Name: 자유롭게 움직이는 마우스에서 이중 사이트 고밀도 레코딩을 위한 회수 가능한 광실리콘 프로브 및 Tetrode가 있는 하이브리드 마이크로드라이브 시스템 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: 학습하세요 자유롭게 움직이는 마우스에서 다중 뇌 영역의 고밀도 신경 기록과 광유전학 조작을 위한 하이브리드 마이크로드라이브 시스템 구축 방법을. 이 재사용 가능한 프로브 설계는 전기생리학적 신호 기록과 세포 특이적 뇌 회로 연구를 가능하게 합니다.

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이 작품은 일본과학해외연구동호회(HO), 부여된 장학생프로그램(TK), 인간개척과학프로그램(TK), 뇌연구재단(TK), 교수과학기술취득, 보존 프로그램 (TK), 뇌 및 행동 연구 재단 (TK), 스미토모 재단 연구 보조금 (JY), 나르사드 젊은 조사자 연구 보조금 (JY). 원고를 준비하는 동안 귀중한 의견과 제안에 대해 W. Marks에 감사드립니다.

저자는 공개 할 것이 없다.

이 프로토콜은 독립적으로 조정 가능한 테트로데스와 자유롭게 행동하는 마우스에서 실리콘 프로브를 사용하여 두 뇌 영역에서 신경 활동을 기록할 수 있는 하이브리드 마이크로드라이브 어레이를 구성하고 이식하는 방법을 보여줍니다. 또한 실험 후 광유전학 적 실험 및 실리콘 프로브의 회수를 보여줍니다. 조정 가능한 실리콘 프로브33 또는 광실리콘 프로브36 이식은 이전에 마우스에서 입증되었지만, 이 프로토콜은 동시 테트로드 어레이 및 광실리콘 프로브 이식에 분명한 이점을 제공하여 유연성을 제공합니다. 이식된 프로브 유형의 선택. 이식된 프로브의 종류는 다중 생크 프로브27,44 또는 초밀도 Neuropixels 21,45와같은 실험의 목표에 따라 ...

신경 활동이 학습 및 기억과 같은 인지 과정을 어떻게 지원하는지 이해하는 것이 중요합니다. 인지 작업의 근간이 되는 신경 활동의 역학을 해명하기 위해, 마이크로드라이브 어레이1,2,3의도움으로 동물에게 자유롭게 움직이는 대규모 세포외 전기생리학이 진행되고 있다. 4. 지난 2 년 동안, 마이크로 드라이브 배열의 여러 유형은 쥐에 대한여러 뇌 영역으로 전극을 이식하기 위해 개발되었다 5,6,7,8 및마우스9, 10개 , 11세 , 12. 그럼에도 불구하고, 현재의 마이크로 드라이브 설계는 일반적으로 여러 프로브 유형의 사용을 허용하지 않기 때문에 연구원은 특정 이점과 한계가있는 단일 전극 유형을 선택해야합니다. 예를 들어, tetrode 배열은 등쪽 해마 CA11,13과같은 인구 밀도가 높은 뇌 영역에 적합하며 실리콘 프로브는 해부학 적 연결을 연구하기위한 더 나은 기하학적 프로필을 제공합니다14 , 15.
테트로데스와 실리콘 프로브는 생체 내 만성 기록에 자주 사용되며 각각 고유한 장점과 단점이 있습니다. Tetrodes는 비용 효율성 및 기계적 강성 외에도 단일 전극16,17보다더 나은 단일 장치 절연에서 상당한 이점을 갖는 것으로 입증되었습니다. 또한 마이크로 드라이브8,18,19,20과결합 할 때 단일 단위 활동의 높은 수율을 제공합니다. 신경 회로의 기능을 이해하기 위해 동시에 기록된 뉴런의 수를 늘리는 것이 필수적이다21. 예를 들면, 많은 수의 세포는 시간 관련22 또는 보상 코딩23 세포와 같은 기능적으로 이질적인 세포 모형의 작은 인구를 조사하기 위하여 필요합니다. 훨씬 더 높은 셀 번호는 스파이크 서열13,24,25의디코딩 품질을 향상시키는 데 필요합니다.
그러나 테트로드는 피질이나 시상과 같이 공간적으로 분포된 세포를 기록하는 데 단점이 있다. 테트로데스와 는 달리, 실리콘 프로브는 로컬구조(14,26)내에서 로컬 필드 전위(LFP) 및 스파이크 활동의 공간 분포 및 상호작용을 제공할 수 있다. 다중 생크 실리콘 프로브는 기록 사이트의 수를 더욱 증가시키고 단일또는 인접 구조물(27)에 걸쳐 기록을 허용한다. 그러나 이러한 어레이는 테로데스에 비해 전극 부지의 위치 지정에서 덜 유연하다. 또한, 복잡한 스파이크 정렬 알고리즘은 테트로데스28,29,30에의해 획득된 데이터를 미러링하기 위해 인접 채널의 동작 전위정보에 대한 정보를 추출하기 위해 고밀도 프로브에 요구된다. 따라서 단일 단위의 전체 수율은 종종 테트로데스보다 적습니다. 또한 실리콘 프로브는 취약성과 높은 비용으로 인해 불리합니다. 따라서, 테트로데스 대 실리콘 프로브의 선택은 기록의 목적에 따라 달라지며, 이는 기록 사이트에서 단일 단위 또는 공간 프로파일링의 높은 수율을 얻는 것이 우선순위에 있는지의 문제이다.
신경 활동을 기록하는 것 외에도 광유전학적 조작은 특정 세포 유형 및/또는 경로가 신경 회로 기능에 어떻게 기여하는지 조사하는 신경 과학에서 더 강력한 도구 중 하나가 되었습니다13,31, 32,33. 그러나 광유전학적 실험은 자극 광원34,35,36에섬유 커넥터를 부착하기 위해 마이크로 드라이브 어레이 설계에서 추가적인 고려가 필요하다. 종종 광섬유를 연결하려면 상대적으로 큰 힘이 필요하며, 이는 뇌의 프로브의 기계적 변화로 이어질 수 있습니다. 따라서 이식형 광섬유를 기존의 마이크로드라이브 어레이에 결합하는 것은 사소한 일이 아닙니다.
위의 이유로, 연구원은 전극의 유형 선택을 최적화하거나 기록의 목적에 따라 광섬유를 이식해야합니다. 예를 들어 테트로드는 해마1,13에서더 높은 단위 수율을 달성하기 위해 사용되며, 실리콘 프로브는 내측 내측 피질(MEC)37과같은 피질 영역의 층상 깊이 프로파일을 조사하는 데 사용된다. 현재, 테트로데스와 실리콘 프로브의 동시 이식을 위한 마이크로드라이브는 랫트5,11에대해 보고되었다. 그러나 마이크로 드라이브의 무게, 마우스 헤드의 제한된 공간 및 다른 프로브를 사용하기 위해 마이크로 드라이브를 설계하기위한 공간 요구 사항으로 인해 마우스에 여러 테트로데스 및 실리콘 프로브를 이식하는 것은 매우 어렵습니다. 마이크로 드라이브없이 실리콘 프로브를 이식 할 수 있지만,이 절차는 프로브의 조정을 허용하지 않으며 실리콘 프로브 회수(12,38)의성공률을 낮춥습니다. 또한 광유전학 적 실험은 마이크로 드라이브 어레이 설계에서 추가적인 고려 사항이 필요합니다. 이 프로토콜은 자유롭게 움직이는 마우스에서 만성 기록을 위한 마이크로드라이브 어레이를 구성하고 이식하는 방법을 보여 주며, 이를 통해 독립적으로 조절 가능한 9개의 테트로데스와 1개의 조정 가능한 광실리콘 프로브를 이식할 수 있습니다. 이 마이크로 드라이브 어레이는 또한 실리콘 프로브의 광유전학 적 실험 및 회수를 용이하게합니다.

<table><tbody><tr><td>#00-90 나사</td><td>J.I. Morris</td><td>#00-90-1/8</td><td>EIB 나사</td></tr><tr><td>#0-80 너트</td><td>섬유</td><td>페룰 홀더를 고정하기 위한 황동 너트</td> <td>B00DGB7CT2</td> 작은 부품</tr><tr><td>#0-80 나사</td><td>프로브</td><td>커넥터 마운트, 파이버 페룰 홀더 및 차폐 콘용 황동 기계 나사</td><td>B000FMZ57G</td> 소형 부품</tr><tr><td>22 Ga 폴리에테르에테르케톤 튜브</td><td>소형 부품</td><td>SLPT-22-24</td><td>셔틀에 부착하기 위한 것, 0.025인치 내경</td></tr><tr><td>23 Ga 스테인리스 튜빙</td><td>사극용</td><td>소형 부품</td><td>HTX-23R</td></tr><tr><td>23 Ga 스테인리스 와이어</td>용 <td>소형 부품</td><td>HTX-23R-24-10</td><td>L자형/지지 와이어</td></tr><tr><td>26 Ga 스테인리스 와이어</td> 가이드 <td>포스트용</td><td>소형 부품</td><td>GWX-0200</td></tr><tr><td>30 Ga 스테인리스 와이어</td><td>사</td><td>극</td><td></td></tr><tr><td>용 소형 부품 HTX-30R3-D CAD 소프트웨어 패키지</td><td>Dassault Syst&egrave; mes</td><td>SolidWorks 2003</td><td></td></tr><tr><td>3D 프린터</td><td>FormLab</td><td>Form2</td><td></td></tr><tr><td>5.5mil 폴리이미드 절연 튜브</td><td>HPC Medical</td><td>72113900001-012</td><td></td></tr><tr><td>알루미늄 호일 테이프</td><td>Tyco</td><td>Tyco 접착제 617022 대체</td><td>차폐 콘</td></tr><tr><td>전도성 페이스트</td><td>YSHIELD</td><td>HSF54</td><td></td></tr> <tr><td>용 알루미늄 호일 테이프실리콘 프로브 마이크로드라이브</td><td>AMT</td><td>UNM1.25-HalfMoon</td><td>반달 스테인리스 나사, 직경 1.5mm, 300 &마이크로용 맞춤형 나사; m 스레드 피치</td></tr><tr><td>테트로이드 마이크로드라이브</td><td>AMT</td><td>Yamamoto_0000-160_9mm</td><td>슬롯 스테인리스 나사, 0.5 mm 직경, 160 &마이크로용 맞춤형 나사; m 스레드 피치, 우리의 디자인</td></tr><tr><td>치과 아크릴</td><td>Stoelting</td><td>51459</td><td></td></tr><tr><td>치과 모델 수지</td><td>FormLab</td><td>RS-F2-DMBE-02</td><td></td></tr><tr><td>Dremel 로터리 도구</td><td>Dremel</td><td>모델 800</td><td>그라인더</td></tr><tr><td>드릴 비트</td><td>Fine Science Tool</td><td>19007-05</td><td></td></tr><tr><td>전기 인터페이스 보드</td><td>Neuralynx</td><td>EIB-36-Narrow</td><td></td></tr><tr><td>에폭시</td><td>Devcon</td><td>GLU-735.90</td><td>5분 에폭시</td></tr><tr><td>눈 연고</td><td>Dechra</td><td>Puralube 수술</td><td>중 생쥐 눈이 건조해지는 것을 방지하는</td>안과 연고</tr><tr><td>광섬유 연마 시트</td><td>Thorlabs</td><td>LFG5P</td><td>광섬유</td></tr><tr><td>미세 핀셋</td><td>Protech International</td><td>15-368</td><td>실리콘 프로브 금 로딩/회수</td></tr><tr><td> 핀</td><td>Neuralynx</td><td>EIB 핀 소형</td><td></td></tr><tr><td>접지선</td><td>AM 시스템</td><td>781500</td><td>0.010 인치 베어 실버 와이어</td></tr><tr><td>헤드 스테이지 프리 앰프</td><td>Neuralynx</td><td>HS-36</td><td></td></tr><tr><td>임피던스 미터</td><td>BAK 전자 모델</td><td>IMP-2</td><td>1kHz 테스트 주파수</td></tr><tr><td>미네랄 오일</td><td>ZONA</td><td>36-105</td><td>윤활 나사 및</td></tr><tr><td>와이어 광섬유</td><td>Doric</td><td>MFC_200/260-0.22_50mm_ZF1.25(G)_FLT</td><td></td></tr><tr><td>기록 시스템</td><td>Neuralynx</td><td>Digital Lynx 4SX</td><td></td></tr><tr><td>루비 섬유 스크라이브</td><td>Thorlabs</td><td>S90R</td><td>광섬유</td></tr><tr><td>실리콘 그리스</td><td>절단 Fine Science Tool</td><td>29051-45</td><td></td></tr><tr><td>실리콘 프로브</td><td>Neuronexus</td><td>A1x32-Edge-5mm-20-177</td><td>그림 3, 4A, 4B, 5</td></tr><tr><td>실리콘 프로브</td><td>Neuronexus</td><td>A1x32-6mm-50-177</td><td>Fig. 4C</td></tr><tr><td>실리콘 프로브 세척 용액</td><td>Alcon</td><td>AL10078844</td><td>콘택트 렌즈 클리너</td></tr><tr><td>실리콘 러버</td><td>Smooth-On</td><td>Dragon Skin 10 FAST</td><td>마이크로 드라이브 몰드</td></tr><tr><td>준비 용 실버 페인트</td><td>GC 전자</td><td>22-023</td><td>실버 프린트 II 코팅, 접지선</td></tr><tr><td>두개골 나사</td><td>Otto Frei</td><td>2647-10AC</td><td>0.8mm 직경, 0.200mm 나사 피치</td></tr><tr><td>표준 수술 용 가위</td><td>ROBOZ</td><td>RS-5880</td><td></td></tr><tr><td>입체 식 장치</td><td>Kopf</td><td>모델 942</td><td></td></tr><tr><td>슈퍼 접착제</td><td>록타이트</td><td>LOC230992</td><td>가이드 포스트</td></tr><tr><td>외과 핀셋</td>에 적용 <td>ROBOZ</td><td>RS-5135</td><td></td></tr><tr><td>테트로드 트위스터</td><td>준 야마모토</td><td>TT-01</td><td></td></tr><tr><td>테트로드 와이어</td><td>Sandvik</td><td>PX000004</td><td></td></tr></tbody></table>

자유롭게 움직이는 마우스에서 이중 사이트 고밀도 레코딩을 위한 회수 가능한 광실리콘 프로브 및 tetrode가 있는 하이브리드 마이크로드라이브 시스템

Hybrid Microdrive System with Recoverable Opto-Silicon Probe and Tetrode for Dual-Site High Density Recording in Freely Moving Mice

다중 지역 신경 기록은 다중 두뇌 지구 사이 정밀한 기간 상호 작용을 이해하는 중요한 정보를 제공할 수 있습니다. 그러나 기존의 마이크로 드라이브 설계는 단일 또는 다중 영역에서 한 유형의 전극만 사용하여 단일 단위 또는 깊이 프로파일 레코딩의 수율을 제한합니다. 그것은 또한 수시로 표적 통로 및/또는 세포 모형 특정 활동을 표적으로 하는 광유전학 공구와 전극 기록을 결합하는 기능을 제한합니다. 여기에 제시된 하이브리드 마이크로드라이브 어레이는 자유롭게 마우스를 이동하여 수율을 최적화하고 마이크로드라이브 어레이의 제조 및 재사용에 대한 설명을 제시합니다. 현재 디자인은 자유롭게 움직이는 마우스에서 동시에 두 개의 서로 다른 뇌 영역에 이식 된 9 개의 테트로데스와 하나의 광 실리콘 프로브를 사용합니다. 테트로데스 와 광실리콘 프로브는 뇌의 등쪽 축을 따라 독립적으로 조절할 수 있어 단위 및 진동 활동의 수율을 극대화합니다. 이 마이크로 드라이브 어레이는 또한 장거리 신경 회로의 지역 또는 세포 유형 별 반응 및 기능을 조사하기 위해 광, 광유전학 적 조작을 중재하는 설정을 통합합니다. 또한, 광실리콘 프로브는 각 실험 후에 안전하게 회수및 재사용할 수 있다. 마이크로 드라이브 어레이는 3D 인쇄 부품으로 구성되어 있기 때문에 다양한 설정을 수용하기 위해 마이크로 드라이브의 디자인을 쉽게 수정할 수 있습니다. 먼저 설명된 마이크로드라이브 어레이의 설계및 광섬유를 광유전학 실험을 위한 실리콘 프로브에 부착하는 방법, 이어서 테트로드 번들의 제조 및 마우스 뇌에 어레이의 이식이 있다. 광유전학 적 자극과 결합 된 국소 필드 전위 및 단위 스파이크의 기록은 자유롭게 움직이는 마우스에서 마이크로 드라이브 어레이 시스템의 타당성을 보여줍니다.

마이크로 드라이브 어레이는 5 일 이내에 구성되었습니다. 마이크로 드라이브 준비의 타임 라인은 표2에 설명되어 있습니다. 이 마이크로드라이브를 사용하여, 9개의 테트로데스 및 1개의 실리콘 프로브를 마우스의 해마 CA1 및 MEC[21주 령/29 g 체중 남성 pOxr1-Cre(C57BL/6 배경)]에 각각 이식하였다. 이 형질전환 마우스는 MEC 층 III 피라미드 뉴런에서 Cre를 발현한다. 마우스를 AAV5-DIO-ChR2-YFP(7.7 x 1012 gc/mL)의 200 nL로 전극 임플란트 10주 전에 MEC에 주입하였다. LFP는 로우 패스 필터(1-500 Hz)를 사용하여 기록하였고, 하이패스 필터(0.8-5 kHz)를 사용하여 스파이크 유닛을 검출하였다. 광 자극(λ = 450 nm)은 섬유 커넥터의 끝에서 측정된 10.6 mW 강도에서 1 ms 펄스 폭을 사용하여 수행하였다. 테트로드 기록을 위한 기준 전극은 전용 테트로드 와이어를 사용하여 백색 물질에 배치되었다....

이 프로토콜은 자유롭게 움직이는 마우스에서 두 개의 뇌 영역에서 9개의 독립적으로 조정 가능한 테트로데스와 하나의 조정 가능한 광실리콘 프로브를 이식할 수 있는 하이브리드 마이크로드라이브 어레이의 구성을 설명합니다. 또한 광실리콘 프로브를 여러 목적으로 안전하게 회수하고 재사용하는 방법이 입증되었다.

자유롭게 움직이는 마우스에서 이중 사이트 고밀도 레코딩을 위한 회수 가능한 광실리콘 프로브 및 Tetrode가 있는 하이브리드 마이크로드라이브 시스템

Multi-regional neural recordings can provide crucial information to understanding fine-timescale interactions between multiple brain regions. However, ...

하이브리드 마이크로드라이브 설계를 통해 실험자는 여러 뇌 영역에서 기록할 뿐만 아니라 수율과 안정성을 최적화하기 위해 다양한 유형의 전극을 선택할 수 있습니다. 우리는 자유롭게 움직이는 마우스를 가진 생체 내 실험을 위한 마이크로드라이브 어레이에서 조정가능하고 재사용가능한 9개의 테트로드, 실리콘 선형 프로브 및 광섬유를 결합했습니다. 이 기술은 쥐 나 마모셋과 같은 다른 큰 동물에 쉽게 적응 할 수 있습니다.실리콘 프로브는 매우 취약합니다. 예를 들어 광섬유를 조정할 때와 셔틀 어셈블리를 마이크로드라이브로 회전할 때는 프로브를 다룰 때 주의해야 합니다. 마이크로 드라이브 어레이는 5개의 부분으로 구성됩니다.실리콘 프로브에 대한 마이크로 드라이브 나사를 준비하려면 먼저 마이크로 드라이브의 플라스틱 패턴을 인쇄하고 패턴 주위에 테이프를 배치하여 패턴 주위에 임시 벽을 만듭니다. 액체 실리콘 젤을 패턴에 붓고 부드러운 흔들림으로 기포를 제거합니다. 실리콘이 경화되면 패턴에서 실리콘 젤 몰드를 조심스럽게 제거하십시오.다음으로 회전 분쇄기를 사용하여 23 게이지 스테인리스 스틸 와이어 튜브의 길이 18 및 9.5mm를 자르고 그라인더를 사용하여 튜브의 상위 2 ~3mm를 거칠게합니다. 소량의 실리콘 오일을 사용자 정의 나사에 적용하고 튜브와 나사를 금형에 넣습니다. 금형에 치과 아크릴을 붓고 주사기를 사용하여 튜브와 나사 주변의 기포를 제거합니다.치과 아크릴이 완전히 경화되면 금형에서 마이크로 드라이브 나사를 제거하고 펜치를 사용하여 18mm 와이어 팁의 한쪽 끝에서 60도 각도로 6mm구부립니다. 터닝 도구를 사용하여 마이크로드라이브 나사를 회전하여 품질을 확인한 다음 마이크로드라이브 나사를 마이크로드라이브 어레이 본체에 설치하고 나사를 돌려 원활하게 위아래로 이동할 수 있는지 확인합니다. 실리콘 프로브에 대한 셔틀을 준비하려면 날카로운 가위를 사용하여 PEEK의 두 5mm 길이를 자르고 셔틀의 양쪽에 튜브를 정렬합니다.튜브를 에폭시로 셔틀에 접착하고 소량의 실리콘 오일을 가이드 포스트에 적용합니다. 에폭시가 건조되면 마이크로 드라이브 어레이 바디의 가이드 포스트 위에 셔틀을 배치하여 품질을 확인합니다. 셔틀은 과도한 마찰없이 원활하게 움직여야합니다.optorode를 준비하려면 루비 커터를 사용하여 광섬유 조각을 길이 21mm로 절단하고 평평하고 반짝일 때까지 섬유 팁을 갈아줍니다. 팁이 준비되면 실리콘 프로브의 전면에 광섬유를 200 내지 300 마이크로미터를 부드럽게 배치하고 투명 테이프로 섬유를 일시적으로 고정한 다음 소량의 에폭시로 실리콘 프로브의 베이스에 광섬유를 접착하고 에폭시가 5시간 동안 치료할 수 있도록 한다. 실리콘 프로브에 셔틀을 부착하려면 실리콘 프로브 베이스의 뒷면에 소량의 에폭시를 적용하고 셔틀과 실리콘 프로브 베이스 사이의 간격의 형성을 피하기 위해 2 ~ 3 분 동안 실리콘 프로브 베이스에 셔틀의 바닥 부분을 부드럽게 고정합니다.에폭시가 완전히 경화되면 미세 핀셋으로 셔틀의 홈을 잡고 현미경을 사용하여 셔틀 튜브를 본체의 가이드 포스트에 조심스럽게 배치합니다. 나사를 돌려 마이크로드라이브 나사를 나사 구멍에 삽입하고 L 모양의 튜브 끝을 셔틀 헤드의 홈에 삽입하여 실리콘 프로브와 마이크로 드라이브 나사를 교전시합니다. 다음으로 두 개의 숫자 0 나사를 3.5mm 스레드 길이로 자르고 팁을 갈아서 버를 제거합니다.프로브 커넥터 홀더를 어레이 본체에 배치하고 실리콘 프로브 전기 커넥터를 홀더에 삽입합니다. 숫자 0 나사를 삽입하여 프로브 커넥터 홀더를 고정합니다. 에폭시를 사용하여 프로브를 마이크로드라이브 어레이 본체에 붙이지 않도록 주의해야 하는 홀더의 실리콘 프로브 커넥터를 고정하십시오.페룰 홀더를 옵토 실리콘 프로브와 마이크로드라이브 어레이 바디에 부착하려면 2개의 숫자 0 나사를 6mm 나사 길이로 자르고 팁을 갈아줍니다. 2번 0 기계 나사 너트의 바깥쪽을 갈아서 2.5~3mm 의 외경을 가진 작은 육사 견과류를 만들고 홀더의 구성 요소 A에 0 나사를 삽입합니다. 나사 머리를 에폭시로 붙입니다.소량의 실리콘 그리스를 성분 A와 B에 적용하여 신체와의 마찰을 줄입니다. 역 핀셋을 사용하여 구성 요소 A를 신체에 일시적으로 삽입하고 구성 요소 A.Thread의 나사에 사용자 정의 너트를 배치하고 펜치를 사용하여 너트를 조여 ferrule 홀더를 본체에 고정시하십시오. 섬유 페룰을 섬유 페룰 홀더의 홈에 삽입하여 섬유 페룰이 홀더로부터 4~5mm 나오도록 주의하십시오.페룰과 홀더 홈 사이에 소량의 에폭시를 적용합니다. 에폭시가 경화되면 너트를 풀고 마이크로드라이브 나사를 돌려 셔틀및 페룰 홀더를 검사하여 원활한 움직임을 확인한 다음, 페룰 홀더가 맨 위에 있고 셔틀 튜브가 여전히 가이드 포스트와 연관되어 있을 때 프로브 팁이 몸으로 완전히 후퇴하는지 확인합니다. 쉴드 콘을 부착하려면 콘 외부에서 3.5mm 번호 0 나사 2개를 고정하여 마이크로 드라이브를 제자리에 고정시하십시오.테이블에 설명된 타임라인에 따라 시공이 완료되면 마이크로드라이브 어레이를 5일 이내에 설정할 수 있습니다. 테트로드 조정 동작 성능이 선형 트랙과 열린 필드에서 테스트할 수 있습니다. 두 가지 유형의 실험에서 마우스는 약 30분 동안 자유롭게 탐색할 수 있으며 전기 생리학적 신호는 기록 세션 전반에 걸쳐 심한 동작 관련 소음 없이 기록됩니다.광 자극은 해마의 CA1 서브필드에 투영되는 내측 내측 피질 층 3 뉴런을 자극하기 위해 내측 내측 피질에서 수행될 수 있다. 자발적인 스파이크 활동과 로컬 필드 잠재력은 마우스가 자고있을 때 테트로데와 실리콘 프로브에서 기록됩니다. 본 대표적인 실험에서 테트로데에 기록된 좌측 필드 전위는 모든 테트로드가 CA1 피라미드 세포 층 부근에 위치했다는 것을 시사하는 큰 파급 활동을 보여 주었다.이 분석에서 빛 유도 반응 활동은 처음 내측 내측 피질에서 관찰되었고, 이어서 13-18밀리초의 대기 시간으로 CA1 내의 활동이 뒤따랐다. 정전이 없는 환경에서 마이크로드라이브 본체에 광실리콘 프로브를 삽입하십시오. 차폐 콘은 종이 와 테이프 와 같은 재료로 대체 할 수 있습니다.이를 통해 마이크로드라이브 의 속도를 최대 20%까지 줄일 수 있으며, 마이크로드라이브 설계는 여러 뇌 영역을 측정 및 조작하고 다양한 뇌 구조의 역학 및 상호 작용을 조사하기 위해 전극을 효과적으로 조합하기 위한 유연한 선택을 제공합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 프로토콜에서는 쥐에서 만성 electrophysiological 레코딩을위한 마이크로 드라이브 배열을 조작하는 방법을 보여줍니다.

만성에 대한 마이크로 드라이브 배열 생체내에 녹화 : 드라이브 제작

이 프로토콜에서는 쥐에서 만성 electrophysiological 레코딩을 위해 설계되었습니다 마이크로 드라이브 어레이와 함께 사용하기 위해 조작 및 조건 tetrodes하는 방법을 보여줍니다. 또한, 우리는 지상 설치 와이어 및 보호 원추형을 포함 마이크로 드라이브 배열 건설의 마지막 단계를 보여줍니다.

만성에 대한 마이크로 드라이브 배열 생체내에 녹화 : Tetrode 조립

우리는 대규모 다중 단일 단위 기록 및 실리콘 프로브와 설치류 동물 행동은 현지 필드 가능성에 대한 방법을 설명합니다. 드라이브 제조, 드라이브 및 프로브 주입 공정에 프로브 첨부 파일은 쉽게 복제에 대한 충분한 세부 사항에 그림하고 있습니다.

설치류를 행동에 이동 가능한 실리콘 프로브에 의한 뉴런의 대규모 녹화

마우스의 뇌 신호의 생체 전기 생리학 기록에 대한 마이크로 드라이브의 설계와 어셈블리가 설명되어 있습니다. 튼튼한 driveable 캐리어 미세 번들을 부착하여,이 기술은 장기적이고 안정적​​인 신경 녹음을 허용합니다. 경량 디자인은 동물 다음과 같은 드라이브 주입에 의한 제한 행위 성능을 할 수 있습니다.

깨어있는 행동을 한 쥐의 만성 신경 녹음을위한 마이크로 드라이브 배열의 건설

행동의 신경 기질을 이해하려면 뇌 회로 앙상블 녹음이 필요합니다. 유전적 다루기 쉬움 때문에 생쥐는 회로 해부 및 질병 모방에 대한 모델을 제공합니다. 여기에서는 마우스의 뇌 심부 구조를 표적으로 하기에 적합한 소형 프로브를 설계 및 제작하는 방법에 대해 설명한다.

마우스의 전기 생리 녹음을위한 설계 및 초경량 무게의 제작, 조정 가능한 다중 전극 프로브

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.

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

여기에서는 출생 후 20일(p20)부터 출생 후 60일(p60) 및 그 이후까지 중요한 발달 기간에 걸쳐 청소년 및 청소년 마우스의 여러 뇌 영역에서 동시에 여러 뇌 영역의 만성 필드 및 단일 단위 기록을 허용하는 마이크로 드라이브 설계, 외과적 이식 절차 및 수술 후 회복 전략에 대해 설명합니다.

어린 생쥐의 만성 사극 기록을 위한 경량 드라이브 임플란트

이 프로토콜은 자유롭게 움직이는 의식이 있는 마우스의 세포외 전기생리학적 특성을 밝히기 위해 운동 피질(MC)에서 세포외 기록 방법론을 설명하고, 관심 행동의 기저에 있는 네트워크 신경 활동을 평가하는 데 유용한 국소전위(LFP) 및 스파이크의 데이터 분석을 설명합니다.

자유롭게 움직이는 마우스의 다채널 세포외 기록

여기에서는 설치류의 만성 전기 생리학을 위한 가볍고 비용 효율적인 프로브 임플란트 시스템을 소개하며, 사용 편의성, 프로브 회수율, 실험적 다양성 및 행동과의 호환성에 최적화되어 있습니다.

DREAM Implant: 머리가 고정되고 자유롭게 행동하는 마우스의 만성 전기생리학을 위한 가볍고 비용 효율적인 모듈식 임플란트 시스템

이 문서에서는, 우리는 수술 절차를 설명하고 마우스 모델에서 고밀도 encephalography (EEG)의 취득에 마우스 두개골에 울트라 얇은 polyimide 기반 microelectrode 배열 (PBM - 배열)의 주입을위한 도움말을 취급.

Polyimide 기반 Microelectrode를 사용하여 자유롭게 이동 마우스의 고밀도 뇌파 레코딩

학습하세요 자유롭게 움직이는 마우스에서 다중 뇌 영역의 고밀도 신경 기록과 광유전학 조작을 위한 하이브리드 마이크로드라이브 시스템 구축 방법을. 이 재사용 가능한 프로브 설계는 전기생리학적 신호 기록과 세포 특이적 뇌 회로 연구를 가능하게 합니다.

자유롭게 움직이는 마우스에서 이중 사이트 고밀도 레코딩을 위한 회수 가능한 광실리콘 프로브 및 Tetrode가 있는 하이브리드 마이크로드라이브 시스템

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