18 個別調節可能な管四極管と 3 D 印刷可能なハイパー ドライブの建設を提案します。ハイパー ドライブの故障は、ラットを数週間の期間にわたって自由に行動で脳の活動を記録するために設計されています。
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18 個別調節可能な管四極管と 3 D 印刷可能なハイパー ドライブの建設を提案します。ハイパー ドライブの故障は、ラットを数週間の期間にわたって自由に行動で脳の活動を記録するために設計されています。
数日間目がさめている動物のニューロンの大規模な人口の活動パターンの監視は、システム神経科学の分野で貴重な技術です。この手法の 1 つ主要なコンポーネントは、正確に必要な脳の領域に複数の電極の配置とその安定性の維持で構成されます。ここでは、18 個別調節可能な管四極管が含まれていますし、自由行動下ラットの神経細胞外記録生体内では、3 D 印刷可能なハイパー ドライブの建設のためのプロトコルについて述べる。管四極管、マイクロ ドライブに接続されているトラックに沿って複数の脳領域に個別に進めることがいずれかまたは小さい領域に電極の配列を配置する使用ことができます。複数管四極管のアクティブな動作の中に脳の神経細胞の集団から局所電界電位と同様、個々 のニューロンの数十から action potentials の同時試験を可能にします。また、デザインは原案作成ソフトウェア異なる実験的ニーズに合わせて簡単に変更できる単純な 3 D のため提供します。
システム神経科学の分野では、科学者たちは、空間的ナビゲーション、記憶、意思決定などの認知プロセスの基礎となる神経機構を学ぶ。この種の研究では、動物の行動の中に多くの個々 のニューロンの活動を監視する重要です。過去十年にわたって小動物1,2,3細胞外神経記録の実験的ニーズを満たすための 2 つの重要な進歩がなされました。・ テトロード、ニューロンの神経活動を同時に記録するために使用 4 マイクロワイヤーのバンドルの開発を初めて1,2,4。差動信号振幅、熱の 4 つのチャネルの活動の多くの同時記録セル5から個々 のニューロン活動を分離できます。さらに、マイクロワイヤーの柔軟な性質は、熱とターゲット細胞集団間の相対変位を最小化・ テトロードのより高い安定性をことができます。管四極管は今様々 な種、齧歯動物1,2,6、霊長類7昆虫8など多くの脳研究の単一電極の代わりに広く使用されます。第二に、ハイパー ドライブの開発を運んでいた複数独立可動管四極管、複数記録場所3,からニューロンのより大きい人口からの神経活動の同時モニタリングが可能9,,1011,12。
小動物用の信頼性と手頃なマルチ ・ テトロードの記録装置の可用性は制限されています。自由行動下ラット、過去二十年9,10,14,の多くの演習で神経録音当初ブルース · マクノートン13、によって開発された、古典的なハイパー ドライブを正常に使用されています15. ただし、技術的な理由から、入手は非常に困難です今マクノートン ドライブを構築に必要な元のコンポーネントと最近改良されたデータ集録インタ フェースと互換性がありません。ハイパー ドライブの他のよく受け入れられている設計個別に手作りするのにマイクロ ドライブの矛盾した結果をもたらすことができるとかなりの時間12を消費する必要があります。行動中のラットのさまざまな脳領域から神経活動を記録するために、stereolithographic 技術を使用して新しいハイパー ドライブを開発しました。我々 は次の要件を満たすために求められている: (1) 脳内管四極管の正確な変位および複数ターゲット地域から安定した記録を提供する必要があります新しいハイパー ドライブ(2) の新しいハイパー ドライブは簡単な接続を許可するように最近開発された磁気 quickclip システムと互換性があります。(3) 新しいハイパー ドライブは容易に利用できる材料を正確に再現できます。ここでは、18 独立可動の管四極管をマクノートン設計に基づくを含む 3 D 印刷のハイパー ドライブを構築するための手法を提供します。プロトコルでは、我々 は使用した正常にレコードの単一ニューロンの活動電位、局所電界電位 postrhinal と内側嗅皮質からの数週間にわたって新しいハイパー ドライブの製造プロセスの詳細を説明する、自由に自然採餌タスク中にラットを動作しています。
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1. 3D モデルの光造形
2. アクセサリー (図 2) の準備。
3. ハイパー ドライブ コンポーネント (図 3) の準備。
4. ハイパー ドライブ (図 4) のアセンブリ。
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試験の結果を取得するのに新築のハイパー ドライブを使用しました。ドライブは、ø 17 μ m (0.0007")、プラチナ イリジウム (90%-10%) ポリイミド被覆ワイヤー製管四極管が装備されていた。管の四極管の先端は、白金黒電極インピー ダンスを 1 kHz で 100 と 200 の kΩ 間を削減するソリューションでメッキされました。ハイパー ドライブの故障は、4.6 mm 550 g、ロング ・ ラット頭蓋の前方横静脈洞正中線と 0.5 mm を左に移植されました。追加アース線は、小脳に頭蓋骨ネジに接続されました。すべてのプロシージャとして機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) の薬の Baylor の大学によって承認を行ったし、それらの前述の18に類似していた。外科的移植直後、管の四極管は脳の中に 1 mm を進められました。その後は、以上 80 μ m のより小さい高度な単位が使用されました。管の四極管は神経の録音が行われた前に、少なくとも 20 h のそれぞれの進歩の後安定する許されました。
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ここでは、我々 は 18 独立可動管四極管から成る新開発のハイパー ドライブを構築するプロセスを説明します。ドライブは、stereolithographic 印刷によって作成されたコンポーネントと組み合わせて、多くの利用可能なハードウェアの店で購入した手頃な価格の部分から構築できます。ハイパー ドライブの故障は慢性的な標準的な外科プロシージャを使用してラットの頭蓋骨の上に埋め込むことができるし、動物行動のさまざまなタスクを実行している間に細胞の神経活動を記録することが可能です。
ハイパー ドライブの故障は、外側を管の四極管は、信頼性の高いサポート、ドライブ センター13から 30 ° の向きが三脚のマイクロ ドライブを含む、元のマクノートン ハイパー ドライブの望ましい機能の多くを保持します。一度注入、ハイパー ドライブの故障はかなりの精度で目がさめている動物の脳内管四極管の小さな動きの実行を与えます。ねじ切りロッドにシャトルの 1 回転は、317.5 μ m の変位に対応します。適切な訓練は、実験者は 1/16 ターンの手順 (20...
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著者が明らかに何もありません。
ありがとうモーザー ラボ カブリ研究所システム神経科学センター神経計算のため、ラットのノルウェー大学の科学と技術、慢性的な神経の記録のプロシージャ。この作品は、NIH グラント R21 NS098146 と人間フロンティア科学プログラム長期フェローシップ LT000211/2016-L を l. Lu によって支えられました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 溶接棒 | ブルーデーモン | ER308L-035-01T | ステンレス鋼、直径0.035インチ |
| スクリュー | マク | マスター91771A060 | ステンレス鋼、フラットヘッド、0-80 スレッド, 5/8" 長さ: |
| スクリューマク | マスター91772A051 | ステンレス鋼、なべ頭、0-80 スレッド, 5月32日" 長さ | |
| :スクリュー | マク | マスター92196A056 | ステンレス鋼、ソケットヘッド、0-80 スレッド, 5/16" 長さ |
| :スクリュー | マク | マスター92196A055 | ステンレス鋼、ソケットヘッド、0-80 スレッド, 1/4" 長さ: |
| スクリュー | マク | マスター95868A131 | ナイロン、 ソケットヘッド、2-56 スレッド, 3月16日" 長さ、黒 |
| ネジナット | マクマスター | 90730A001 | ステンレス鋼、狭い六角、 0-80 ねじ |
| ショルダースクリュー | マクマスター | 90298A213 | ステンレス鋼、8-32 ねじ、直径 3/16 インチ、長さ 1/4 インチ |
| カップねじ マク | マスター | 92313A105 | ステンレス鋼、4-40 ねじ、長さ 3/16 インチ |
| つまみねじ | マクマスター | 94323A592 | ナイロン、8-32 スレッド, 3/8" 長さ、黒 |
| マグネット | アペックス | M3X1MMDI | ネオジム、3 mm X 1 mm ディスク |
| 金属チューブ | 小型部品 | B00137QHNS | ステンレス鋼、23 ゲージ、0.0253 インチ OD、0.013 インチ ID、0.006 インチ ウォール |
| 金属チューブ | ニューイングランド スモール チューブ | カスタムメイド | ステンレス鋼、30 ゲージ、0.012/0.0125 インチ OD、0.007/0.008 インチ ID、フル ハード |
| 熱収縮チューブ | McMaster | 7856K72 | 0.09" ID 収縮前、青色 |
| シリコンチューブ AM | システム | 807300 | 0.040インチ ID、0.085インチ |
| ODポリイミドチューブ | AMシステム | 823400 | 0.0045インチ ID、0.0005インチ 壁 |
| アース線 AM | システム | 791500 | 0.005インチ 裸、0.008インチ コーティング、半硬質 |
| テロード線 | カリフォルニアファインワイヤー | カスタムメイド | 直径 0.0007 インチ、プラチナイリジウム (90%-10%)、HML および VG コーティング |
| EIB | ニューラリンクス | EIB-72-QC-ラージ | |
| ゴールドピン | ニューラリンクス | ラージ EIB ピン | |
| タップ | バラックス | 01302-000 | M1.2 ねじサイズ |
| タップ | マクマスター | 2522A811 | 0-80 ねじサイズ、ボトミング |
| タップ | マクマスター | 2522A771 | 0-80スレッドサイズ、プラグ |
| タップ | McMaster | 26955A94 | 3/8"-24 ねじサイズ、ボトミング |
| タップ | McMaster | 2522A713 | 2-56 ねじサイズ |
| Tap | McMaster | 2522A715 | 4-40 ねじサイズ |
| タップ | マクマスター | 2522A718 | 8-32 ねじサイズ |
| ダイマク | マスター2576A457 | 3/8"-24 ねじサイズ、1インチOD | |
| ドリルビットマク | マスター30585A82 | ワイヤーゲージ 65, 直径0.035インチ | |
| ドリルビット | マクマスター | 30585A83 | ワイヤーゲージ 66, 直径0.033インチ |
| ドリルビット | マクマスター | 30585A87 | ワイヤーゲージ 70, 直径0.028インチ |
| ドリルビット | マクマスター | 30585A88 | ワイヤーゲージ 71, 直径0.026インチ |
| ドリルビット | マクマスター | 30585A91 | ワイヤーゲージ 73, 直径0.024インチ |
| ドリルビット | マクマスター | 8870A23 | 3/16" 直径ド |
| レメルディスク | ワーグナー | 31M | ダイヤモンドコーティング、直径22mm、厚さ0.17mm |
| スチールワイヤー | プレシジョンブランド | 21212 | 0.012インチ 直径0.012インチ、フルハード |
| スチールワイヤー | プレシジョンブランド | 21007 | 0.007インチ 直径、フルハード |
| スチールワイヤー | AMシステム | 792700 | 0.003インチ 直径、ハーフハード |
| スーパー接着剤 | ロックタイト | LT-40640 | #406 |
| 接着剤 | ロックタイト | LT-41550 | #415 |
| 用アクリルパウダー | Teets | 223-3773 | コーラル |
| デンタルアクリルリキッド | Teets | 223-4003 |
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