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방법 논문

쥐 행동에 대규모 신경 기록에 대 한 향상 된 멀티 Tetrode 하이퍼 드라이브의 건설

11K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/57388

⸱

2018년 5월 9일

 ,  ,  , 
1Department of Neuroscience, Baylor College of Medicine

이 논문에서

요약

우리 18 독립적으로 조정 가능한 tetrodes와 3D 인쇄 하이퍼 드라이브의 건설을 제시. 하이퍼 드라이브는 자유롭게 행동 하는 쥐의 몇 주 동안에 두뇌 활동을 기록 하기 위해 설계 되었습니다.

초록

깨어 있는 동물에 많은 일 동안 신경 세포의 큰 인구를의 활동 패턴을 모니터링 시스템 신경 과학 분야에서 중요 한 기술입니다. 이 기술의 한 핵심 구성 요소는 원하는 두뇌 영역으로 여러 개의 전극의 정확한 배치 및 그들의 안정성의 유지 보수로 이루어져 있다. 여기, 우리는 18 독립적으로 조정 가능한 tetrodes를 포함 하 고 vivo에서 세포 외 신경에 기록 하는 자유롭게 행동 하는 쥐에 대 한 특별히 설계 된 3D 인쇄 하이퍼 드라이브의 건설에 대 한 프로토콜을 설명 합니다. Tetrodes는 microdrives에 연결 하거나 개별적으로, 트랙을 따라 여러 개의 두뇌 영역으로 고급 수 있습니다 또는 작은 영역으로 다양 한 전극 배치를 사용할 수 있습니다. 여러 tetrodes 활성 동작 중 뇌에 뉴런의 인구에서 로컬 필드 전위로 서 개별 뉴런의 수십에서 action potentials의 동시 검사를 위해 수 있습니다. 또한, 디자인 간단한 3d 도면 다른 실험적인 요구에 쉽게 수정할 수 있는 소프트웨어 제공.

서론

시스템 신경 과학 분야에서 과학자 들은 신경 상호 공간 탐색, 메모리, 및 의사 결정 등의 인지 프로세스 기본 연구. 이러한 유형의 연구에 대 한 동물의 행동 중 많은 개별 뉴런의 활동을 모니터링 하는 데 중요 하다. 지난 수 십년 동안 두 가지 중요 한 진보를 작은 동물1,2,3extracellular 신경 기록에 대 한 실험적인 요구에 맞게 되었습니다. 먼저 tetrode, 뉴런의 신경 활동을 동시에 기록 하는 데 사용 하는 4 개의 microwires의 번들의 개발 했다,12,4. tetrode의 4 채널에서 활동의 차동 신호 진폭 많은 동시에 기록 된 셀5에서 개별 뉴런 활동의 격리 수 있습니다. 또한,는 microwires의 유연한 특성은 tetrode와 타깃 셀 사이의 상대 변위를 최소화 하는 tetrode의 더 중대 한 안정성을 수 있습니다. Tetrodes 지금 널리 이용 된다 단일 전극 대신 설치류1,,26,7, 영장류, 곤충8등 다양 한 종에서 많은 뇌 연구에 대 한. 두 번째는 하이퍼 드라이브의 개발 운반 여러 독립적으로 움직이는 tetrodes, 여러 기록 위치3, 에서 신경 세포의 큰 인구에서 신경 활동의 동시 모니터링 수 있는 9,10,,1112.

작은 동물에 대 한 안정적이 고 저렴 한 멀티 tetrode 녹음 장치의 가용성은 제한 됩니다. 브루스 McNaughton13에 의해 처음 개발 된 고전적인 하이퍼 드라이브는 성공적으로 사용 되 고 자유롭게 행동 하는 지난 2 년간9,10,14, 에 많은 실험실에서 쥐의 신경 녹음 그러나 15., 기술적인 이유로 McNaughton 드라이브를 구축 하는 데 필요한 원본 구성 요소는 지금 매우 얻기 어려운 고 최근 향상 된 데이터 수집 인터페이스와 호환 되지 않습니다. 하이퍼 드라이브의 다른 잘 허용된 디자인, 개별적으로 손수 수를 microdrives 일치 하지 않는 결과 얻을 수 있는 상당한 시간12소비 필요 합니다. 동작 쥐에서 다양 한 뇌 영역에서 신경 활동을 기록 하기 위해 우리는 stereolithographic 기술을 사용 하 여 새로운 하이퍼 드라이브를 개발 했다. 우리는 다음과 같은 요구 사항을 만족 하고자: (1) 새로운 하이퍼 드라이브는 두뇌에 있는 tetrodes의 정확한 변위를 허용 하 고 여러 대상 영역;에서 안정적인 녹음을 제공 해야 합니다 (2) 새로운 하이퍼 드라이브 쉬운 연결을 허용 하도록 최근에 개발 된 자기 quickclip 시스템와 호환 되어야 합니다. (3) 새로운 하이퍼 드라이브 쉽게 사용 가능한 재료로 정확 하 게 재생 될 수 있다. 여기, 우리 McNaughton 디자인에 따라 18 독립적으로 움직일 수 있는 tetrodes를 포함 하는 3D 인쇄 하이퍼 드라이브를 구축 하기 위한 기술을 제공 합니다. 프로토콜, 우리는 성공적으로 사용 기록 단일 신경 활동 전위를 로컬 필드 전위 postrhinal 및 중간 entorhinal 외피가에서 주에 새로운 하이퍼 드라이브의 제조 프로세스의 세부 사항을 설명 한 자유롭게 자연 채집 작업 동안 쥐 행동.

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프로토콜

1입니다. 스테레오 리소 그래피 3D 모델의

  1. Stereolithographic 기술을 사용 하 여 인쇄 하이퍼 드라이브 부품 및 액세서리. 각 하이퍼 드라이브 18 셔틀의 구성, 18 볼트, 그리고 다른 모든 플라스틱 조각 (그림 1) 각 한 셔틀.
    참고: 액세서리는 하이퍼 드라이브의 일부가 되지 않습니다 하지만 하이퍼 드라이브 건설에 필요한.

2. 액세서리 (그림 2) 준비 합니다.

  1. 마이크로 드라이브 랙의 준비 (그림 2C)입니다.
    1. 깨끗 하 고 작은 통해 구멍 및 큰 장 님-구멍 ø 0.71 m m (0.028") 드릴 비트와는 ø 랙 확장 0.84 m m (0.033") 드릴 비트, 각각.
    2. Ø 0.89 mm (0.035") 용접봉 17 m m로 긴 세그먼트, 양쪽 라운드 자르고는 ø 각 가이드 막대 삽입 0.84 m m (0.033") 랙, 스레드 봉 (플러시) 외부 11.5 m m를 떠나는에 구멍.
    3. 완전히 삽입 6 0-80 스레드, 15.88 m m (5/8") 아래로 긴 플랫 헤드 나사 랙에서 슬롯. 가이드 막대 및 스레드 막대는 직선과 서로 평행을 확인 합니다. 희석 치과 시멘트로 슬롯에 나머지 공간을 채우십시오. 벤치탑 15 분에 건조 공기.
    4. 용접 봉 접착제 얇은 슈퍼 랙 나사 접착제 하 고 15 분 동안 건조 공기를 허용.
  2. 핵심 역의 준비 (그림 2E)입니다.
    1. 2-56 꼭지로 4 개의 구멍을 스레드 고 필요한 경우 역에 코어를 확보 하기 위해 2-56, 4.76 mm (3/16") 긴 나일론 나사를 사용 합니다.
  3. 터 닝 도구 준비 (그림 2F)입니다.
    1. 4-40 꼭지 손잡이에 있는 구멍을 스레드. 핸들에는 4-40, 4.76 mm (3/16") 긴 컵 나사와 보안 슬롯에 가공된 팁을 삽입 합니다.
  4. 하이퍼 드라이브 소유자의 준비 (그림 2G)입니다.
    1. 8-32 탭으로 나사 구멍을 스레드. 8-32, 9.52 m m (3/8") 긴 나일론 엄지 나사를 사용 하 여 사용 하는 때에 하이퍼 드라이브를 확보.
  5. 복잡 한 위치 막대의 준비 (그림 2 H)입니다.
    1. 스레드를 더 큰 구멍 (위)와 함께 측면에서 줄기 깊이 약 7 mm. 스레드는 8-32 수돗물과 작은 구멍 (상단, 하단에 18에서 6) 0-80 꼭지로. 필요한 경우 ø 4.76 m m (3/16") 드릴 비트와 함께 상단에 중앙 구멍을 확장 합니다.
    2. 8-32, ø 4.76 m m (3/16") 6.35 m m를 사용 하 여 맨 줄기를 조립 (1/4") 긴 어깨 나사. 0-80, 6.35 m m (1/4")와 함께 상단에 하단 사용 때 긴 나사 고정.

3. 하이퍼 드라이브 구성 요소 (그림 3) 준비 합니다.

  1. 하이퍼 드라이브 너트의 준비 (그림 3A)입니다.
    1. 너트 홀더 (그림 2D) using, 매끄러운 때까지 3/8-24 bottoming 수돗물과 너트 스레드.
  2. 하이퍼 드라이브 코어의 조립 (그림 3B)입니다.
    1. 청소 하 고 다른 크기의 드릴 비트를 사용 하 여 코어에 구멍 확장 (12 접지 와이어를 통해-구멍 (내부 링): ø 0.61 m m (0.024"); 18 tetrode 통해-구멍 (중간 반지): ø 0.66 m m (0.026") 첫 번째, 그리고 ø 0.71 m m (0.028 ");는 18 로드 가이드 장 님-구멍 (외부 반지): ø 0.84 m m (0.033")).
    2. 0-80 수돗물과 두 통해-구멍 코어와 나머지 8 장 님-구멍 (하단 4 편이 4) 스레드. 장 님-구멍 bottoming 탭을 사용 합니다.
    3. 3/8-24 다이 사용 하 여 코어의 기지에서 외부 스레드를 만듭니다. 조정 다 제대로 하이퍼 드라이브 너트 새 스레드 적합 합니다.
    4. 접지 와이어 원하는 23 게이지 금속 튜브 (뉼)의 여러 6 m m 긴 세그먼트를 삽입는 코어에 접지 와이어 구멍의 수에 따라 붙이는 그들 필요한 경우. 코어의 외부와 플러시까지 접지 와이어 뉼의 끝을 파일 하 고 ø 0.30 mm (0.012") 강철 와이어로 뉼 청소.
    5. 완전히 삽입 18 0-80, 15.88 m m (5/8") 아래로 긴 플랫 헤드 나사 머리는 코어에 슬롯. 나사를 구부리거나이 프로세스 동안 스레드를 손상 하지 마십시오.
    6. 복잡 하 고 핵심 역 위치 막대를 사용 하 여, ø 0.89 mm (0.035") 코어에서 가이드 로드 구멍을 통해 용접봉의 18 17 m m 세그먼트를 (약 5mm) 나사와 플러시 되도록 내려 그들을 망치.
    7. 용접 봉과 나사를 필요한 경우의 위치를 수정 후 중앙 어깨 나사 및 막대 핵심에서 막대의 바깥쪽으로 방향을 확보 하기 위해 복잡 한 위치에서 주변 6 개의 나사를 조입니다. (로드 복잡 한 위치)와 코어에 너트를 나사 하 고 코어는 stereoscope 아래 위치 쉽게 있도록 하이퍼 드라이브 소유자에.
    8. 코어에 나사를 고정 하 고 15 분 채우기 치과 시멘트 전에 한 번에 2-3 슬롯 너무 두꺼운 도착에 대 한 건조 공기를 허용 희석 치과 시멘트로 슬롯을 채우십시오. 방패와 적당 한 적합을 유지 하기 위해 핵심에 멀리 어떤 초과 치과 시멘트 다쳤어요.
    9. 얇은 슈퍼 접착제 핵심으로 나사와 막대를 붙입니다, 그리고 15 분 동안 건조 공기를 허용 합니다.
  3. 마이크로 드라이브의 조립 (그림 3C)입니다.
    1. 청소 하 고 확장 하는 두 개의 외부 구멍을 드릴 비트와 함께 셔틀에 (작은 구멍: ø 0.61 m m (0.024") 드릴 비트; 더 큰 구멍: ø 0.89 mm (0.035") 드릴 비트).
    2. 셔틀 볼트 볼트 홀더 베이스에 삽입 합니다. 방향에 주의. 닫기 볼트 홀더 뚜껑 단단히 누른 0-80 꼭지로 뚜껑에 구멍을 통해 천천히 스레드. 매끄러운 때까지 2-3 번 누릅니다.
    3. 더 작은 개통으로 측면에서 셔틀에 셔틀 볼트를 삽입 합니다. 장소 셔틀 셔틀 기본 마이크로 드라이브 어셈블리 역에 복잡 한 거꾸로 볼트.
    4. 23 게이지 금속 배관의 15mm 세그먼트를 잘라 양쪽 끝을 부드럽게 다음 역 뚜껑에는 슬롯에 의해 유도 ø 0.61 m m (0.024") 구멍에 튜브를 놓고. 위쪽 끝은 역 뚜껑와 플러시까지 구멍에는 정을 망치.
    5. Sanding 바퀴를 가진 정 맥의 위 끝의 바깥쪽 절반을 제거 합니다. Ø 0.30 mm (0.012") 금속 와이어로 정 청소. 얇은 슈퍼 접착제를 사용 하 여, 확신을 접착제 셔틀, 셔틀 볼트 공기 15 분 건조 셔틀에 정을 붙입니다.
    6. 적어도 18 microdrives를 준비, 마이크로 드라이브 선반에 마이크로 드라이브를 테스트 합니다. 전체 마이크로 드라이브 스레드 로드의 길이 따라 자유롭게 이동 셔틀 볼트 셔틀에서 원활 하 게 회전할 수 있는지 확인 합니다.
  4. 중앙 칼럼의 준비 (그림 3D)입니다.
    1. 필요한 경우 위쪽 및 아래쪽 중앙 열의 평면까지 모래. 0-80 수돗물과 중앙 열에 두 개의 구멍을 스레드. 0-80 헥 스 너트 삽입 (3 월 18 일 m m (1/8") 넓은, 1.19 m m (3/64") 높은) 각 슬롯에.
  5. 하이퍼 드라이브 캡의 준비 (그림 3E)입니다.
    1. 비-마그네틱 집게를 사용 하 여 접착제 4 자석 (직경에서 3 m m, 두께 1 m m) 4 개의 우물에 전극 인터페이스 보드에 N과 S 극에 그들을 일치.
  6. 번들으로 가이드 뉼의 조립 (그림 3 층)입니다.
    1. 장소 18 30 게이지, ø에 얇은 벽 뉼 (ID 0.19 m m, 0.0075") 2.29 m m (0.09") 열 수축 튜브 (3-5 mm, 간격 떨어져 번들에 따라 5-10 m m). 모든 뉼 번들의 한쪽 끝에 서로 플러시를 확인 합니다.
    2. 열 수축 튜브 번들 꽉 때까지 총 열을 사용 하 여 축소 합니다. 부드럽게 원하는 대로 (원형 또는 타원형) 그것을 모양에 번들을 짠 다. 확인 모든 뉼 아무 왜곡, 교차점, 또는 굽 힘으로 올바른 위치에 있습니다.
    3. 뉼에 납땜에 대 한 영역을 표시 합니다. Unsoldered 부분 길이 26 m m 이어야 한다, 납땜된 부분 이어야 한다 5-10 m m. 이동 하는 동안 확산을 방지 하기 위해 납땜 자국에 튜브는 축소.
    4. 한 납땜 영역에 플럭스를 적용 하 고 번들을 회전 하면서 솔더. 적어도 1 분 같은 영역을 두 번 더 반복이이 단계에 대 한 실 온에서 냉각 한다. 플럭스와 소재를 적용 하지 않고 납땜 하 여 납땜된 부분에 밖으로 부드럽게. 적어도 1 분 동안 실내 온도에 냉각 하십시오.
    5. 번들 최고 속도로 다이아몬드 휠과 적절 한 길이로 잘라, 폴란드어 두 끝 길이를 조절 (부분 unsoldered: 26 mm, 납땜 부분: 필요에 따라 5-10 mm). 아래는 stereoscope ø 0.18 mm (0.007") 금속 와이어 가이드 뉼 청소.
  7. 는 tetrodes를 준비. 비슷한 절차 설명8,,1617 .
    1. 수평 팔 T 바의 십자가에 자력의 중심 바로 위에 가로 T 바의 높이 자력의 위치를 조정 합니다. 작은 자석 볶음 바의 중심에는 S-후크의 한쪽 끝을 연결 다음 함께 그들을 접착제. Tetrode 압축 공기과 에탄올 잎사귀 만들기 청소.
    2. 단일 tetrode의 조각의 원형 두 끝 함께, 길이 약 40 c m 와이어 다음 구리 테이프의 조각으로 확보.
    3. 구리 테이프를 눌러 와이어 동그라미를 들어올립니다. T 바의 수평 팔에 구리 테이프 반대 끝을 놓습니다. 부드럽게 (켜져 있는 동안 다른 쪽 끝을 아직 T 바) 구리 테이프 낮은, 한 번, 트위스트 그리고 T 바에 구리 테이프 장소. Tetrode 원형 수평 막대의 십자가 위에 앉아 구리 테이프와 숫자 8 ("∞") 구성에 지금 있다.
    4. 한 손으로 T 바에 구리 테이프를 부드럽게 잡으십시오. 다른 손으로, tetrode 와이어 동그라미의 바닥을 통해 (와 다른 쪽 끝에 연결 된 자석 볶음) 무료 월말 S-후크를 연결 하 고 S-후크를 부드럽게 풀어 S 걸이의 무게에 의해 4 개의 와이어를 제대로 하자.
    5. S-후크의 하단은 자력 접시의 중심 위에 약 1cm까지 수평 막대의 높이 조정 합니다.
    6. 수평 막대를 고정 하기 위해 내려 구리 테이프의 가장자리를 구 부. 눈, 4 개의 똑 바른 tetrode 와이어 검사 다음 모든 파편을 제거 합니다.
    7. 2 개의 반대 풀린된 철사 사이의 각도 60 ° 정도 속도 약 60 rpm, 4 개의 와이어를 왜곡 하는 활동가 켭니다.
    8. 210 ° c, 총 열을 설정 하 고 VG 본드 코트를 용 해 하 여 그들을 함께 융합 2 분에 대 한 다른 각도에서 전선의 직선 길이 따라 총을 스윕하여 꼬인된 전선 열.
    9. 저와 함께 S-후크를 부드럽게 들어올린 고급가 위는 tetrode의 더 낮은 끝을 잘라.
    10. 구리 테이프를 손가락으로 가로 막대에,가 위, 구리 테이프의 양쪽 가장자리에서 와이어를 잘라 누른 구리 테이프를 제거 합니다. 출시는 tetrode 수평 막대에 남은 철사를 잘라.
    11. 스토리지에 대 한 먼지 무료 상자에 완성 된 tetrode를 배치 합니다. 적어도 25 tetrodes을 준비 합니다.

4. 하이퍼 드라이브 (그림 4)의 조립.

  1. 하이퍼 드라이브 코어 (그림 4A)로 가이드 뉼을 삽입.
    1. 열 수축 튜브를 제거 하 고 실리콘 튜브의 4mm 세그먼트 슬라이드 (ID 1.02 m m (0.04"), OD 2.16 m m (0.085")) 번들 납땜/unsoldered 국경에 따라서. 실리콘 튜브 주위 슬립 공백 수 있도록 중앙 구멍을 넓혀 하이퍼 드라이브 스페이서에 슬릿 웨지. 실리콘 튜브의 중심에 위치 하는 스페이서 때 쐐기를 제거 합니다.
    2. 하이퍼 드라이브 코어, 와이어 또는 과정에서 뉼의 어떤 크로스 오버 방지에 특정 tetrode 구멍으로 각 정 통해 ø 0.18 mm (0.007") 금속 와이어의 긴 세그먼트 (10 cm)를 배치 하 여 번들에서 가이드 뉼의 위치 구성. 장소에서 그들을 전선의 끝을 구 부.
    3. 뉼 절곡 또는 각 정 무료 말은 적어도 2 mm tetrode 구멍의 위쪽 끝 외부까지 그들 사이 교차 되지 않도록 주의 하면서 코어에 그들의 각각 구멍을 통해 밀어. 회전에서 공백 요소를 방지 하기 위해 주의 되 고 코어에 너트를 속이 고 여 있는 스페이서를 보안 합니다. 그들의 상대적 위치를 확보 하는 뉼의 교차점에 코어의 상단에서 매우 희석 치과 시멘트의 방울을 적용 합니다.
    4. 가이드 와이어는 번들의 납땜된 끝에서 잘라내어 무료 끝에서 제거 하 여는 뉼에서 그들을 제거.
  2. 코어 (그림 4B) 하이퍼 드라이브에 microdrives의 조립. 자세한 공간 배치는 하이퍼 드라이브에 microdrives의 앞에서 설명한11,13되었습니다.
    1. 코어의 각 스레드 로드에는 microdrives을 천천히, 그리고 신중 하 게 로드 합니다. (1) 23 마이크로 드라이브 게이지 확인 정 tetrode 구멍에 원활 하 게가, (2) 30 게이지 가이드 정 들어가고 23 게이지 마이크로 드라이브 정, 그리고 (3) 셔틀 볼트 스레드 로드를 따라 원활 하 게 변합니다. 스크류 스레드 막대의 아래쪽 끝 위에 1.0-1.5 m m까지 microdrives.
    2. 폴 리 이미 드 튜브의 18 조각을 잘라 (ID 0.11 m m (0.0045"), 세 0.14 m m (0.0055")) 38-43 m m 세그먼트 (가이드 정 번들 플러스 7 m m의 길이). Ø 0.08 m m (0.003") 강철 와이어와 각 튜브를 청소.
    3. 핵심 반전, 납땜된 끝에서 가이드 뉼에 신중 하 게 구체의 튜브를 삽입 하 고 모든 그들을 밀어는 stereoscope 아래에 방법. 핵심을 똑바로 대칭 이동 하 고 두꺼운 슈퍼 접착제와 마이크로 드라이브 정에 폴 리 이미 드 튜브의 위쪽 끝을 접착제. 코어 거꾸로 장소와 하자 접착제 15 분 건조.
    4. 상단에 튜브, 0.5-1.0 m m 마이크로 드라이브 정 이외의 추가 폴을 잘라.
  3. 접지 와이어의 조립 (그림 4C)입니다.
    1. 접지 와이어 코팅된 강철 와이어에서 25-30 m m의 길이를 필요한 수 컷 (ø 0.20 m m (0.008"), 맨 손으로 ø 코팅 0.13 m m (0.005")). 2mm 와이어의 두 끝에서 플라스틱 절연 스트립을 6-8 밀리미터 긴 30 게이지 뉼의 끝으로 각각의 한쪽 끝을 삽입 합니다. 그들의 각각 전선 연결 보안 뉼의 끝에 평평 하 게.
    2. Dremel 도구를 사용 하 여 반 각각에서 두 개의 완전 한 접지 와이어를 만들는 뉼을 잘라.
    3. 코어에 접지 와이어 정의 위쪽 끝에 30 게이지 정의 둥근 끝을 삽입 하 고 삽입을 빡 빡 하 게 눌러.
  4. 전극 인터페이스 보드의 조립 (그림 4D)입니다.
    1. 중앙 열 핵심으로 하 고 2 0-80, 안전한 7.94 m m (5/16") 긴 소켓 헤드 나사를 삽입 합니다. 중앙 열 코어에 꾸준한 수 있도록 필요한 경우 접착제.
    2. Ø 1.2 m m 탭으로 중앙 열에 두 개의 탭된 구멍에 해당 하는 EIB-72-품질 관리-대형 보드에 슬롯의 부분을 확장 합니다. 3.97 m m (5/32") 긴 팬 헤드 나사 2 0-80, 중앙 열에 전극 인터페이스 보드를 연결 합니다. 보드 중심에 위치 하 고 안전 다는 것을 확인 하십시오.
  5. 접지 와이어를 연결 (그림 4E)입니다.
    1. 중앙 열 주위 각 접지선을 배선 하 고 지정 된 접지 구멍에 골드 핀 전극 인터페이스 보드에 노출된 무료 끝 연결.
  6. 설명 이전에 하이퍼 드라이브, tetrodes 로드 16 , 17 .
    1. 과정에서 그들을 구 부 하지 않도록 주의 되 고 microdrives의 폴 리 이미 드 튜브를 신중 하 게 각 tetrode를 로드 합니다.
    2. 부드럽게 피드 무료 끝 와이어 전극 인터페이스에서 그들의 지정 된 구멍으로 보드 및 전기적으로 연결 하는 골드 핀을 사용 하 여.
    3. 적절 한 길이에 tetrodes을 개별적으로 잘라. Tetrodes 절단 후 폴 리 이미 드 튜브의 아래쪽 끝에서 튀어나온 부분 바로 확인, 그렇지 않으면 전체 tetrode를 대체 하 고 recut.
  7. 방패를 부착.
    1. 팬 헤드 나사 4 0-80, 3.97 m m (5/32")를 사용 하 여 코어에 방패를 연결 합니다. 방패에 있는 숫자는 전극 인터페이스 보드에 있는 숫자와 일치 해야 합니다.
  8. Tetrode 팁 도금
    1. ADPT-뉴질랜드-EIB-36 커넥터와 ADPT-EIB-72-QC-HS-36 어댑터17NanoZ 도금 장치를 사용 하 여 tetrodes의 팁 접시 또는, 격판덮개 그들 수동으로 하나 하나씩16설명 되어 있는 대로. 격판덮개는 tetrode로 임피던스 도금 후 시간이 지남에 따라 점차적으로 증가 사용 (예를 들어, 이식 전에 1 일), 이전 팁. Tetrodes 누전 또는 적절 한 길이 다시 접시에 그들을 잘라, 도금의 과정에서 방해를 교체 합니다.
  9. 마무리는 하이퍼 드라이브 (그림 4 층)입니다.
    1. 앞에서 설명한16그들의 폴 리 이미 드 튜브에 tetrodes를 붙입니다. 도금 된 팁은 노출 되지 않습니다 그래서 그들 모두 그들의 가이드 뉼으로 다시 철회.
    2. 하이퍼 드라이브 코어의 아래쪽 4 개의 구멍에 4 0-80, 6.35 m m (1/4") 소켓 헤드 나사를 나사.
    3. 사용 하는 stereoscope, 낮은 각 tetrode는 tetrode의 끝까지 천천히입니다 가이드 정의 가장자리 바로 위에. 한편, 가이드 정 번들에서 각 tetrode의 위치를 찾습니다. Tetrode의 위치의 지도 사이트 기록의 재건을 위해 중요 하다.
    4. 드라이브에 뚜껑을 부착 하 고 제대로 이식에 대 한 하이퍼 드라이브를 저장.

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결과

우리는 시험 결과 얻기 위해 새로 지어진된 하이퍼 드라이브를 사용. 드라이브는 ø 17 µ m (0.0007"), 폴 리 이미 드 코팅 백 금-이리듐 (90%-10%) 와이어에서에서 건설 하는 tetrodes로 갖춰 졌다. tetrodes의 팁 백 금 블랙 솔루션을 1 kHz에서 100와 200 k ω 사이 전극 임피던스를 줄이기 위해에서 도금 했다. 하이퍼 드라이브는 4.6 m m 550 g, 남자 긴 에반스 쥐의 두개골에는 중간의와 0.5 m m 가로 공동 앞쪽 왼쪽을 이식 했다. 추가 접지 와이어는 소 뇌를 통해 두개골 나사에 연결 되었다. 모든 절차와 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 베일 러 의과대학의 승인으로 수행 했다 그 앞에서 설명한18유사 했다. 바로 외과 이식 뒤는 tetrodes 뇌에 1mm 전진 되었다. 이후의 일에 더 이상 80 µ m의 작은 고급 증가 사용 되었다. tetrodes 신경 녹음...

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토론

여기, 우리 18 독립적으로 움직일 수 있는 tetrodes의 구성 된 새로 개발된 된 하이퍼 드라이브를 구성 하는 과정을 설명 합니다. Stereolithographic 인쇄에 의해 만들어진 구성 요소와 결합 하 여 많은 사용 가능한 하드웨어 매장에서 구입한 저렴 한 부분에서 드라이브를 생성할 수 있습니다. 하이퍼 드라이브 표준 수술 절차를 사용 하 여 쥐의 두개골에 만성 이식 될 수 있습니다 및 동물 행동의 다양 한 작업을 수행 하는 동안 세포 외 신경 활동을 기록 합니다.

하이퍼 드라이브 드라이브 센터13는 tetrodes에 대 한 신뢰할 수 있는 지원을 제공 하는에서 30도로 바깥쪽으로 지향 삼각대 microdrives를 포함 하 여 원래 McNaughton 하이퍼 드라이브의 바람직한 특징의 대부분을 유지 합니다. 일단 이식는 하이퍼 드라이브 상당한 정밀도로 깨어 동물의 뇌 내에서 tetrodes의 작은 움직임의 실행을 제공 합니...

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

우리 감사 모 저 랩 Kavli 연구소 시스템 신경 과학 센터 신경 계산, 쥐에서 절차를 녹음 하는 노르웨이어 대학의 과학 및 기술, 만성 신경. 이 작품은 NIH 그랜트 R21 NS098146, 및 인간 프론티어 과학 프로그램 장기 친교 LT000211/2016-L 나 루에 의해 지원 되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
용접 막대Blue DemonER308L-035-01T스테인리스 스틸, 직경 0.035"
나사McMaster91771A060스테인리스 스틸, 플랫 헤드, 0-80  실,  5/8"  길이
나사McMaster91772A051스테인리스 스틸, 팬 헤드, 0-80  실,  5/32" 
길이 나사McMaster92196A056스테인리스 스틸, 소켓 헤드, 0-80  실,  5/16" 
길이 나사McMaster92196A055스테인리스 스틸, 소켓 헤드, 0-80  실,  1/4"  길이
나사McMaster95868A131나일론,  소켓 헤드, 2-56  실,  3/16"  길이, 검은색
나사 너트McMaster90730A001스테인리스 스틸, 좁은 육각,  0-80  스레드
어깨 나사McMaster90298A213스테인리스 스틸, 8-32 스레드, 직경 3/16", 길이 1/4"
컵 나사McMaster92313A105스테인리스 스틸, 4-40 나사, 길이 3/16"
엄지 나사McMaster94323A592나일론, 8-32  실,  3/8"  길이, 검은색
자석ApexM3X1MMDI네오디뮴, 3mm X 1mm
디스크 금속 튜브소형 부품B00137QHNS스테인리스강, 23게이지, 0.0253" OD, 0.013" ID, 0.006" 벽
금속 튜브뉴잉글랜드 소형 튜브맞춤형스테인리스강, 30 게이지, 0.012/0.0125" OD, 0.007/0.008" ID, 완전 경질
열수축 튜브McMaster7856K720.09" 수축 전 ID, 파란색
실리콘 튜빙AM 시스템8073000.040" ID, 0.085" OD
폴리이미드 튜빙AM 시스템8234000.0045" ID, 0.0005"
벽 접지선AM 시스템7915000.005" 베어, 0.008" 코팅, 반 경질
사극선캘리포니아 미세 와이어맞춤형0.0007" 직경, 백금-이리듐(90%-10%), HML 및 VG 코팅
EIBNeuralynxEIB-72-QC-Large
Gold pinsNeuralynxlarge EIB pins
TapBalax01302-000M1.2 thread size
TapMcMaster2522A8110-80 thread size, bottoming
TapMcMaster2522A7710-80 스레드 크기, 플러그
탭McMaster26955A943/8"-24  나사 크기, 바닥
탭McMaster2522A7132-56  나사 크기
탭McMaster2522A7154-40  나사 크기
탭McMaster2522A7188-32  나사 크기
다이McMaster2576A4573/8"-24  나사 크기, 1" OD
드릴 비트McMaster30585A82와이어 게이지  65,  직경 0.035"
드릴 비트McMaster30585A83와이어 게이지  66,  직경 0.033"
드릴 비트McMaster30585A87와이어 게이지  70,  직경 0.028"
드릴 비트McMaster30585A88와이어 게이지  71,  직경 0.026"
드릴 비트McMaster30585A91와이어 게이지  73,  직경 0.024"
드릴 비트McMaster8870A233/16"  직경
Dremel discWagner31M다이아몬드 코팅, 직경 22mm, 두께 0.17mm
강선Precision 브랜드21212직경 0.012", 전체 경질
강선Precision 브랜드21007직경 0.007", 완전 경질
강선A-M 시스템792700직경 0.003", 반 하드
슈퍼 접착제록타이트LT-40640# 406
슈퍼 접착제록타이트LT-41550# 415
치과 아크릴 파우더 Teets223-3773산호
치과 아크릴 액체Teets223-4003

참고문헌

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