהגותיות לספק כלים יעילים כדי לבחון את היכולות הקוגנטיביות של החיות וייצוגים בזמן אמת 1. השימוש קל עלות preamplifiers headstage יעיל הוא קריטי במיוחד התנהגות יישומים הנוירופיזיולוגיה לערב את מבוך המים. מכיוון מנוס מים קרים מספק מוטיבציה פנימית עבור חיות משימות אלה, התנהגותם ניתן לבדוק במחקרים חוזרים ונשנים ללא הקשיים המניעים חיות על מבוכים יבש. עלות נמוכה headstage מגבר קדם המכשיר המתואר כאן יאפשר למדענים לבחון השערות של תפקוד עצבי במשימות מים ל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
אין ניגודי אינטרסים הכריז.
תודות
ברצוננו להודות Riceberg ג'סטין לקבלת סיוע טכני בבדיקה של headstage. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים MH65658, MH073689, ו-F30 AG034003 01A1, ועל הר סיני הספר לרפואה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| לוח מעגלים מודפס (ICB) בעיצוב מותאם אישית | ExpressPCB.com | מותאם אישית | מעגל מודפס (PCB) דו-שכבתי דו-צדדי |
| נגדים להרכבה שטחית | Mouser Electronics | RK73B1JTTDD156J | 1/10 W, 15 M Ohm 0603, שכבה עבה (Thick film) |
| קבלים מסוג SMD | Newark Inc | 0402YD104KAT2A | 0.1 uF (0402) |
| מגבר שגורמיו הם טרנזיסטורי שדה (FET), ארבעה ערוצים, להרכבה על פני השטח (SMD) | Mouser Electronics | 595-TLC2274AIPW | Quad FET - רעש נמוך |
| שקע ABS בעל 9 פינים | Ginder Scientific | GS09SKT-220 | עבור חיבור לבעל חיים |
| תקע ABS בעל 9 פינים | גנדר סיינטיפיק (Ginder Scientific) | GS09PLG-220 | להשתלה בבעל חיים |
| אום טבעת מדלרין שחור | Ginder Scientific | GS09BDN-220 | |
| אום כיסוי דלרין שחורה | Ginder Scientific | GS09BDC-220 | להגנה על בעלי חיים’שתל |
| פיני Amphenol (זכר) | גנדר סיינטיפיק (Ginder Scientific) | 220-P02 | |
| פיני Amphenol (נקבה) | גינדר סיינטיפיק | 220-S02 | |
| דבק אפוקסי של 5 דקות | Devcon Inc. | S-208 / 20845 | |
| דבק פוסטר (Putty) | אלמר’נראה כי לא סיפקת טקסט לתרגום. אנא שלח את הטקסט באנגלית שברצונך לתרגם לעברית. | 026000015318 | |
| הסolder עם ליבת רוזין | Radio Shack | 64-009 | |
| מלחם | וולר | Pyropen WSTA6 | (חימום ניתן לכיוון) |
| פינצטה ממתכת | Fine Science Tools | גודל 5 | |
| גילי פאראפילם (Parafilm) | American National Can | Parafilm 4" x 250’ | |
| חוט מגנט | Belden | 8052 | מצופה אמייל |
| אממטר/ מולטימטר | Fluke Biomedical | 77 רב-מודד (מולטימטר) | |
| מחברי Millmax בעלי שורות כפולות | Mill-Max | 575 - 002101 | 0.05" |
| סרט הלחמה (Solder Wick) | Chemtronics | 7-10 ליטר | 0.75 אינץ' |
מקורות
- Morris, R. G., Garrud, P., Rawlins, J. N., O'Keefe, J. Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions. Nature. 297, 681-683 (1982).
- Rolston, J. D., Gross, R. E., Potter, S. M. A low-cost multielectrode system for data acquisition enabling real-time closed-loop processing with rapid recovery from stimulation artifacts. Front. Neuroengineering. 2, 12-12 (2009).
- Fee, M. S., Leonardo, A. Miniature motorized microdrive and commutator system for chronic neural recording in small animals. J. Neurosci. Methods. 112, 83-94 (2001).
- Shirvalkar, P. R., Rapp, P. R., Shapiro, M. L. Bidirectional changes to hippocampal theta gamma oscillations predict memory for recent spatial episodes. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (15), 7054-709 (2010).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
