Name: Progettazione e fabbricazione di Ultralight Peso, regolabili sonde multi-elettrodo per elettrofisiologiche Registrazioni nei topi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 15 min 43 s
Description: Scopri come progettare e fabbricare sonde multi-elettrodo ultraleggere e regolabili per registrazioni elettrofisiologiche nei topi. Questo metodo consente registrazioni stabili da circuiti cerebrali in animali liberamente comportanti.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ringraziamo i membri del laboratorio Wilson per i loro utili consigli sul metodo di fabbricazione.
Questo lavoro è stato sostenuto dalla Simons Foundation, un premio NIH pathway to independence career dal NINDS e un NARSAD Young Investigator Award (a M.M.H.) oltre a sovvenzioni dal NIH (a M.A.W.).

1. finalità di progettazione <ol><li> Identificare la regione del cervello di scelta (nucleo genicolato laterale (LGN, talamo visivo)), scorrendo attraverso le sezioni sagittali delle elettroniche atlante del cervello del mouse. </li><li> Ad coordinate A / P (-2.3 - -2.7 mm), la LGN è più ampia. Utilizzare questa regione per progettare la parte inferiore dell&#39;unità (pezzi in basso). NOTA: Un totale di 8 elettrodi indipendentemente mobili può essere utilizzato per mirare LGN (4-6 elettrodi renderà al LGN, 2-4 elettrodi vengono aggiunti per compensare errori di impianto, Figura 1A). </li><li> In Solidworks, disegnare uno schizzo del corpo disegno (Figura 1B) nel piano frontale. Fare clic su schizzo, e quindi utilizzare combinazione di linee e curve per disegnare uno schizzo che includerà i contorni per la base dell&#39;unità, maniglie e poliammide mezze slot, come mostrato. Verificare che il profilo non contiene alcun gap aperti. Quindi fare clic su Esci dallo schizzo. </li><li> Avanti, selezionare sia i piani anteriore destro e, quindi fare clic su &quot;Create Axis &quot;. Quindi, creare il design del modello 3D del corpo ruotando il evidenziata blu contorno schizzo (Figura 1B) 360 °. Nel menu funzioni, fare clic su &quot;rivoluzione Estrusione / Base&quot;. Scegliere la linea mediana come asse di rivoluzione. Nella sezione dei parametri, sotto la direzione 1 cliccare cieco, e sotto l&#39;angolo selezionate 360.00 gradi. Nella sezione contorni selezionato, verificare che l&#39;azzurro ha evidenziato contorno è quello selezionato. </li><li> Crea un poliimmide half-slot by revolving rosso evidenziato contorni 13 ° (Figura 1C, alto a sinistra). I passaggi sono identici a 1.4 sopra tranne che per la specifica angolazione </li><li> Creare un&#39;unità gestisce ruotando il contorno verde 15 ° (Figura 1C, in alto a destra). </li><li> Creare la seconda maniglia dell&#39;unità utilizzando la funzione di modello circolare (Figura 1C, in basso a sinistra). Nel menu funzioni, fare clic su &quot;Pattern circolare&quot;. In Parametri, scegliere la linea mediana come asse di rivoluzione. Selezionare 180.00 gradi come l&#39;angolo, e 2 come il numero di istanze. Assicurarsi che la prima maniglia è selezionato in &quot;Funzioni per modello&quot;. </li><li> Crea sedici poliimmide mezze slot utilizzando la funzione di modello circolare (Figura 1C, in basso a sinistra). Eseguire movimenti simili a 1,7, ma selezionare la poliimmide primo semestre slot come le &quot;Funzioni da ripetere&quot;. L&#39;angolo è di 22,5 ° e il numero di istanze sono 16 (Nota: questo è solo 360 ° diviso per il numero di volte che si desidera modello la funzione) </li><li> Creare un nuovo piano su cui disegnare la presa poliimmide. Raggiungere questo obiettivo facendo clic su &quot;Inserisci&quot; nel menu principale. Fare clic su &quot;Geometria di riferimento&quot;, Selezionare le due facce di slot e mezzo in poliammide, e quindi fare clic su &quot;Crea nuovo piano&quot;; (Figura 1D, in alto) </li><li> Creare il ricettacolo microdrive (il foro della vite, poliimmidi foro e guida anti-torsione (Figura 1D, in basso). Raggiungere questo con la creazione diuno schizzo che racchiude tutte queste caratteristiche sul nuovo piano creata in 1.9. Si noti che per le guide anti-coppia, definiscono un asse di mezzeria tra i due lati delle migliori slot poliammide. Poi, disegnare le guide anti-coppia creando due cerchi perpendicolari alla linea centrale, i cui centri sono 1 raggio a parte, e poi tagliare il contorno centrale. </li><li> Nel menu Funzioni, cliccare su &quot;Estrusione Estrusione / Base&quot; per creare la guida antitorque e scegliere una estrusione cieco di 10 mm che vanno verso l&#39;alto e di 2 mm di andare verso il basso. Per il foro della vite e il foro poliimmide, clicca su &quot;cut Extrude&quot;, e scegliere sei millimetri cieco, e un paio di mm che vanno verso l&#39;alto per entrambi (Figura 1E, a sinistra). </li><li> Motivo presa micro-drive 16x, utilizzando il centro come asse di rivoluzione (22,5 °, 16 casi, pari spaziatura), (Figura 1E, a destra) </li><li> Sulla sommità del manico, disegnare una casella 3 x 3 mm a partire dalla punta centro del manico rigido, di fronte alla centraleXIS. Estrudere questo 2 mm verso l&#39;alto utilizzando la funzione &quot;Extrude Boss&quot;. Disegnare cerchi di diametro 1 mm nei punti in cui le viti della BEI andrà avanti. In seguito, fare 1,5 millimetri &quot;Extrude Cut&quot; per fare un buco. Quindi, il modello di scatola e foro due volte utilizzando la funzione di pattern circolare (overlay di testo: 180 °, 2 casi, pari spaziatura, su asse centrale). </li><li> Utilizzare le dimensioni (in millimetri) in Figura 1F per disegnare un pezzo schizzo superiore. Utilizzare il &quot;Estrusione Estrusione / Base&quot; per fare un modello 3D di esso. NOTA: Dopo queste operazioni la progettazione dell&#39;unità è completo. Il corpo unità fisica è creato attraverso il processo di stereolitografia. Ci sono un certo numero di aziende che offrono la stampa stereolitografia basato su file STL. Si consiglia di servizi in grado di stampare in plastica dura (come Accura® 55), con una risoluzione minima di almeno 0,1 mm. </li></ol> 2 Preparazione dei Componenti Hyperdrive <ol><li> Disporre una piccola(: &#39;. / 0116&#39; ID / OD 0,0071 &#39;&#39;; parete: 0,00225) pezzo di nastro biadesivo su una superficie piana e tagliare il numero necessario di 31 tubi di poliimmide G a circa 8 centimetri (Figure 2A - 2B) . </li><li> Disporre il primo strato di tubi guida sul nastro biadesivo, avendo cura di posizionare i tubi di guida il più vicino possibile l&#39;uno all&#39;altro sul nastro. Tamponare una piccola quantità di sottile, cianoacrilato colla sopra lo strato di poliimmidi. (Figura 2C) </li><li> Rapidamente stendere un secondo strato di poliimmidi (Figura 2D). </li><li> Creare un segnaposto in fibra ottica utilizzando una cannula 26 G. Assicurarsi che questo è lubrificato con un lubrificante a base di Teflon prima di essere incorporate nel complesso (Figura 2E). </li><li> Applicare una linea di epossidico 4-5 mm di lunghezza perpendicolare al fascio poliimmide (Figura 2F). Una volta che la resina è indurita (2-3 ore), rimuovere il nastro dal livello inferiore e reepoxy l&#39;altro lato. Dopo che la resina è indurita nuovamente, il G cannula 26 può essere rimosso e il costrutto tagliato a metà con una lama di rasoio (figura 2G), risultando in due matrici poliimmidi, ognuno dei quali può essere utilizzato per una hyperdrive (Figura 2H). </li><li> Stampate il modello cono su un foglio di carta trasparente e tagliare una corrispondente foglio di alluminio pesante dazio (Figure 3A - 3C). </li><li> Applicare uno strato di resina epossidica per il foglio di alluminio e applicare rapidamente la carta della trasparenza. Utilizzo di un oggetto pesante o un tassello di legno, appianare la resina epossidica in modo che sia distribuito uniformemente (Figura 3D). </li><li> Ritagliare il modello di cono e serrare insieme usando un coccodrillo. Infine, usare un&#39;altra piccola quantità di resina epossidica per fissare in modo permanente i pezzi (Figura 3E). </li></ol> 3 Montaggio finale del Microdrive <ol><li> Fissare la BEI per il corpo rigido, E reinserire il 26 G cannula attraverso la matrice tubo di guida poliimmide. Allineare la matrice poliimmide con il corpo dell&#39;unità utilizzando il foro in fibra ottica della BEI per garantire che i tubi di guida sono perpendicolari alla BEI ed epossidiche la matrice al corpo dell&#39;unità avendo cura di garantire che nessun epossidico scorre nei tubi guida o nella corpo rigido (Figure 4A - 4C). </li><li> Mappa ciascun tubo di guida nella matrice poliimmide ad una corrispondente staffa sulla parete interna del corpo di trascinamento. Far scorrere un piccolo anello di 33 G poliimmide su ogni tubo di guida e nel supporto e applicare una piccola quantità di colla cianoacrilato apporre ogni tubo di guida. (Figure 4D - 4E) Infine, epossidici tutto l&#39;apparato alla parete interna del corpo di trascinamento e tagliare le poliimmidi modo che sporgono sopra il labbro interno (figure 4F - 4G). </li><li> Costruire un gruppo di microdrive mettendo una delle custom-bviti ostruito attraverso il foro centrale di un pezzo superiore seguito da una delle sorgenti 5 mm. Spostare il foro esterno del pezzo superiore su una delle rotaie, e guidare delicatamente la vite. Guidare la vite fino alla primavera raggiunge la sua lunghezza minima compresso. (Figure 4H - 4I) Ripetere questa procedura per ogni guida / Microdrive (figura 4J). </li><li> Girare l&#39;array di unità a testa in giù e scattare una foto della matrice tubo di guida. Questa immagine sarà utilizzata per mappare la posizione del tubo di guida corrispondente a ciascun microdrive (Figura 4K). </li><li> Inserire un tubo in poliimmide (0.005 &#39;) in ogni provetta guida dal fondo della base dell&#39;unità. Sia il tubo portante estende 1-2 mm dalla parte superiore del microdrive completamente abbassata e registrare sulla fotografia l&#39;identità del corrispondente micro-unità. (Figure 4L - 4M) </li><li> Resina epossidica il tubo poliimmide al supporto microdrive, facendo attenzione a non let epossidica correre attraverso il microdrive sulla molla o vite (figure 4N, 4P - 4Q). </li><li> Abbassare completamente tutti i Microdrive. Tagliare tutte le provette polyimide a filo nella parte inferiore della matrice poliimmide (Figura 4O). </li><li> Montare la scheda di interfaccia elettrodo alla base dell&#39;unità utilizzando due # 00-90 x 3/16 &#39;&#39; viti (Figura 4R). NOTA: A questo punto l&#39;array di unità è pronta per essere caricato con stereotrodes o tetrodi. Per i dettagli sulla costruzione tetrodo e carico, vedere 10. La base dell&#39;unità stampata e le Microdrive sono stati progettati in SolidWorks 2011 software 3D CAD: link per scaricare i file SolidWorks. </li><li> Dopo il caricamento, invertire l&#39;unità e con attenzione abbassare il cono di schermatura sopra l&#39;unità in modo che solo il pezzo inferiore sporge. Fissare il cono schermatura dal epoxying cono al corpo rigido. </li><li> Dopo il cono è attaccato, una piccola striscia di lunghezzafilo di acciaio inossidabile (.008 &#39;&#39; Bare, 0,011 &#39;&#39; Coated) e il pin alla BEI. Gratta l&#39;, parte interna in alluminio del cono con un ago e mettere a terra il filo di acciaio al cono con vernice argento. Una volta che la vernice argento si è asciugata, rafforzare con una piccola quantità di resina epossidica. In alternativa, il filo di acciaio può essere direttamente collegato al cono con una piccola quantità di resina epossidica conduttiva (MG Chemicals, Surrey, Canada). </li></ol>

<ol><li>Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Millisecond-timescale%2C+genetically+targeted+optical+control+of+neural+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity.</a> Nat Neurosci. 8, 1263-1268 (2005).</li>
<li>Fenno, L., Yizhar, O., Deisseroth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+and+application+of+optogenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The development and application of optogenetics.</a> Annu Rev Neurosci. 34, 389-412 (2011).</li>
<li>Alexander, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remote+control+of+neuronal+activity+in+transgenic+mice+expressing+evolved+G+protein-coupled+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Remote control of neuronal activity in transgenic mice expressing evolved G protein-coupled receptors.</a> Neuron. 63, 27-39 (2009).</li>
<li>Halassa, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+optical+drive+of+thalamic+reticular+nucleus+generates+thalamic+bursts+and+cortical+spindles%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Selective optical drive of thalamic reticular nucleus generates thalamic bursts and cortical spindles.</a> Nat Neurosci. 14, 1118-1120 (2011).</li>
<li>Tsien, J. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subregion-+and+cell+type-restricted+gene+knockout+in+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Subregion- and cell type-restricted gene knockout in mouse brain.</a> Cell. 87, 1317-1326 (1996).</li>
<li>Nestler, E. J., Hyman, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+neuropsychiatric+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Animal models of neuropsychiatric disorders.</a> Nat Neurosci. 13, 1161-1169 (2010).</li>
<li>Collins, P. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grand+challenges+in+global+mental+health%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Grand challenges in global mental health.</a> Nature. 475, 27-30 (2011).</li>
<li>Wilson, M. A., McNaughton, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+the+hippocampal+ensemble+code+for+space%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Dynamics of the hippocampal ensemble code for space.</a> Science. 261, 1055-1058 (1993).</li>
<li>Wilson, M. A., McNaughton, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactivation+of+hippocampal+ensemble+memories+during+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep.</a> Science. 265, 676-679 (1994).</li>
<li>Nguyen, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-drive+array+for+chronic+in+vivo+recording%3A+tetrode+assembly%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Micro-drive array for chronic in vivo recording: tetrode assembly.</a> J Vis Exp. (26), (2009).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questo protocollo descrive il processo di costruzione di una matrice microdrive ultra-leggero per il targeting un unico o più regioni del cervello nel topo. Dopo le fasi finali di costruzione, il hyperdrive è pronto per essere impiantato utilizzando tecniche di impianto chirurgico standard e apposto cranio del mouse con cemento dentale. Messaggio impianto, gli elettrodi possono ogni essere avanzato in maniera indipendente con un piccolo cacciavite, mentre il mouse è trattenuto a mano. La distanza per turno che ogni elettrodo anticipi è determinata dal passo della vite. Utilizzando le viti di riferimento qui avanza ogni elettrodo circa 150 mm per ogni turno, se la metà e quarti di giro possono essere utilizzati per una maggiore risoluzione. Le dimensioni del disegno in Figura 1B determinano la dimensione complessiva dell&#39;impianto, dunque, un modo ovvio per ridimensionare impianti bidirezionalmente è cambiare le dimensioni su quel disegno critico. Inoltre, the lunghezza delle viti può essere esteso per indirizzare le strutture cerebrali profonde. Si consiglia su ordine viti in titanio, come quelli sono leggeri e meno fragile rispetto all&#39;acciaio. Si noti che le rotaie antitorque bisogno di scalare linearmente con la lunghezza della vite, ed a questo punto non hanno determinato la lunghezza massima a cui queste strutture possono essere stampati. Per indirizzare più regioni cerebrali, la forma del pezzo inferiore può essere modificato. L&#39;aggiunta di rondelle di dimensioni conosciute (spessore 200 micron), potrebbe fornire distanziatori necessari tra poliimmidi destinate strutture cerebrali distinte (per esempio, ippocampo e corteccia prefrontale). Questi potrebbero essere inclusi nella procedura pezzo di montaggio inferiore, e poi tagliare dopo la resina epossidica indurisce. Un grande limite di questo progetto è la sua dipendenza da software proprietario (Solidworks in questo caso). Il futuro sviluppo di programmi open source che forniscono interfacce user friendly favorevole alla progettazione di tali apparecchiature con il minimo ingegneria backggiro sarebbe di enorme beneficio per la comunità neuroscienze. Questo metodo fornisce diversi vantaggi rispetto ai metodi esistenti. In primo luogo, il design è semplice, dipende molto pochi schizzi (Figura 1). In secondo luogo, è ultra-leggero, che non richiede cemento dentale o materiale pesante per andare nel suo assemblaggio. Nel complesso, pesa circa 1,7 g - quasi un terzo del peso della protesi in commercio di una funzionalità simile. In terzo luogo, non richiede attrezzature specializzate per rendere - il corpo dell&#39;impianto può essere stampato in 3D da diverse fonti (ad esempio approto.com, ma ci sono molti altri); le viti possono essere realizzati su misura (per esempio antrinonline.com); le molle sono disponibili in commercio (ad esempio leesprings.com); e di conseguenza l&#39;intero processo di assemblaggio può avvenire in un giorno. Infine, questi impianti sono stati utilizzati per registrare da diverse regioni del cervello durante il foraggiamento naturale, compiti comportamentali strutturati e sonno (Figura5). Le future applicazioni di questo metodo includono attuare la sua scalabilità. E &#39;probabile che l&#39;impianto può essere bidirezionale scalata semplicemente cambiando 1) le dimensioni del disegno in figura 1B e, 2) il numero di recipienti microdrive (Figura 1D) fantasia. Ad esempio, si può essere scalato verso il basso per registrare da topi si comportano liberamente nelle prime fasi di sviluppo, e scalato verso l&#39;alto per registrare da ratti, conigli, furetti e primati non umani, forse. Una parola finale è quello di ricordare al lettore che critica per attuare con successo il metodo di cui è al prototipo eventuali modifiche che implementano stl file di progettazione allegati. Il lettore noterà, per esempio, che il disegno allegato contiene una &quot;figura 8&quot; rotaia antitorque. Questo è stato il miglior progetto data la limitazione di stampa 3D, come spesso viene richiesto che perforiamo questi fori. Avere esso un cerchio, avrebbe compstabilità romise, ma avendo esso un quadrato o una forma angolata limiterebbe la capacità di fissare le imperfezioni di stampa 3D da perforazione.

Mus musculus ha, grazie alla sua trattabilità genetica, diventato rapidamente il modello animale di scelta per i fisiologi interessati a livello microcircuito dissezione di neuroni geneticamente identificati e nelle indagini modelli murini di malattie umane. Ad esempio, la recente introduzione di strumenti genetici causali, quali attuatori optogenetic genetiche e chimiche ha permesso sperimentali per testare la necessità e la sufficienza dei circuiti neurali individuati nel comportamento 1-4. L&#39;ampia disponibilità di linee ricombinanti transgeniche driver del mouse (Cre-linee), ha amplificato la facilità sperimentale con cui sottotipi neuronali sono mirati, aggiungendo al valore del mouse per questi esperimenti 5. Allo stesso modo, gli schermi genetiche e genomiche ampie associazioni di disturbi neurologici e psichiatrici comuni hanno facilitato l&#39;identificazione dei fattori di rischio genetici per la malattia del cervello 6,7. Questi progressi, in combinazione con la crescitastrumenti per la manipolazione genetica e l&#39;ingegneria del genoma nei topi, hanno reso l&#39;organismo di scelta per la modellazione di malattie umane. La combinazione di modelli di malattia e strumenti genetiche causali offre un&#39;opportunità senza precedenti per capire la malattia del cervello e individuare gli obiettivi a livello di circuito per gli interventi. Per sfruttare al meglio questi strumenti molecolari e ottenere informazioni in funzione microcircuito in salute e malattia, è essenziale per loro coppia con letture fisiologiche di attività cerebrale. Idealmente, lo sperimentatore sarebbe in grado di controllare un gran numero di neuroni mantenendo la risoluzione di singola cellula. Extracellulari, registrazioni multi-elettrodo in animali si comportano liberamente fornire tale opportunità; Tuttavia, l&#39;uso di questa tecnologia nel topo è stato limitato. Per registrare da piccoli bersagli (ad esempio, strato CA1 nell&#39;ippocampo), è necessario in quanto piccoli movimenti di elettrodi di registrazione seguenti Surgic l&#39;uso di elettrodi regolabilial impianto rendono impossibile per mantenere la stabilità di registrazione 8,9. Tradizionalmente, i metodi che sono stati impiegati per spostare gli elettrodi nel cervello impongono limitazioni di peso quando usato nel topo, rendendo difficile accoppiare la registrazione di un gran numero di neuroni con comportamento in questo organismo. Qui, vengono introdotti i metodi per la fabbricazione in miniatura, ultra-leggeri, matrici di microelettrodi che sono singolarmente personalizzabili per la regione del cervello in fase di mira, optogenetics-compatibile e facilmente assemblati da parti disponibili in commercio. Ogni &quot;microdrive&quot; all&#39;interno del multi-elettrodo &quot;hyperdrive&quot; utilizza un meccanismo a molla-e-vite per far avanzare l&#39;elettrodo e una guida di plastica, integrato nel corpo hyperdrive, per contrastare la coppia dalla vite. In primo luogo, il processo di progettazione dei corpi dell&#39;iperguida e microdrive in un programma CAD per la stampa 3D è descritta. Progettando corpi dell&#39;iperguida che sono personalizzatiper strutture specifiche, è possibile aumentare la precisione di targeting e di aumentare ulteriormente il rendimento del preparato. In secondo luogo, il processo di fabbricazione è descritto in dettaglio, in cui l&#39;array multi-elettrodo viene assemblato a mano da parti che sono disponibili in commercio. Questa tecnica è stata utilizzata, con successo, di registrare da insiemi di neuroni nell&#39;ippocampo, nel talamo e la corteccia l&#39;animale libero di comportarsi durante foraggiamento naturale e le attività operanti.

<table><tbody><tr><td>Viti Microdrive</td><td>Antrin</td><td></td><td>Semicerchio 0,6 UNM Viti in titanio. Filettatura 8 mm. Lunghezza 9 mm da sotto la testa.</td></tr><tr><td>Rubinetto</td><td>AGS CO.</td><td>#TA2</td><td>Microdrive</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> per grasso di maschiatura <td>vedere . File STL</td></tr><tr>Corpo <td></td><td></td><td>dell'unità</td><td>Vedere . File STL</td></tr><tr><td>Esterno Poliimmide Tubo Guida Componenti</td><td>Minvasivi&nbsp; &nbsp;</td><td>IWG Articolo # 72113300022-012</td><td>Durata: 12' ', ID: 0.0071' ', OD: 0,0116' ', MURO: 0.00225' »</td></tr><tr><td>Interno Tubo guida in poliimmide Componenti</td><td>minvasivi&nbsp;</td><td>IWG Articolo # 72113900001-012</td><td>Durata: 12' ', ID: 0.0035' ', OD: 0,0055' ', MURO: 0,001' »</td></tr><tr><td>Cavo di messa a terra</td><td>AM Systems, Inc.</td><td>&nbsp; Catalogo # 791900</td><td>0,008 '' Nudo, 0,011 '' Lubrificante rivestito</td></tr><tr>a <td>base di teflon</td><td>Tri-Flow</td><td></td><td></td> - Aerosol</tr><tr><td>Microdrive Springs Lee</td><td>Spring</td><td>Part # CB0050B 07 E</td><td>Diametro esterno: 1,016 mm, Diametro foro: 1,193 mm, Diametro filo: 0,127 mm, Lunghezza libera: 10,160 mm, Lunghezza solida: 3,581 mm</td></tr><tr><td><a name = "GAMMA! A24 ">Z-poxy 5 Minute</a></td><td>Pacer Technology (Zap)</td><td>PT37</td><td></td></tr><tr><td>Vernice d'argento</td><td>GC Electronics</td><td>Parte #: 22-023</td><td>Stampa d'argento II</td></tr><tr><td></td><td>Tri-Flow&nbsp;</td><td>20009</td><td></td></tr><tr><td>Tubo ipodermico 26 g - Minuteria in acciaio inox</td><td></td><td>HTXX-26T-12-10</td><td>Lunghezza: 12' ', ID: 0.012' ', OD: 0,018' »</td></tr><tr><td>Viti EIB</td><td>Component Supply Co.</td><td>MX-0090-03SP</td><td>#00-90 x 3/16' »</td></tr><tr><td>Forbici fini - Toughcut</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-09</td><td>22 mm</td></tr><tr><td>Lucido 3M</td><td></td><td>PP2500</td><td></td></tr><tr><td>Foglio</td><td>di alluminio Reynold's Wrap Heavy Duty</td><td></td><td>Extra Thick</td></tr></tbody></table>

progettazione e fabbricazione di ultralight peso, regolabili sonde multi-elettrodo per elettrofisiologiche registrazioni nei topi

Design and Fabrication of Ultralight Weight, Adjustable Multi-electrode Probes for Electrophysiological Recordings in Mice

Il numero di indagini fisiologiche del muscolo topo, mus, ha sperimentato un recente aumento, parallelamente alla crescita nei metodi di genetica di targeting per microcircuito dissezione e la modellazione della malattia. L&#39;introduzione di optogenetics, per esempio, ha permesso per la manipolazione bidirezionale di neuroni geneticamente identificati, ad una risoluzione temporale senza precedenti. Per capitalizzare su questi strumenti e ottenere informazioni sui interazioni dinamiche tra microcircuiti cerebrali, è essenziale che si ha la possibilità di registrare da insiemi di neuroni in profondità all&#39;interno del cervello di questo piccolo roditore, in entrambe le preparazioni testa-fisso e liberamente comportarsi. Per registrare da strutture profonde e strati di cellule distinti richiede una preparazione che permette l&#39;avanzamento preciso degli elettrodi verso regioni cerebrali desiderati. Per registrare insiemi neurali, è necessario che ciascun elettrodo sia indipendente mobile, permettendo lo sperimentatore per risolvere singole celle lasciando neighbelettrodi oring indisturbati. Per fare entrambe le cose in un mouse liberamente comportarsi richiede un&#39;unità elettrodo che è leggero, resistente e altamente personalizzabile per il targeting strutture cerebrali specifiche. Una tecnica per la progettazione e la fabbricazione in miniatura, peso ultraleggero, schiere di elettrodi Microdrive che sono singolarmente personalizzabili e facilmente assemblati da parti disponibili in commercio è presentato. Questi dispositivi sono facilmente scalabili e possono essere personalizzati per la struttura nel mirino; è stato utilizzato con successo per registrare dalle regioni talamiche e corticali in un animale liberamente comportarsi durante comportamento naturale.

Costruzione impianto è un processo che inizia con la progettazione del 3D stampata hyperdrive (Figura 1), procedendo alla costruzione del pezzo inferiore (figura 2), il cono di schermatura (Figura 3), e l&#39;assemblaggio finale della hyperdrive, da costruzione individuale delle microdrives (Figura 4). Questi passaggi sono seguiti caricando i Microdrive con elettrodi (vedi 10). Dopo questa fase, è possibile utilizzare questi dispositivi per registrare da più regioni cerebrali. Nella Figura 5, viene tracciato da una registrazione simultanea del corpo genicolato laterale (LGN) e ippocampo (HPC) sono mostrati. La stabilità delle singole unità mostrate in Figura 5B è stato notevole, che mostra le forme d&#39;onda coerenti nel corso di diversi giorni. Questi neuroni sono stati confermati per essere LGN neuroni da essere sensibili alla stimolazione diodi emettitori di luce, come dimostra laperistimulus tempo istogramma (psth) in Figura 5C. In questa stessa preparazione, HPC potenziale campo locale è stato registrato come proxy per lo stato comportamentale. Queste tracce hanno evidenziato increspature taglienti onda (Figura 5D), durante la quiescenza comportamentale, in coerenza con la loro origine ippocampale. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51675/51675fig1highres.jpg" /> Figura 1 Progettazione della hyperdrive in Solidworks. A. Schema di una sezione coronale di un cervello di topo in A / P coordinate -2,3 - -2.7 mm dal bregma. Quattro poliimmidi individuali (300 micron) sono disegnate sopra la corteccia, che illustra la destinazione di regione LGN (rosso) con elettrodi. B. Schizzo del corpo di design. Revolving il contorno blu 180 ° risultati in un modello del corpo di progettazione 3D (nel riquadro). C. Aggiunta di slot di poliimmide e auto maniglie per il corpo di design. Revolving il Highl rossocontorni ighted in B di 13 ° comporta un half-slot poliimmide (in alto a sinistra). Una maniglia dell&#39;unità viene aggiunto ruotando il contorno verde in B di 15 ° (in alto a destra). La seconda maniglia viene aggiunto utilizzando la funzione di modello circolare (in basso a sinistra). La stessa funzione può essere utilizzata per creare i 16 slot mezzo poliimmide (in basso a destra). D. Un nuovo piano viene aggiunto al progetto (in alto), che consente di creare un nuovo schizzo per il recipiente microdrive, che comprende il foro della vite, poliimmidi foro e guida antitorque (in basso). E. Queste funzioni saranno implementate nel progetto utilizzando le funzioni di taglio e di estrusione e ruotava a 360 ° per creare 16 recipienti. F. Dimensioni del disegno pezzo superiore (a sinistra) e il modello 3D (destra ). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51675/51675fig1large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt= &quot;Figura 2&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 51675 / 51675fig2highres.jpg&quot; /&gt; Figura 2 Preparare il pezzo inferiore del hyperdrive. A. Il primo tubo poliimmide è posto sul nastro biadesivo. B. tubi successivi sono collocati singolarmente, avendo cura di ridurre al minimo lo spazio tra i tubi. C. Dopo il primo strato è disposto , un sottile strato di colla cianoacrilato si applica D. Un secondo strato di poliimmidi si aggiunge in fretta prima che la colla è asciugata. E. In cima al fascio poliimmidi, un G cannula 26 è aggiunto come segnaposto per la fibra ottica. F . L&#39;intero costrutto viene fissato saldamente con una goccia di resina epossidica. G. Dopo la rimozione della cannula, il costrutto può essere tagliato a metà con una lama di rasoio, ottenendo due pezzi inferiori identici. H. Visualizza sulla superficie di taglio di un prodotto finito pezzo inferiore, illustrando le due file doppie di quattro poliimmidie il foro per la fibra ottica. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51675/51675fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/51675/51675fig3highres.jpg" /> Figura 3 Montaggio del hyperdrive. A. La matrice poliimmide viene inserito nel corpo nell&#39;unità, e allineato con la scheda di interfaccia elettronica (BEI) con la cannula 26 G. B. Una piccola quantità di resina epossidica viene utilizzato per apporre la matrice polyimid di il corpo rigido. C. Una seconda applicazione di resina epossidica può essere necessario, dopo di che la resina in eccesso deve essere dremeled via D. Vista superiore sul corpo rigido con la matrice inserita. E. Utilizzo di un piccolo pezzo di 33 G tubi poliimmide, l&#39;esterno tubi guida sono fissati nelle corrispondenti fessure del corpo rigido. F. </strong&gt; Tutti i tubi di guida esterni devono essere mappati a una guida, avendo cura di ridurre al minimo la tensione sui tubi. G. Dopo che tutti i tubi di guida esterni sono mappati, che deve essere protetta con resina epossidica e tagliare appena sopra il labbro interno. H. Un microdrive montaggio, costituito da una vite su misura, una molla 5 mm e una parte superiore deve essere montato e collocato su un binario corrispondente ad uno dei tubi di guida. I. Ciascun gruppo microdrive deve essere attentamente avvitato nel corpo di trascinamento. J. Dopo l&#39;assemblaggio, ogni tubo di guida dovrebbe avere un microdrive corrispondente K. Vista dal basso del poliimmide matrice L -.. M. Tubi Polyimide (0.005 &#39;) vengono inseriti in ogni tubo di guida esterno. N. Ogni tubo guida interiore dovrebbe andare bene comodamente nella forcella di esso è corrispondente microdrive. O. I tubi in poliammide interni sono fissati con resina epossidica alla corrispondente microdrive etagliare il più breve possibile. Dopo che tutti i tubi guida interni sono Epossidico, i tubi guida interne sporgenti dal poliimmide-matrice devono essere tagliati a filo con il labbro matrice. P. invertito vista macro del drive durante il tubo di guida interno di carico. D. Top vista macro dell&#39;unità Durante interno tubo di guida di carico. R. completamente hyperdrive con la BEI allegata, pronto per essere caricato con elettrodi montato. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51675/51675fig3large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/51675/51675fig4highres.jpg" /> . Figura 4 Preparazione del cono di schermatura modello A. Cono stampato su carta trasparenza B -. D. Un foglio di alluminio è incollato al modello utilizzando un sottile strato di resina epossidica. E. &lt;<html> / Strong&gt; Dopo aver tagliato fuori il modello, il cono è formato ed incollate con resina epossidica. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/51675/51675fig5highres.jpg" /> Figura 5 registrazioni multi-sito utilizzando il hyperdrive ultraleggero peso. A. Immagine di un mouse liberamente comportarsi con il hyperdrive impiantato. B. Esempi di due forme d&#39;onda singola unità registrazioni da questo mouse. C. Sinistra, sezione coronale del cervello di topo evidenziando il nucleo genicolato laterale, dove alcuni degli elettrodi sono stati abbassati. Destra, esempio peristimulus istogrammi temporali (PSTHs) di due neuroni LGN allineati alla stimolazione visiva (barra gialla). D. Destra, sezione coronale evidenziando l&#39;ippocampo (HPC), dove sono stati abbassato un&#39;altra serie di elettrodi. Diritto, Esempio di campo locale potenziale registrazione di un ripple ippocampale (evidenziazione rossa). nt &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/51675/51675fig6highres.jpg" /> Figura 6 Panoramica dei componenti di azionamento. (Sinistra) Panoramica completa di componenti dell&#39;iperguida. (Diritto) Illustrazione di na individuale montaggio microdrive.

Comprendere i substrati neurali del comportamento richiede la registrazione di un ensemble di circuiti cerebrali. A causa della sua trattabilità genetica, il topo offre un modello per la dissezione del circuito e il mimetismo della malattia. Qui, viene descritto un metodo di progettazione e fabbricazione di sonde miniaturizzate adatto per mirare alla struttura cerebrale profonda del topo.

Progettazione e fabbricazione di Ultralight Peso, regolabili sonde multi-elettrodo per elettrofisiologiche Registrazioni nei topi

The number of physiological investigations in the mouse, mus musculus, has experienced a recent surge, paralleling the growth in methods of genetic ...

L'obiettivo generale di questo procedimento è progettare e costruire un impianto robusto ed estremamente leggero, dotato di elettrodi regolabili singolarmente e realizzato con componenti disponibili in commercio, personalizzabile per colpire qualsiasi regione cerebrale e facilmente scalabile per l'uso in diverse specie di piccoli animali. Innanzitutto, si identifica la regione cerebrale di interesse e si deve definire la disposizione degli elettrodi di registrazione. Questo determinerà la progettazione del corpo del drive e della sua base.Il secondo passaggio consiste nel creare il corpo della guida per alloggiare le singole microguide, nonché i pezzi superiori, che sosterranno le elettrodi utilizzando un software di progettazione solida. Successivamente, si prepara il pezzo inferiore contenente i tubi guida per le elettrodi e un cono di schermatura. L'ultimo passaggio prevede l'assemblaggio completo dell'iper-guida inserendo il pezzo inferiore all'interno del corpo della guida, costruendo la singola microguida, collegando la scheda di interfaccia elettronica e caricando le microguide con le elettrodi.Infine, l'iperprotesi viene impiantata e si possono ottenere registrazioni da unità singole provenienti da diverse regioni cerebrali. Grazie alla facilità con cui l'iperprotesi può essere personalizzata e ridimensionata, il numero di ricercatori che lavorano con una varietà diversa di modelli animali ne trarrà beneficio. Pertanto, disporre di impianti robusti e leggeri ci permette di ottenere registrazioni stabili di popolazioni neuronali in topi liberamente comportanti durante l'esecuzione di compiti psicofisici.Per iniziare la procedura, identificare la regione cerebrale di interesse. Nel nostro caso, si tratta del nucleo genicolato laterale alle coordinate AP comprese tra -2,3 e -2,7 millimetri. Il corpo genicolato laterale è più largo in questa regione, che viene utilizzata per progettare la base del dispositivo.Aprire il software SolidWorks e selezionare il piano frontale. Disegnare il profilo 2D dell'attuatore utilizzando la funzione di schizzo, che includerà i contorni per le maniglie della base dell'attuatore e le scanalature poliammidiche della metà. Assicurarsi che il contorno non contenga interruzioni aperte.Successivamente, selezionare entrambi i piani frontale e destro e fare clic su crea asse. Quindi fare clic sulla funzione di base del boss ruotato. Selezionare il profilo 2D blu e ruotare il profilo 2D attorno all'asse di 360 gradi.Per creare la base del giunto 3D, fare clic su "cieco" sotto la direzione uno e inserire 360 gradi come angolo di rotazione. Successivamente, creare una scanalatura semicircolare in poliammide selezionando il contorno evidenziato e utilizzando la funzione di rivoluzione per ruotare il contorno di 13 gradi attorno all'asse centrale. In seguito, selezionare il contorno per le manopole e ruotarlo di 15 gradi attorno all'asse centrale per creare la seconda manopola del giunto.Utilizzando la funzione di modello circolare nel menu delle funzionalità, fare clic su modello circolare e scegliere l'asse centrale come asse di rivoluzione. Selezionare 180 gradi come angolo e due come numero di istanze, e assicurarsi che il primo manico sia selezionato sotto le funzionalità da riprodurre per creare 16 semislot in poliammide. Utilizzando la funzione di modello circolare, selezionare il primo semislot in poliammide come funzionalità da riprodurre.Ripetere il modello 16 volte inserendo 16 nel numero di istanze e 22,5 gradi nell'angolo. Definire un nuovo piano facendo clic sulla scheda piano nella geometria di riferimento. Selezionare i due lati di una delle fessure superiori in poliammide per creare un nuovo piano.Questo piano è quello su cui verrà posizionato il supporto. Disegnare i contorni circolari per il foro delle viti e per il foro in poliammide su questo piano. Per i binari anti-torsione, definire una linea centrale tra i due lati delle fessure superiori in poliammide.Quindi disegnare le rotaie antitorsione creando due cerchi perpendicolari alla linea centrale i cui centri distano di un raggio, quindi tagliare i contorni centrali per creare il vano per la micromola, inclusi il foro per la vite, il foro in poliammide e la rotaia antitorsione. Fare clic su estrusione del corpo base per creare la rotaia antitorsione e selezionare un'estrusione cieca di 10 millimetri verso l'alto e di due millimetri verso il basso. Aggiungere quindi smussi di 0,3 millimetri ai bordi utilizzando la funzione di arrotondamento.Per aumentare ulteriormente la resistenza del foro per la vite e del foro in poliammide, fare clic su estrudi, taglia e selezionare cieco. Eseguire tagli di tre millimetri sia verso il basso che di alcuni millimetri verso l'alto. Quindi ripetere il foro per il microattuatore 16 volte utilizzando il centro come asse di rotazione sulla parte superiore dell'impugnatura.Disegnare un quadrato di tre millimetri per tre millimetri partendo dalla punta centrale dell'impugnatura del drive rivolta verso l'asse centrale. Estrarre questo di due millimetri verso l'alto. Utilizzando la funzione di estrusione solido, disegnare cerchi di un millimetro di diametro nei punti in cui verranno successivamente posizionate le viti EIB.Praticare un taglio estruso di 1,5 millimetri per creare un foro. Quindi ripetere due volte la scatola e il foro. Utilizzando la funzione di schiera circolare, eseguire ulteriori tagli estrusi sul corpo della trasmissione per ridurne ulteriormente il peso, disegnando uno schema sul piano frontale e utilizzando la funzione di schiera circolare.Dopo di ciò, disegnare uno schizzo del pezzo superiore con le dimensioni indicate in millimetri. Successivamente, utilizzare la funzione di estrusione per creare un modello 3D. Aggiungere smussi di un millimetro agli angoli mediante la funzione di arrotondamento; una volta completata la progettazione del gruppo di trasmissione, il corpo del gruppo e i pezzi superiori possono essere stampati attraverso la maggior parte dei servizi di stampa 3D.In questa procedura, posizionare un piccolo pezzo di nastro adesivo doppio su una superficie piana e tagliare i tubi in poliammide calibro 31 in pezzi di circa otto centimetri. Successivamente, disporre il primo strato di tubi guida il più vicino possibile l'uno all'altro sul nastro adesivo doppio. Quindi applicare una piccola quantità di colla cianoacrilica sottile sopra lo strato di poliimidi.Quindi stendere rapidamente uno strato aggiuntivo di poliammide. Successivamente, creare un alloggiamento per la fibra ottica utilizzando una cannula di calibro 26. Assicurarsi che la cannula sia lubrificata con un lubrificante a base di teflon prima di inserirla nell'assemblaggio.Quindi applicare una striscia di colla epossidica lunga da quattro a cinque millimetri perpendicolarmente al fascio di poliammide. Una volta che l'epossidica si è indurita, dopo due o tre ore, rimuovere il nastro dallo strato inferiore e riapplicare l'epossidica sull'altro lato. Dopo che la colla si è nuovamente indurita, rimuovere l'ago cannula di calibro 26.Eseguire un taglio al centro utilizzando una lametta per creare due matrici in poliammide, ciascuna delle quali può essere utilizzata per un singolo hyperdrive. Stampare ora il modello del cono su un foglio di carta trasparente e ritagliare un foglio corrispondente di alluminio pesante. Applicare uno strato di resina epossidica sull'alluminio e quindi applicare rapidamente la carta trasparente utilizzando un oggetto pesante o un cilindro di legno, livellando l'epossidico in modo che risulti uniformemente distribuito.Successivamente, ritagliare il modello del cono e fissarlo con una pinza a coccodrillo. Infine, utilizzare un altro piccolo quantitativo di epossidico per fissare permanentemente i pezzi e assemblare la microguida. Per prima cosa, collegare l'EIB al corpo della guida utilizzando due viti.Riinserire quindi la cannula da 26 gauge attraverso la matrice del tubo guida in poliammide. Allineare la matrice in poliammide con il corpo del drive utilizzando il foro per la fibra ottica nell'EIB, in modo da garantire che i tubi guida siano perpendicolari all'EIB. Successivamente, fissare la matrice al corpo del drive con dell'epossidico, accertandosi che nessun epossidico penetri nei tubi guida o all'interno del corpo del drive.Infine, l'eccesso di resina epossidica viene rimosso utilizzando un dremel, dopo di che si associa ogni tubo guida nella matrice in poliammide a un apposito supporto sulla parete interna del corpo del motore. Far scorrere un piccolo anello in poliammide del diametro 33 su ciascun tubo guida e all'interno del supporto. Successivamente, applicare una piccola quantità di colla cianoacrilica per fissare ogni tubo guida.Infine, fissare l'intero apparato alla parete interna del corpo della vite con l'epossidica e tagliare il poliammide in modo che sporga appena al di sopra del bordo interno. Successivamente, assemblare un microdrive inserendo una delle viti appositamente costruite attraverso il foro centrale di un pezzo superiore, seguito da una delle molle di cinque millimetri. Far scorrere il foro esterno del pezzo superiore lungo uno dei binari e avvitare delicatamente la vite.Quindi avvitare fino a quando la molla raggiunge la sua lunghezza minima di compressione. Ripetere questa procedura per ogni micromotore del binario. Successivamente, capovolgere l'intero gruppo di motori e prendere nota della disposizione della matrice del tubo guida.Viene utilizzato successivamente per mappare la posizione del tubo guida corrispondente a ciascun microdrive. Quindi registrare l'identità del microdrive corrispondente. Inserire ora un tubo IDE poliadesivo in ciascun tubo guida partendo dalla base del drive.Lasciare che il tubo portante sporga da uno a due millimetri dalla sommità del microdrive completamente abbassato. Quindi registrare l'identità del microdrive corrispondente sulla fotografia.Attaccare il tubo in poliammide al supporto del microdrive con l'epossidico, avendo cura di non farlo colare attraverso il microdrive fino alla molla o alla vite. Successivamente, tagliare tutti i tubi in poliimide all'altezza della testa della vite del microdrive e livellarli alla base della matrice in poliimide. In seguito, montare l'EIB alla base del drive utilizzando due viti.A questo punto, l'array di unità è pronto per essere caricato con TRO stereo o teros. Dopo il caricamento, capovolgere l'unità e abbassare con attenzione il cono di schermatura sull'unità in modo che sporga solo la parte inferiore; fissare il cono di schermatura collegandolo al corpo dell'unità con resina epossidica. Una volta fissato il cono, spellare un piccolo tratto di filo in acciaio inossidabile e collegarlo al pin della EIB.Graffiare la parte interna in alluminio del cono con un ago e collegare il filo di acciaio al cono utilizzando vernice argentata. Una volta asciutta la vernice argentata, rinforzarla con una goccia di colla epossidica. Di seguito è riportata un'immagine di un topo in movimento libero con l'hyperdrive impiantato.E questi sono gli esempi di registrazioni di forme d'onda di una singola unità da questo topo. Qui è mostrata una sezione coronale del cervello del topo che evidenzia il nucleo genicolato laterale in cui alcuni degli elettrodi sono stati posizionati. Ecco un esempio degli istogrammi peri-stimolo di due neuroni del nucleo genicolato laterale allineati alla stimolazione visiva.Qui è mostrata una sezione coronale che evidenzia l'ippocampo, dove è stato inserito un altro insieme di elettrodi. Qui viene mostrato un esempio di registrazione del potenziale di campo locale di un'onda rapida ippocampale. Con la giusta esperienza, un nuovo hyperdrive può essere assemblato entro un giorno. I dispositivi sviluppati con questa procedura possono essere combinati con altre tecniche, come l'optogenetica, al fine di stimolare e registrare da sottopopolazioni specifiche di neuroni.

design-fabrication-ultralight-weight-adjustable-multi-electrode

Research

Ricerca

JoVE Journal

Neuroscience

Neuroscienze

In questo articolo, abbiamo descritto la procedura di chirurgia e la movimentazione suggerimenti per l'impianto di ultra-sottile a base di poliammide array di microelettrodi (PBM-array) sul cranio del mouse per l'acquisizione ad alta densità encefalografia (EEG) in un modello murino.

Le registrazioni EEG ad alta densità dei Topi muoversi liberamente utilizzando Polyimide a base di microelettrodi

Questo video delinea un protocollo per l'impianto di una sonda lineare in silicio multi-shank nel cervello del topo per misurare i potenziali di campo locali. La procedura prevede il fissaggio della sonda a un'unità stereotassica, il posizionamento accurato sulla regione cerebrale bersaglio, l'inserimento nel cervello e il fissaggio con cemento dentale. Dopo l'impianto, l'assemblaggio viene protetto con un involucro. Dopo il recupero, la configurazione consente di registrare i potenziali di...

Registrazione dell'attività elettrica cerebrale nei topi comportamentali utilizzando sonde lineari in silicio multi-shank

Questo video mostra una tecnica per impiantare un gruppo di elettrodi nel cervello di un topo. L'assemblaggio contiene elettrodi bipolari per registrare l'attività dall'ippocampo e un elettrodo di riferimento per ottenere l'attività di base dal cervelletto. Un topo anestetizzato viene posizionato su un telaio stereotassico e il gruppo elettrodo viene impiantato nella regione del cervello bersaglio. L'animale viene quindi lasciato riprendersi prima di eseguire la registrazione elettrofisiologica.

Impianto di un gruppo di elettrodi in un cervello di topo per la registrazione elettrofisiologica

Presentiamo metodi per la costruzione di elettrodi per registrare simultaneamente l'attività neurale extracellulare e rilasciare più sostanze neuroattive in prossimità dei siti di registrazione nei topi svegli. Questa tecnica consente l'analisi dettagliata di input sinaptici locali putativi al neurone di interesse.

Extracellulare La registrazione di un neurone attività combinata con Microiontophoretic applicazione di sostanze neuroattivi nei topi Awake

Questo protocollo descrive la costruzione di un array ibrido di microdrive che consente l'impianto di nove tetrodi regolabili in modo indipendente e una sonda opto-silicone regolabile in due regioni cerebrali in topi in movimento libero. Di dimostrato è anche un metodo per recuperare e riutilizzare in modo sicuro la sonda opto-silicone per molteplici scopi.

Sistema microdrive ibrido con sonda Opto-Silicon recuperabile e tetrode per la registrazione ad alta densità a doppio sito in mouse in movimento libero

Qui, descriviamo un progetto di micro-drive, una procedura di impianto chirurgico e una strategia di recupero post-operatorio che consentono registrazioni croniche sul campo e singole unità da più regioni del cervello contemporaneamente in topi giovani e adolescenti attraverso una finestra di sviluppo critica dal giorno postnatale 20 (p20) al giorno postnatale 60 (p60) e oltre.

Un impianto di azionamento leggero per registrazioni croniche di tetrodi in topi giovani

Viene proposto un sistema di registrazione elettroencefalografica a basso costo combinato con una bobina di dimensioni millimetriche per guidare la stimolazione magnetica transcranica del cervello del topo in vivo. Utilizzando elettrodi a vite convenzionali con un substrato multielettrodo personalizzato, flessibile e multielettrodo, è possibile eseguire la registrazione multi-sito dal cervello del topo in risposta alla stimolazione magnetica transcranica.

Sistema di registrazione elettroencefalografica a basso costo combinato con una bobina di dimensioni millimetriche per stimolare transcranicamente il cervello del topo in vivo

Questo protocollo descrive la fabbricazione manuale e l'impianto chirurgico di elettrodi elettromiografici (EMG) nei muscoli degli arti anteriori dei topi per registrare l'attività muscolare durante gli esperimenti di comportamento fissato alla testa.

Registrazione dell'attività muscolare degli arti anteriori in topi fissati alla testa con elettrodi EMG impiantati cronicamente

Qui presentiamo un sistema di impianto di sonde leggero ed economico per l'elettrofisiologia cronica nei roditori, ottimizzato per la facilità d'uso, il recupero della sonda, la versatilità sperimentale e la compatibilità con il comportamento.

L'impianto DREAM: un sistema implantare leggero, modulare ed economico per l'elettrofisiologia cronica in topi con testa fissa e a comportamento libero

Abbiamo sviluppato un approccio semplificato ed economico per la fabbricazione di elettrodi e condotto registrazioni di segnali su più regioni in topi che si muovono liberamente. L'utilizzo dell'optogenetica, insieme all'elettrofisiologia multiregionale e alla registrazione del segnale del calcio, ha permesso la rivelazione delle attività neuronali in tutte le regioni nel modello di accensione delle crisi.

Un metodo integrato per la creazione di optrodi elettrofisiologici flessibili e convenienti per la registrazione in vivo multi-regione

Questo protocollo è stato sviluppato per creare un sistema affidabile e facilmente accessibile per la registrazione dell'EEG dei roditori in movimento libero.

Un protocollo economico e minimamente invasivo per la registrazione dell'elettroencefalografia cronica multisito in topi che si muovono liberamente

Scopri come progettare e fabbricare sonde multi-elettrodo ultraleggere e regolabili per registrazioni elettrofisiologiche nei topi. Questo metodo consente registrazioni stabili da circuiti cerebrali in animali liberamente comportanti.

Progettazione e fabbricazione di Ultralight Peso, regolabili sonde multi-elettrodo per elettrofisiologiche Registrazioni nei topi (Video) | JoVE Journal

Progettazione e fabbricazione di Ultralight Peso, regolabili sonde multi-elettrodo per elettrofisiologiche Registrazioni nei topi

Esplora altri video