ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ ・ テトロード ハイパー ドライブの構築

この手順の全体的な目標は、自由に行動するラットの脳活動を調べるための複数の独立して調整可能な電極を備えた記録デバイスを構築することです。したがって、この方法は、特別なナビゲーション、意思決定、およびその他の認知プロセスに関連するいくつかの質問に答えるのに役立つため、非常にエキサイティングです。このハイパードライブの主な利点は、入手しやすい材料を使用して、脳内で信頼性の高い神経記録を提供することです。

この方法は、特にラットに使用するように設計されていますが、ヒト以外の霊長類など、頭のサイズが類似または大きい任意の種に使用できるため、多くの種の調査が可能になります。この方法に不慣れな人は、ステップの準備に含まれるニュアンスに苦労するかもしれません。なぜなら、ドライブを成功させるためのこれらのトリックを開発するには、ある程度の経験と精度が必要だからです。まず、3Dプリントされたコアの穴を、さまざまなサイズのドリルビットを使用して広げます。

0.61のアース線の貫通穴には12ミリメートルの直径を使用します。18 四極管スルーホールの場合、最初に 0.66 ミリメートル ビットを使用し、次に 0.71 ミリメートル ビットで幅を広げます。18本のガイドロッド止まり穴には直径0.84mmのビットが使用されています。

次に、コアの上部にある2つの貫通穴と残りの8つの止まり穴を0.80タップでねじ込みます。止まり穴にはボトミングタップを使用します。3/8-24ダイを使用して、コアのベースに外部スレッドを作成します。

ハイパードライブナットが新しいスレッドにフィットするように、ダイを適切に調整します。必要なアース線の数に応じて、23ゲージの金属チューブの6ミリメートルの長さのセグメントをコアのアース線穴に複数挿入し、必要に応じて接着します。アース線カニューレの外側の端を、コアと同じ高さになるまでヤスリで削り、直径0.30mmの鋼線でカニューレを清掃します。

次に、長さ 18 08015.88 mm の皿ネジをコアのスロットに完全に挿入します。このプロセス中にネジを曲げたり、ねじ山を損傷したりしないでください。コアステーションにロッドポジショニングコンプレックスを使用して、直径0.89ミリメートルの溶接ロッドの18 17ミリメートルセグメントをコアのガイドロッド穴の上に配置し、ネジでフラッシュされるまで約5ミリメートルを打ち込みます。

必要に応じて溶接棒とねじの位置を修正し、ロッド位置決めコンプレックスの中央のショルダーねじと周囲の6本のねじを締めて、ロッドの外向きをコアに固定します。ロッドポジショニングコンプレックスでナットをコアにねじ込み、コアをハイパードライブホルダーに取り付けて、ステレオスコープ下での位置決めを容易にします。スロットに希釈した歯科用セメントを充填して、ネジをコアに固定します。

歯科用セメントが厚くなりすぎる前に、一度に2〜3つのスロットを埋めます。コアの余分な歯科用セメントをこすり落とし、シールドとの適切なフィット感を維持し、15分間自然乾燥させます。次に、ネジとロッドを薄い瞬間接着剤でコアに接着し、15分間乾燥させます。

3Dプリントされたシャトルの外側の2つの穴をドリルビットで清掃して拡張します。小さい穴には直径 0.61 mm のビットを使用し、大きい穴には 0.89 mm のビットを使用します。シャトルボルトをボルトホルダーベースに挿入し、適切な向きを確保します。

次に、ボルトホルダーの蓋を閉じます。ボルトホルダーをしっかりと保持し、0.80タップで蓋の穴にゆっくりと通します。滑らかになるまで2〜3回タップします。

次に、開口部が小さい側からシャトルボルトをシャトルに挿入します。シャトルシャトルボルトコンプレックスを逆さまにしてマイクロドライブ組立ステーションベースに置きます。次に、23ゲージの金属チューブの15mmセグメントの両端を滑らかにし、ステーションの蓋のスロットによって導かれる直径0.61mmの穴の上にチューブを配置します。

上端がステーションの蓋と同じ高さになるまで、カニューレを穴に打ち込みます。カニューレの上部先端の外側半分をサンディングホイールで取り外します。カニューレを直径0.30mmの金属線で清掃します。

次に、シャトルボルトをシャトルに接着しないように、薄い瞬間接着剤を使用してカニューレをシャトルに接着します。少なくとも 18 台のマイクロドライブを準備します。マイクロドライブ・ラックでマイクロドライブをテストします。

シャトルボルトがシャトル内でスムーズに回転できること、およびマイクロドライブ全体がネジ付きロッドの長さに沿って自由に動くことを確認してください。ガイドカニューレをハイパードライブコアに挿入するには、まず熱収縮チューブを取り外し、シリコンチューブの4mmセグメントをバンドルに沿ってはんだ付け済みと未はんだ付けの境界までスライドさせます。ハイパードライブスペーサーのスリットをくさびで留めて中央の穴を広げ、スペーサーがシリコンチューブの周りを滑るようにします。

スペーサーがシリコンチューブの中央にあるときに、くさびを取り外します。次に、直径0.18mmの金属ワイヤーの10センチメートルの長さのセグメントを各カニューレを通してハイパードライブコアの特定の四極管穴に配置し、プロセス中のワイヤーまたはカニューレの交差を防ぐことにより、バンドル内のガイドカニューレの位置を整理します。ワイヤーの端を曲げて所定の位置に保持します。

カニューレをコアのそれぞれの穴に押し込み、各カニューレの自由端が四極管の穴の上端から少なくとも2ミリメートル外側になるまで、カニューレが曲がったり交差したりしないように注意します。スペーサーが回転しないように注意しながら、ナットをコアにねじ込んでスペーサーを固定します。コアの上部からカニューレの接合部に非常に希薄な歯科用セメントを一滴垂らして、カニューレの相対的な位置を固定します。

バンドルのはんだ付けされた端からガイドワイヤーを切断し、自由端から引っ込めてカニューレから取り外します。マイクロドライブをコアの各ネジ付きロッドにゆっくりと慎重にロードします。23ゲージのマイクロドライブカニューレが四極管の穴にスムーズに入り、30ゲージのガイドカニューレが23ゲージのマイクロドライブカニューレにスムーズに入り、シャトルボルトがネジ付きロッドに沿ってスムーズに回転することを確認します。

マイクロドライブをネジ付きロッドの下端から1〜1.5ミリメートル上までねじ込みます。次に、18個のポリアミドチューブを、ガイドカニューレ束の長さに7mmを加えた長さの43mmセグメントにカットします。各チューブを直径0.8mmの鋼線で清掃します。

コアを反転させ、ポリアミドチューブをはんだ付けされた端からガイドカニューレに慎重に挿入し、完全に押し込みます。次に、コアを直立させ、ポリアミドチューブの上端を厚い瞬間接着剤でマイクロドライブカニューレに接着します。芯を逆さまに置き、接着剤を15分間乾かします。

乾燥後、マイクロドライブカニューレの外側に0.5〜1ミリメートル残して、上端で余分なポリアミドチューブを切断します。アース線を組み立てるには、まず被覆鋼線から25〜30ミリメートルの長さを切断します。次に、ワイヤの両側からプラスチック絶縁体を2ミリメートル剥がし、それぞれの端を長さ6〜8ミリメートルの30ゲージカニューレの両側に挿入します。

各カニューレのこの端を平らにして、それぞれのワイヤーへの接続を固定します。最後に、30ゲージカニューレの丸い端をコアのアース線カニューレの上端に挿入し、押して挿入をきつくします。次に、書かれたプロトコルの指示に従って、マルチ四極管ハイパードライブの組み立てを完了します。

この散布図は、鼻後皮質に位置する四極管の2つの電極から記録されたスパイクのピーク間振幅の関係を示しています。各ドットは 1 つのスパイクに対応します。スパイクのクラスターは、同じ細胞から発生している可能性があります。

4 つのクラスターは、次に示すように色分けされています。ここでは、前の散布図に示した色分けされたセルの 4 つの四極管チャネルすべてからの平均スパイク波形を示しています。ここでは、ラットが自由に採餌していたときに内側嗅内皮質に位置する4つの異なる四極管から同時に記録されたシータ周波数範囲の局所電界電位の痕跡が見られます。

この手順を試行する際は、すべてのパーツが適切に組み合わされていることを確認するために、手順全体を通して正確に作業することが重要です。また、デモツールを使用するときは、怪我を防ぐために注意して適切なPPEを着用してください。このビデオを見れば、行動するラットの慢性神経記録のために、複数の四極管を運ぶこれらの改良されたハイパードライブを構築する方法についてよく理解できるはずです。