신경 기록 전극의 체계적인 전기 및 전기 생리 평가를위한 방법

이 절차의 전반적인 목표는 급성 신경 기록에 가장 적합한 전극을 안정적으로 결정하는 것입니다. 이것은 먼저 이 경우 유기 전도성 폴리머의 증착을 통해 노출된 전극을 수정함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 코팅의 시험관 내 특성을 테스트하는 것입니다.

다음으로, 전극을 급성 신경 기록을 위해 쥐 동물 모델에 배치합니다. 마지막 단계는 전극의 생체 안정성을 결정하기 위해 전극을 시험관내에서 재검사하는 것입니다. 궁극적으로, 전기 생리학 및 전기 화학을 포함한 다양한 분석 기법에 의한 다양한 전극의 비교는 신경 임플란트의 주요 화학적 및 물리적 특성을 결정하는 데 사용됩니다.

이 방법은 새로운 뇌 기계 인터페이스 개발에서 어떤 주요 전극 특성이 신호 잡음 비율 및 생체 안정성에 대한 inq를 향상시킬 수 있는지와 같은 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. Sime과 Morgan이 이 절차를 도와드릴 것입니다. 우레탄의 IP 주입으로 쥐를 마취하여 이 절차를 시작합니다.

발가락 꼬집음 금단 반사를 검사하여 마취 시작을 확인합니다. 마취가 충분하지 않은 경우 우레탄을 보충 투여해야 합니다. 다음으로 쥐의 머리를 면도합니다.

호메오 테마 플레이트의 엎드린 위치에 놓습니다. 그런 다음 직장 프로브를 삽입하여 호메오 테마 플레이트를 섭씨 37.5도로 유지합니다. 그런 다음 한쪽 이어바를 입체성 프레임 내의 대략적으로 예상되는 최종 위치에 놓고 외부 음향 음향에서 이어바를 배치하기 위해 동물을 조정합니다.

그런 다음 두 번째 이어바를 정렬하고 반대쪽 외부 음향 유사분열에 넣습니다. 그런 다음 이어바를 치아 홀더와 정렬하기 위해 동물을 배치하십시오. 쥐 이빨 집게로 동물의 턱을 엽니다.

윗니를 치아 홀더에 걸고 코를 제자리에 고정합니다. 그런 다음 정중선 오른쪽으로 약 1mm, 10mm에서 10mm까지 머리 피부를 절개합니다. Coddle of Lambda는 절개 부위에서 피부와 근육을 측면으로 수축시킵니다.

두정골 및 두정간 뼈를 노출시키려면 현미경으로 노출된 뼈 표면을 20% 과산화수소 용액과 거즈 패드로 문지릅니다. 두정골 중간골에 약 3제곱밀리미터 정도의 구멍을 뚫어 람다와 정중선에 최대한 가깝게 구멍을 뚫습니다. 멸균 식염수로 구멍을 세척하여 전극을 손상시킬 수 있는 뼈, 먼지 또는 파편을 제거합니다.

그 후, 뭉툭하고 뭉툭한 가위로 목덜미 아래를 절개합니다. 구멍을 만들려면 은색 은색 염화물 와이어를 면봉으로 감싸고 식염수로 포화시킵니다. 그런 다음 기준 전극을 캐비티에 삽입합니다.

그 후, 시상면의 경막을 절개합니다. 바늘 끝을 사용하여 전극 어레이를 전극 매니퓰레이터에 부착합니다. 그런 다음 19도 Ros coddle 각도로 개구부 위의 위치를 조정합니다.

전극을 약 2mm 정도 뇌 속으로 하대장으로 수동으로 삽입합니다. 그런 다음 스피커를 왼쪽의 속이 빈 이어바에 부착합니다. 확인 ampliifier가 켜져 있습니다.

그런 다음 녹음실의 문을 닫으십시오. 이제 백색 노이즈 버스트를 제공합니다. 버스트가 전달되어야 하는 최대 속도는 200밀리초마다 한 번의 버스트입니다.

동시에 전동 마이크로 드라이브를 사용하여 각 전극의 활동을 모니터링합니다. 각 생크의 가장 말단 전극 3개에 음향적으로 구동되는 활동이 기록될 때까지 전극 어레이를 천천히 삽입합니다. 그런 다음 70데시벨에서 1초 반복률로 50밀리초 백색 잡음 버스트를 300회 반복하여 음향 자극 프로토콜을 수행하고 24.4kHz 샘플링 속도로 각 전극의 다중 장치 활동을 기록합니다.

어레이를 200미크론 더 하구에 천천히 삽입하여 각 전극을 초기 기록 위치에서 더 원위적인 전극과 거의 동일한 위치에 배치합니다. 그런 다음 음향 자극 및 신경 녹음 프로토콜을 반복합니다. 전극 어레이를 100미크론 단계로 계속 삽입하고 모든 전극이 최소 세 위치에서 음향 구동 활동을 기록할 때까지 음향 자극 및 신경 기록 프로토콜을 수행합니다.

그런 다음 전극 어레이를 200미크론 단계로 후퇴시키고 초기 전극 어레이 위치에 도달할 때까지 음향 자극 및 신경 기록 프로토콜을 계속 수행합니다. 그런 다음 전극 어레이를 수동으로 조심스럽게 집어넣습니다. 이 절차에서는 전극 어레이를 증류수로 부드럽게 헹구어 오염을 제거합니다.

그런 다음 전극 어레이를 전위 stat에 연결합니다. 전극 어레이를 테스트 용액에 조심스럽게 놓고 clamp 제자리에 넣습니다. 다음으로, 전위 stat를 사용하여 counter 및 reference 전극을 potential stat에 연결합니다.

모든 전극에 대해 순차적 전기화학 임피던스 분광법과 순환 부피 원격 측정을 수행합니다. 각 테스트 사이에는 1초의 조용한 시간이 사용됩니다. 32개의 전극이 모두 1시간의 전체 테스트 세션 동안 용액과 접촉합니다.

그런 다음 테스트 용액에서 전극 어레이를 제거하고 탈이온수로 부드럽게 헹굽니다. 전극 어레이를 효소 세척 용액에 24시간 동안 넣습니다. 그런 다음 전극 표면의 손상 및 열화를 방지하기 위해 프로브를 건조 보호 용기에 보관하기 전에 절차를 다시 반복하십시오.

이 그림은 각 전극에서 측정된 peri stimulus time histogram이 70 데시벨에서 300회 이상 평균 반복, 0 미크론에서 백색 잡음 및 하구에서 800 미크론의 삽입 깊이를 보여줍니다. 코팅된 전극은 별표로 표시되며, 이 그림은 0미크론에서 70데시벨의 백색 잡음 버스트와 하구에서 800미크론의 삽입 깊이로 각 전극에서 측정된 스트리밍 데이터를 보여줍니다. 코딩된 전극은 별표로 표시됩니다.

전극 어레이를 하구(inferior colliculus)에 삽입하고 후퇴시키는 동안의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 여기에 나와 있습니다. 70데시벨. 대표적인 코팅되지 않은 전극의 백색 잡음은 점선으로 표시되며, 전도성 폴리머 코팅 전극은 여기에 표시된 실선으로 표시되며, 이 프로토콜에 따라 코팅된 전도성 폴리머에서 40-70데시벨의 다양한 음압 레벨이 있습니다.

X선 광전자 분광법 및 질량 분석법과 같은 다른 방법을 적용하여 전극 표면에 흡수되는 다양한 유형의 단백질과 다양한 물질이 이에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 이해할 수 있습니다.