עיצוב ובנייה של Headstage העלות האפקטיבית של גירוי עצבי סימולטני הקלטה של ​​מבוך המים

סרטון זה מדגים הליך לבניית מערכת מגבר קדם שלב ראש, המתעדת ומגרה בו זמנית אלקטרודות כרוניות ומושתלות בבעלי חיים שמתנהגים ערים. ראשית, לוח מעגלים מודפסים מיועד לבמה ראשית עם מספר ממוקד של ערוצי הקלטה וגירוי. מוצגות שתי דוגמאות למעגלי עוקבי מקור.

לאחר מכן נמכרים הרכיבים האלקטרוניים ללוח המעגלים ומחברי שלב הראש וכבל הקשירה נבנים כדי לספק ממשק בין שלב הראש לשתל של החיה. ללא חיבורים רופפים במערכת, ניתן לקבל הקלטות פוטנציאליות שדה מקומיות אמינות מההיפוקמפוס של החולדה. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו רכישת מערכת מגבר שלב ראש זמינה מסחרית הוא ששיטה זו יכולה להיות זולה יותר באלפי דולרים ומותאמת בקלות לגירוי ספציפי וניסויי הקלטה.

מכיוון ששיטה זו מאפשרת הקלטה וגירוי בו זמנית של המוח המתנהג, היא יכולה לסייע בזיהוי ובקרה של מנגנונים עצביים של קוגניציה. בתורם, שיטות אלה עשויות בסופו של דבר לסייע בשיפור התפקוד ובטיפול בהפרעות מוח אצל אנשים. מערכת המגבר המקדים של שלב הראש בעלות הנמוכה המוצגת בסרטון זה מאפשרת הקלטה וגירוי עצבי בו זמנית וניתן להפוך אותה לעמיד למים לשימוש עם בעלי חיים שוחים.

מערכת שלמה מורכבת מהרכיבים הבאים, לוח מעגלים משולב שתוכנן על ידי מחשב עם ארבעה ערוצי הקלטה ושני ערוצי גירוי. סיכות זהב מעבירות אותות מוחיים לשלב הראש ואותות גירוי למוח על ידי מחברים נפרדים על שלב הראש של החיה. כבל קשירה ומחבר מעבירים את ערוצי ההקלטה והגירוי דרך קומוטטור טבעת החלקה לתחנת עבודה פיזיולוגית ממוחשבת.

ישנן שתי צורות של איטום על הבמה הראשית ועל המעגל המשולב. עכשיו בואו נסתכל על העיצוב והפריסה של הבמה הראשית באמצעות חבילת CAD תוכנה זמינה מסחרית. לוח מעגלים משולב מודפס עם ארבעה עוקבי מקור רווח אחדות ושני תעלות גירוי עוברות מתוכנן ראשית, צור רפידות מחברים משני הצדדים עבור מחברי הפינים בחיבור הקשירה והחיה.

מגבר תפעולי מרובע FET יכול לקבל עד ארבעה ערוצים של כניסת פלוס מינוס. יש צורך בשני קווי חשמל, שכל אחד מהם יכול להיות מחובר לאש קרקעית. 0.1 קבלי מיקרו ברזל למניעת תנודות מושרות אפשריות במגברים התפעוליים.

כדי ליצור מעגל מגבר רווח אחדות, נתב את האות לכניסה החיובית של המגבר התפעולי ולאחר מכן חבר את הפלט בחזרה לכניסה ההפוכה. לאחר מכן הוסף נגדים של 10 מגה אוהם בסדרה עם הקלט החיובי להארקה עבור ערוצי הגירוי. הנח לעבור דרך עקבות המחברים את היציאות לכניסות באמצעות VS.To להנחות את העקבות לשכבה השנייה של המשועמם ובחזרה.

לבסוף, צור לוחית הארקה גדולה על השכבה האחורית כדי לחבר את כל הדרכים המיועדות לקרקע. לאחר מכן יש לחבר את לוחית ההארקה לפין ההארקה, החוצה אל הקשירה והחיה. שלב ראש יחיד מתוכנן ותבנית העיצוב מרוצפת על פני גיליון גדול יותר של לוח מעגלים כדי לספק שלבי ראש רבים בעלות נמוכה יותר.

קובץ ה-CAD מועבר לשירות ייצור המעגלים המודפסים שבו מודפסים לוחות דו צדדיים דו-שכבתיים באמצעות שכבות נחושת עליונות ותחתונות כאשר כל החורים מצופים דרך הלוחות. השתמש בעופרת פח, עקבות בציפוי סולארי ורפידות התואמות את תקן התעשייה FR ארבע למינציה. שלבי ראש בודדים נחתכים מגיליון ה-PCB הגדול והרכיבים האלקטרוניים מחוברים לשמש.

עכשיו בואו נראה כיצד לחבר את הרכיבים האלקטרוניים. התחל בהכנות לחייל של רכיבים אלקטרוניים על ידי ארגון הרכיבים על לוח המעגלים כדי להכין אותם לחייל. הניחו כמות קטנה של נמכר על כרית עופרת הפח להלחמה וקרבו את קצה הברזל הצבאי כדי להמיס בצבי.

החייל לחייל הרפידה הקבלים הראשונים נגדים, ולאחר מכן המגברים המבצעיים. מכיוון שניתן להרוס את מגברי ההפעלה על ידי התחממות יתר הוא אקדח חייל בחום משתנה, והחום הנמוך ביותר הדרוש כדי להמיס את החייל. עדיף למזער את זמן החימום המשמש ליצירת מפרק חייל טוב.

אנו מוצאים את זה נוח ליצור מאגר קטן או חייל שזורם לתוך כרית טביעת הרגל על ידי הפעלת חייל לאורך עקבות התקשורת או הכוח. כעת השתמש במד O כדי לבדוק שההתנגדות על פני הנגדים עומדת בערך הצפוי. בדוק כל רפידה מקרוב כדי לוודא שאף חייל לא מחבר או מגשר על רפידות סמוכות.

אם יש כאן גשר חייל כדי להמיס את החייל ולהשתמש בפינצטה כדי לשבור את הגשר. עכשיו בואו נראה כיצד להרכיב ולייצר ממשקי קשירה. ראשית, הכנס חתיכה של צינור היפודרמי בגודל 19 לאחת היציאות שאינן בשימוש של שקע A BS בעל תשעה פינים לתמיכה מכנית.

חותכים שש חתיכות באורך שני סנטימטרים של חוט מגנטי מבודד לחיבור פיני הנקבה והפנול לשקע A BS. כעת באמצעות כמות קטנה של כתף בכל סיכה, מחממים את הסיכה מהקצה לכתף הסיכות הנקביות לחוט המגנטי. מקם את פיני המילקס הנקבי הזכרי מעל הרפידות בצד הקשירה של דרגת הראש וסחט את הפינים מעל ה-PCB כדי להבטיח התאמה ללחץ.

לאחר מכן מכרתי כל סיכה לכל כרית לפי הסדר. לאחר מכן, מקם את אום הטבעת מעל מחבר השתל העצבי ודחף את כל הפינים הנקביים לתוך החריצים הרצויים בבסיס הפלסטיק. מרחו דבק אקרילי על החלק העליון של מחבר שקע A BS ואבטחו אותו לבסיס שלב הראש.

לבסוף, הדביקו את הצינור בגודל 19 לצד הקשירה של שלב הראש לתמיכה. עכשיו בואו נראה כיצד לאטום את שלב הראש כדי לאטום את שלב הראש למקרה שכל המעגל המשולב וכל משטחי מתכת חשופים עם אפוקסי של חמש דקות. אפשר חמש עד 10 דקות לריפוי ראשוני ו-60 דקות לריפוי קבוע.

מרחו שפכטל לאחר התקפה על פני תשעת הסיכות שקע BS סביב הסיכות הנקביות הבולטות מקצה החיה. לאיטום מקסימלי, יש לחבר את שקע ה-A BS ותקע ה-BS ולהדק את אום הטבעת. עטפו רצועה קטנה של סרט פרה סביב הממשק כדי למנוע מגע של מים עם מחברי הסיכה.

כעת נציג כמה תוצאות מייצגות המוצגות כאן. כדוגמה להקלטה מוצלחת. הקלטה טובה תעקוב אחר אות מקור קלט מבלי לחתוך פנימה והחוצה במהלך התנועה.

לעיון טוב באלקטרופיזיולוגיה או LFPS עיין בציטוט 2. בעת העברת זרם דרך ערוץ קלט מסוים, על המשתמש לוודא שאין הצלבה של האות לערוצים סמוכים. ניתן לעשות זאת על ידי העברת האות דרך כל ערוץ ובדיקת הפלט של כל הערוצים האחרים.

אם יש הצלבה בין ערוצים, אנא עיין במאמר הפניה 3 להצעות שימושיות. המשתמש עשוי לרצות ששלב הראש ימוקם שטוח על ראש החיה או עם ערוצים נוספים. ייצרנו בהצלחה שלבי ראש כאלה עם ערוצים ותצורות נוספות לאחר שליטה.

טכניקה זו יכולה להיעשות בצורה של פס ייצור כדי לבנות מספר שלבי ראש בו זמנית, כך שנוכל לבסס שכפול ולספק גיבוי מהיר לשלבי ראש פגומים. ניתן להשתמש בהליך זה בשילוב עם שיטות אחרות כגון עירוי תרופות ממוקד או גירוי אופטוגנטי כדי לחקור כיצד נוירוטרנסמיטורים ונוירומודולטורים שונים תורמים למנגנוני הזיכרון במוח. והשתמשנו בשילוב הטכניקות הזה כדי להקליט ולשנות את מקצבי המוח בהיפוקמפוס של חולדות, אשר ניבאו את ביצועי הזיכרון.