Name: Draadloze elektrofysiologische opname van neuronen door beweegbare Tetrodes in vrij zwem vissen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: Leer draadloze elektrofysiologische opname van neuronen bij vrij zwemmende goudvissen met behulp van tetrodes en een microdrive. Deze methode maakt real-time neurale registratie tijdens natuurlijk gedrag mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We zijn dankbaar Nachum Ulanovsky en de leden van het Ulanovsky Lab voor al hun hulp. Daarnaast zijn we heel blij met tal Novoplansky-Tzur voor nuttige technische assistentie. We erkennen de financiële steun van het ISRAËLISCH SCIENCE FOUNDATION-FIRST-programma (Grant nr. 281/15) en de Helmsley liefdadigheids Trust via het landbouw-, biologisch-en cognitief robotica-initiatief van de Ben-Gurion Universiteit van de Negev.

Alle chirurgische procedures moeten worden goedgekeurd door de plaatselijke ethische comités voor dierenwelzijn (bijv. IACUC).
1. constructie van de Microdrive-behuizing
<ol><li>Om de behuizing te construeren, snijd een 1 mm brede koperen plaat in een 19 mm x 29 mm x 1 mm plaat met behulp van een zaag. Knip twee 5,5 mm spleten op elk van de lange zijden loodrecht op de rand, zodat elke spleet is 6,5 mm afstand van de smalle zijden (Figuur 2A).</li>
	<li>Met behulp van een tang, vouw het gebied tussen de spleten aan de lange zijden naar binnen, vouw dan het onderste deel naar binnen en de bovenzijde naar buiten om de behuizing te verkrijgen (Figuur 2B, C).</li>
	<li>Maak met een boor van 3 mm gaten voor schroeven in de Microdrive-behuizing. Opmerking: Deze gaten zullen later worden gebruikt om de behuizing te bevestigen aan de logger box (Figuur 2D).</li>
	<li>Soldeer de zijkanten van de behuizing.</li>
	<li>Met behulp van een fijn cirkelvormig bestand, genereert een kleine, 1,5 mm in RADIUS, halfronde spleet aan de onderkant van de behuizing (Figuur 2E). Opmerking: Dit zal later worden gebruikt om de roestvrijstalen buis in te voegen om de elektroden te begeleiden.</li>
	<li>Gebruik een boor van 1 mm om een gat in de achterkant van de behuizing te maken voor de tetrodes (Figuur 2F). Opmerking: Een 3D-model van de behuizing is te vinden in de aanvullende behuizing. STL bestand.</li>
</ol>2. bouw van de Microdrive
<ol><li>Met behulp van een frees, breek een driedelige stuk uit een enkele rij mannelijke pin header strip (Figuur 1H). Met behulp van een tang, trek de middelste pin.</li>
	<li>Knip met behulp van een frees de resterende pennen tot 10 mm in lengte (2 mm minder dan de schroeflengte). Een andere mogelijkheid is om een langere schroef te gebruiken (zie stap 2,4).</li>
	<li>Boor een gat met een #65 boor door het middelste pengat. Boor een draad met een kraan van 00 − 99.</li>
	<li>Monteer de Microdrive en de messing platen (7,5 mm x 2,5 mm x 0,6 mm, Zie aanvullende figuur 4) zodat de koperen platen de pinnen raken. Steek een schroef (#00-90 ronde kop, 12 mm, messing) door de eerste koperen plaat, vervolgens door de schroefkop draad en de tweede koperen plaat. Plaats ten slotte een moer op de schroef en draai de gemonteerde Microdrive voorzichtig aan.</li>
	<li>Soldeer de pennen samen met de koperen platen en de moer met de punt van de schroef.</li>
	<li>Soldeer de Microdrive in de Microdrive behuizing op vier punten aan de zijkanten van de Microdrive koperen platen.</li>
	<li>Snijd een roestvrijstalen buis van 6 mm lang met een binnendiameter van 1,5 mm en een andere roestvrijstalen buis van 3 mm lang met een inwendige diameter van 1,2 mm. Poets de uiteinden van de buizen om scherpe uiteinden te voorkomen.</li>
	<li>Lijm de 6 mm lange buis aan de kleine halfronde gleuf aan de onderkant van de Microdrive behuizing met behulp van epoxy. Lijm het 3 mm lange roestvrijstaal aan de pinheader, bekleed met de 6 mm lange buis op de behuizing.</li>
	<li>Snijd twee 5 cm lange siliconenbuis segmenten met een diameter van 0,64 mm en een 5 cm lange polyimide buis met een diameter van 0,250 mm.</li>
	<li>Steek de drie buizen in de twee roestvrijstalen buizen. Lijm de buizen aan de roestvrijstalen buis bevestigd aan de pinheader met behulp van Cyanoacrylaat lijm. Schroef de Microdrive helemaal omhoog en knip de overtollige slang van de boven-en onderkant van de twee stalen buizen. Opmerking: De Microdrive met de behuizing is nu klaar voor gebruik (Figuur 1C).</li>
</ol>3. de Tetrode array voorbereiden
<ol><li>Voor het fabriceren van een twee-Tetrode implantaat met vier elektroden op elke Tetrode, bereid acht draden, elke 12 cm lang, Formvar geïsoleerd, uit 25 μm diameter wolfraam draad. Opmerking: Hetzelfde ontwerp is geschikt voor vier tetrodes.</li>
	<li>Plaats een houder voor een 16-kanaals elektrode-interfacekaart (EIB-16) PCB (Zie tabel met materialen) onder de Microscoop.</li>
	<li>Gebruik een zacht getipt pincet en een lichtere, verwijder de coating van elk van de acht draden aan de ene kant met behulp van de vlam. Opmerking: Dit is om ervoor te zorgen dat de draad later correct op de PCB-connector wordt aangesloten.</li>
	<li>Duw een draad in een van de gaten in de EIB-16 met de gecoate kant in het gat. Plaats een speld en druk erop met behulp van een tang. Controleer de connectiviteit door de weerstand tussen de PIN en de ongecoate zijde van de draad te meten. Opmerking: De weerstand is op de orde van tientallen Ohm.</li>
	<li>Herhaal stap 3,4 met alle acht draden.</li>
	<li>Tape twee groepen van vier draden samen met behulp van duct tape aan het einde van elke draad. Opmerking: Elke groep zal later aan elkaar worden gelijmd om een Tetrode te vormen.</li>
	<li>Snijd een stukje wolfraam draad 12 cm lang met een diameter van 50 μm. Sluit deze aan op een van de EIB-16-aansluitingen. Opmerking: Deze draad zal dienen als de referentie-elektrode.</li>
	<li>Snijd twee kale zilveren draden van 12 cm lang met een diameter van 75 μm die als grond voor de opname logger zal dienen. Soldeer de twee draden op de massaverbinding in de EIB-16.</li>
	<li>Houd de EIB-16 boven een gemotoriseerd draai apparaat en plaats het kanaal uiteinde van een groep van vier draden op de gemotoriseerde afstem inrichting. Breng 130 rondes met de klok mee, gevolgd door 20 linksom draaiingen. Breng Cyanoacrylaat lijm aan om de Tetrode te bedekken.</li>
	<li>Wacht tot de lijm te genezen. Snijd de Tetrode dicht bij de duct tape.</li>
	<li>Herhaal de stappen 3,9 en 3,10 met de tweede Tetrode. Opmerking: Dit produceert de afgewerkte twee-Tetrode array (afbeelding 1D).</li>
</ol>4. het implantaat monteren
<ol><li>Schroef de Microdrive helemaal naar beneden.</li>
	<li>Met behulp van 1 x 3M Phillips ronde kop schroeven, bevestig de EIB-16 aan de PVC-plaat.</li>
	<li>Met behulp van soft-end pincet, Trek alle tetrodes en draden door het gat in de voorkant van de logger box cover.</li>
	<li>Met behulp van de 2 x 6M Phillips platte kop schroeven, bevestig de PVC-plaat aan de logger box cover. Houd de EIB-16-connector in de juiste richting zodat de logger op de EIB-16 kan worden gemonteerd. Zorg ervoor dat de EIB-16 is vastgezet om bewegings artefacten in het opgenomen signaal te voorkomen.</li>
	<li>Sluit de draden aan op de doos met behulp van epoxy. Breng zo weinig mogelijk aan omdat de primaire afdichting later wordt uitgevoerd door kamertemperatuur (RTV).</li>
	<li>Bevestig de Microdrive behuizing met 2 mm schroeven aan de logger box cover.</li>
	<li>Rijg de tetrodes en alle draden door het gat aan de achterkant van de Microdrive behuizing. Rijg de tetrodes door de twee siliconen buisjes in de Microdrive. Rijg de 50 μm wolfraam draad door de polyimide buis in de Microdrive.</li>
	<li>Lijm de tetrodes en draden aan hun buizen door het aanbrengen van Cyanoacrylaat lijm aan de bovenkant van de buizen, om ervoor te zorgen dat de beweging consistent is met de Microdrive. Schroef de Microdrive helemaal naar boven.</li>
	<li>Breng zachte Petroleum aan (Zie tabel met materialen) op de blootgestelde Tetrode en draden in de Microdrive behuizing om beweging te voorkomen.</li>
	<li>Snijd een 12 mm x 14,5 mm Petri schaal bodem venster met een verwarmd scheermesje. Bevestig het venster aan de voorkant van de Microdrive behuizing met epoxy. Houd de grond draden buiten het raam.</li>
	<li>Breng RTV coating aan op de blootgestelde tetrodes en draden tussen de logger box cover en de Microdrive behuizing.</li>
	<li>Nadat de RTV is genezen, sluit de doos met een klein gewicht binnen en dompel in water 's nachts om ervoor te zorgen dat er geen Waterlekkage in de doos.</li>
	<li>Snijd de tetrodes en referentie draad naar de gewenste lengte met behulp van een scherpe schaar.</li>
	<li>Bevestig het gemarkeerde geëxtrudeerde piepschuim (Zie tabel met materialen) aan de doos. Pas de grootte ervan aan, zodat het drijfvermogen evenwichtig wordt ondergedompeld in een waterbad.</li>
	<li>Dompel de Tetrode tips in platina zwarte oplossing en gebruik een directe stroom (-0,2 μA) om de elektroden te Coat en de impedantie van de elektroden naar wens in te stellen. Gebruik een multi-elektrode impedantie tester (Zie tabel met materialen) voor coating-en impedantie metingen. Opmerking: In de goudvis pallium is een waarde van 40 kOhm het beste. Afhankelijk van de toepassing kan de elektrode impedantie worden aangepast door de platina zwarte coating10,11aan te passen.</li>
</ol>5. anesthesie voorbereiding — 1% MS-222 Stock Solution
Let op: Anesthesie voorbereiding omvat het gebruik van poedervorm MS-222, een kankerverwekkend. Vandaar dat de stappen 5,2 en 5,3 moeten worden uitgevoerd in een chemische afzuigkap met behulp van handschoenen.
<ol><li>Voeg 100 mL water toe aan een buis die meer dan 100 mL kan bevatten.</li>
	<li>In een chemische kap, plaats een wegwerp weegplaat op een schaal. Voeg 1 g MS-222 poeder toe met behulp van een spatel en voeg het poeder vervolgens toe aan de buis.</li>
	<li>Schud de buis goed. Opmerking: In vloeibare vorm kan MS-222 worden gebruikt buiten de chemische motorkap die handschoenen draagt, maar er is geen masker voor nodig.</li>
	<li>Plaats een wegwerp weegplaat op een weegschaal. Voeg 2 g natriumbicarbonaat toe met behulp van een spatel en voeg het poeder vervolgens toe aan de buis. Schud de buis goed.</li>
</ol>6. de vis schedel voorbereiden
Opmerking: In dit stadium is de vis klaar voor implantatie chirurgie. Zorg er vóór de operatie voor dat alle componenten en benodigdheden door de juiste procedures zijn gesteriliseerd. Voor deze stap is een uit water U-vormige vishouder nodig. In dit protocol wordt een aluminium houder gebruikt die een 15 cm kop op staart lange goudvis past. Dit systeem houdt de vissen uit het water terwijl de kieuwen met zuurstof water worden geperfectioneerd. Zie voor meer informatie Vinepinsky et al.8.
<ol><li>Plaats de vis in een 0,02% MS-222 waterbad gedurende 20 minuten totdat de vis in slaap is.</li>
	<li>Gebruik steriele handschoenen om de vissen uit het water te halen en in de houder te plaatsen. Opmerking: Het zuurgegeneerde water dat de vis gebruikt, bevat MS-222 met een concentratie van 0,02%, zodat de vis tijdens de operatie verdooniseerd blijft.</li>
	<li>Gebruik een steriele spatel, breng lidocaïne 5% pasta op de huid boven de aangewezen plaats voor chirurgie voor 10 min, verwijder dan de lidocaïne. Opmerking: Raadpleeg een geschikte hersen Atlas om de specifieke hersenregio te targeten.</li>
	<li>Met behulp van een steriele 15 Blade scalpel, verwijder de huid boven de schedel in de regio van het implantaat.</li>
	<li>Met behulp van een tandheelkundige boor met 0,7 mm boor boren, boor 4 gaten in de schedel. Steek een 1 mm schroef (3 mm lang) in elk gat en breng Cyanoacrylaat lijm aan op de gaten vlak voor het inbrengen van de schroef.</li>
	<li>Gebruik een tandheelkundige burnisher om tand cement toe te passen op de schroeven en aan de periferie van de blootgestelde schedel.</li>
	<li>Maak met behulp van de tandheelkundige boor een gat van 5 mm diameter in de schedel boven het hersengebied van belang. Verwijder het vetweefsel tussen de schedel en de hersenen en stel het doel van de hersenregio bloot met fijne pincet en zacht tissuepapier. Zorg ervoor dat u de grote bloedvaten onder de schedel niet beschadigt. Opmerking: Tegen het einde van dit stadium is de vis bereid om de sonde te implanteren. Alleen de belangrijkste stappen die specifiek zijn voor dit protocol worden hier beschreven. Verschillende postoperatieve procedures (zoals gedetailleerde documentatie over de gezondheid van het dier en sterilisatie van de chirurgische hulpmiddelen en het gebied) worden niet gepresenteerd of besproken omdat ze van toepassing zijn op alle operaties met vis of kleine dieren.</li>
</ol>7. implanteren van de sonde
Opmerking: Om de laatste stap in het protocol te voltooien, een manipulator die het implantaat op zijn plaats kan houden terwijl het in de hersenen wordt ingebracht, is nodig.
<ol><li>Gebruik de manipulator om het deksel van de logger Box vast te houden met de tetrodes naar beneden gericht naar de hersenen van de vissen.</li>
	<li>Buig de referentie-elektrode zodanig dat wanneer de tetrodes in de hersenen worden verlaagd, de referentie buiten de hersenen blijft.</li>
	<li>Snijd de gronden zodanig dat ze in de schedel passen. Sluit eventueel één massadraad aan op een van de schedel schroeven.</li>
	<li>Verlaag het implantaat zodanig dat de elektroden in de hersenen worden ingebracht, terwijl het onderste deel van de Microdrive-behuizing zich in de buurt van de schedel bevindt.</li>
	<li>Begin met het bevestigen van het implantaat aan de schedel door een kleine hoeveelheid tand cement tussen de behuizing en de dichtstbijzijnde schedel schroef toe te passen.</li>
	<li>Nadat het eerste deel van het tand cement is genezen, breng dan tand cement aan en sluit het gat boven de schedel en de gehele blootgestelde schedel. Opmerking: Meestal zijn verschillende rondes van tandheelkundige toepassingen nodig om de gehele blootgestelde schedel te bedekken.</li>
	<li>Installeer de logger en de batterij in de doos en verzegel de doos met alle schroeven.</li>
	<li>Breng antibiotica en lokale pijnstillers aan volgens het type vis dat voor de experimenten wordt gebruikt.</li>
	<li>Spoel de kieuwen van de vis met zoet water totdat de vis begint te ontwaken. Verwijder de vis uit de houder en plaats deze terug in de thuis tank. Opmerking: De vis is volledig hersteld binnen 60 min na de operatie.</li>
	<li>Zorg ervoor dat de vis vrij kan zwemmen met het implantaat (Figuur 3, aanvullende video 1). Indien nodig, pas de grootte van de geëxtrudeerde piepschuim boven de logger doos zodat de vis gemakkelijk kan balanceren.</li>
</ol>

<ol><li>Jacobson, M., Gaze, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Types+of+visual+response+from+single+units+in+the+optic+tectum+and+optic+nerve+of+the+goldfish%5BTitle%5D)+AND+%22Quarterly+Journal+of+Experimental+Physiology+and+Cognate+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Types of visual response from single units in the optic tectum and optic nerve of the goldfish.</a> Quarterly Journal of Experimental Physiology and Cognate Medical Sciences. 49 (2), 199-209 (1964).</li>
<li>Ben-Tov, M., Donchin, O., Ben-Shahar, O., Segev, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pop-out+in+visual+search+of+moving+targets+in+the+archer+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Pop-out in visual search of moving targets in the archer fish.</a> Nature Communications. 6, 6476(2015).</li>
<li>Zottoli, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+the+startle+reflex+and+Mauthner+cell+auditory+responses+in+unrestrained+goldfish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Correlation of the startle reflex and Mauthner cell auditory responses in unrestrained goldfish.</a> Journal of Experimental Biology. 66 (1), 243-254 (1977).</li>
<li>Canfield, J. G., Rose, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+Mauthner+neurons+during+prey+capture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology+A%22%5BJournal%5D)">Activation of Mauthner neurons during prey capture.</a> Journal of Comparative Physiology A. 172 (5), 611-618 (1993).</li>
<li>Canfield, J. G., Mizumori, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+chronic+neural+recording+in+the+telencephalon+of+freely+behaving+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Methods for chronic neural recording in the telencephalon of freely behaving fish.</a> Journal of Neuroscience Methods. 133 (1-2), 127-134 (2004).</li>
<li>Orger, M. B., de Polavieja, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+behavior%3A+opportunities+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Zebrafish behavior: opportunities and challenges.</a> Annual Review of Neuroscience. 40, 125-147 (2017).</li>
<li>Vanwalleghem, G. C., Ahrens, M. B., Scott, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrative+whole-brain+neuroscience+in+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Integrative whole-brain neuroscience in larval zebrafish.</a> Current Opinion in Neurobiology. 50, 136-145 (2018).</li>
<li>Vinepinsky, E., Donchin, O., Segev, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wireless+electrophysiology+of+the+brain+of+freely+swimming+goldfish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Wireless electrophysiology of the brain of freely swimming goldfish.</a> Journal of Neuroscience Methods. 278, 76-86 (2017).</li>
<li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE+%28Journal+of+Visualized+Experiments%29%22%5BJournal%5D)">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> JoVE (Journal of Visualized Experiments). (61), e3568(2012).</li>
<li>Ferguson, J. E., Boldt, C., Redish, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+low-impedance+tetrodes+by+electroplating+with+additives%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%3A+Physical%22%5BJournal%5D)">Creating low-impedance tetrodes by electroplating with additives.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 156 (2), 388-393 (2009).</li>
<li>Arcot Desai, S., Rolston, J. D., Guo, L., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+impedance+of+implantable+microwire+multi-electrode+arrays+by+ultrasonic+electroplating+of+durable+platinum+black%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroengineering%22%5BJournal%5D)">Improving impedance of implantable microwire multi-electrode arrays by ultrasonic electroplating of durable platinum black.</a> Frontiers in Neuroengineering. 3, 5(2010).</li>
<li>Lewicki, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+methods+for+spike+sorting%3A+the+detection+and+classification+of+neural+action+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22Network%3A+Computation+in+Neural+Systems%22%5BJournal%5D)">A review of methods for spike sorting: the detection and classification of neural action potentials.</a> Network: Computation in Neural Systems. 9 (4), R53-R78 (1998).</li>
<li>Teixeira, F. B., Freitas, P., Pessoa, L. M., Campos, R. L., Ricardo, M. Evaluation of IEEE 802.11 underwater networks operating at 700 MHz, 2.4 GHz and 5 GHz. Proceedings of the 10th International Conference on Underwater Networks & Systems. , Arlington, VA. (2015).</li>
<li>Sendra, S., Lloret, J., Rodrigues, J. J., Aguiar, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Underwater+wireless+communications+in+freshwater+at+2.4+GHz%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Communications+Letters%22%5BJournal%5D)">Underwater wireless communications in freshwater at 2.4 GHz.</a> IEEE Communications Letters. 17 (9), 1794-1797 (2013).</li>
<li>Lloret, J., Sendra, S., Ardid, M., Rodrigues, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Underwater+wireless+sensor+communications+in+the+2.4+GHz+ISM+frequency+band%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Underwater wireless sensor communications in the 2.4 GHz ISM frequency band.</a> Sensors. 12 (4), 4237-4264 (2012).</li>
<li>Hoogerwerf, A. C., Wise, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+microelectrode+array+for+chronic+neural+recording%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional microelectrode array for chronic neural recording.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 41 (12), 1136-1146 (1994).</li>
<li>Harris, K. D., Quiroga, R. Q., Freeman, J., Smith, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+data+quality+in+neuronal+population+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Improving data quality in neuronal population recordings.</a> Nature Neuroscience. 19 (9), 1165(2016).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dit protocol Details van de stappen die betrokken zijn bij het implanteren van een Tetrode array in de telencephalon van vrij zwemmen goudvis. Deze techniek implementeert een neurale logger die versterkt en registreert de signalen verkregen van maximaal 16 kanalen samen met een Microdrive die de positie van de Tetrode in de hersenen aanpassen. De Microdrive maakt het mogelijk om de positie in de hersenen aan te passen om de opname te optimaliseren.
Dit protocol kan gemakkelijk worden aangepast...

Vissen zijn de grootste en meest diverse groep gewervelde dieren, en net als andere gewervelde dieren vertonen ze complexe cognitieve vaardigheden zoals navigeren, socialiseren, slapen, jagen, enz. Niettemin, de neurale mechanismen voor het gedrag van de vis blijven voor het grootste deel onbekend.
In de afgelopen decennia zijn extracellulaire opnames van geïmmobiliseerde vis voornamelijk geïmplementeerd om verschillende aspecten van de neurale basis van gedrag1,2teonderzoeken. Hoewel deze techniek geschikt is voor sommige sensorische systemen, is onderzoek naar het volledige spectrum van de neurale basis van gedrag moeilijk, zo niet onmogelijk in geïmmobiliseerde dieren. De eerste vooruitgang betrof het opnemen van de Mauthner-cellen van de tethered-zwemvis3,4. Echter, Mauthner cellen zijn onevenredig groot en de opgenomen actie potentiële amplituden, die kan gaan zo hoog als een paar mV, vergemakkelijken opname. Later, Canfield et al. beschreef een proof of concept bij het gebruik van een tethered dier om op te nemen van de telencephalon van vis5. Een andere recente techniek voor het opnemen van neurale activiteit van vis is calcium beeldvorming (Zie beoordelingen door Orger en de Polavieja6, en Vanwalleghem et al.7). Deze techniek is ontwikkeld voor gebruik met zebravis larven omdat de huid en de schedel transparant zijn tijdens de larvale fase. Deze techniek kan echter niet worden gebruikt om complexe gedragingen in latere ontwikkelingsstadia te bestuderen.
Hier presenteren we een nieuwe techniek voor het opnemen van extracellulaire neurale activiteit uit de hersenen van vrij zwemmen van vissen. Dit is een gewijzigde versie van het protocol zoals beschreven in Vinepinsky et al.8. De belangrijkste innovatie is de toevoeging van een Microdrive die het mogelijk maakt om de positie van de elektroden na de operatie te controleren. De techniek is ontworpen voor opname van de telencephalon van goudvis met behulp van een set van tetrodes die zijn aangesloten op een neurale datalogger via een Microdrive. De hele Setup is draadloos en verankerd aan de schedel van de vis. Het specifieke gewicht van het systeem wordt gelijkgesteld met het waterspecifieke gewicht door een kleine vlotter toe te voegen waarmee de vis vrij kan zwemmen.
De techniek is gebaseerd op het gebruik van een neurale datalogger die het signaal versterkt, digitaliseert en opslaat in een ingebouwd geheugenapparaat. De logger telemetrie systeem wordt gebruikt om te starten en stoppen van de opnames, en voor de synchronisatie met de videocamera. In dit protocol wordt een 16-kanaals neurale logger gebruikt, ingebed in een waterdichte doos samen met de Microdrive.
De Microdrive-assemblage is vervaardigd uit twee hoofdcomponenten: de Microdrive zelf en de Microdrive-behuizing (Figuur 1A, B). De behuizing houdt de Microdrive en de tetrodes, en fungeert ook als het anker tussen de schedel en de logger box (Figuur 1C). De PVC logger doos is vervaardigd met behulp van een machine proces en wordt verzegeld met behulp van een O-ring (Figuur 1E-G, zie ook aanvullende figuur 1, aanvullende figuur 2, en aanvullende figuur 3 voor een driedimensionaal [3D] diagram). Aan de ene kant is een stukje piepschuim bevestigd aan de logger box om het gewicht van het implantaat te compenseren en de vis te voorzien van een drijf-neutraal implantaat. De constructie van de in het protocol beschreven Microdrive volgt de door Vandecasteele et al.9 gepresenteerde procedure met een wijziging om de micro schijf aan de behuizing te bevestigen (Figuur 1a). Alle belangrijke stappen worden gepresenteerd.
De procedure beschreven in het Protocol ter voorbereiding van de schedel van de vis is vergelijkbaar met die in Vinepinsky et al.8 en wordt kort beschreven in het protocol. Een dag na de operatie, de vis zijn normaal volledig hersteld van de effecten van anesthesie en zijn klaar voor de gedrags experimenten. Merk op dat de Tetrode-locatie kan worden aangepast door de Microdrive-schroef te draaien. De schroef heeft een tussenruimte van 300 μm per volledige rotatie en een vooruitgang van 75 μm wordt aanbevolen totdat de doellocatie van de hersenen is bereikt. Een geschikte hersen Atlas moet worden geraadpleegd om het specifieke hersengebied te targeten dat van belang is. Het is raadzaam om de elektrode impedantie te testen elke keer dat de vis wordt verdotiseerd voor vervanging van de batterij of geheugenkaart.

<table><tbody><tr><td>0.7 mm ronde boorbits</td><td></td><td></td><td>Compatibel met de boor.</td></tr><tr><td>15 mes Scalpel</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>16 kanaals PCB-bord</td><td>Neurlynx</td><td>EIB-16</td><td></td></tr><tr><td>1x3M phillips kruiskopschroeven</td><td></td><td></td><td>Roestvrij staal. Elk type.</td></tr><tr><td>1x3M phillips ronde kopschroeven</td><td></td><td></td><td>Roestvrij staal. Elk type.</td></tr><tr><td>27 cm x 19 cm x 1 mm messing plaat</td><td></td><td></td><td>Zie figuur 2</td></tr><tr><td>2x6M phillips kruiskopschroeven</td><td></td><td></td><td>Roestvrij staal. Elk type.</td></tr><tr><td>3140 RTV coating</td><td>Dow Crowning</td><td>2767996</td><td></td></tr><tr><td>75 &micro;m zilverdraad</td><td>A-M Systems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Messing machineschroeven #00-90</td><td></td><td>947-1006</td><td></td></tr><tr><td>Messing platen 7,5 mm x 2,5 mm x 0,6 mm</td><td></td><td></td><td>Er wordt een 3D-tekening meegeleverd. Zie aanvulling 1</td></tr><tr><td>Gecoate tungsteendraad 25&micro;m</td><td>California Fine Wire Company</td><td>5000160</td><td>Afhankelijk van de toepassing kunnen de tetrodes worden vervaardigd uit elk type draad. Populaire draden zijn nicrome draden die met lagere diameters te vinden zijn (bijv. A-M systemen, 762000)</td></tr><tr><td>Gecoate tungsteendraad 50 &micro;m</td><td>A-M Systems</td><td>795500</td><td>Kan worden vervangen door elke andere draad met lage impedantie</td></tr><tr><td>Cyanoacrilische lijm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tandheelkundig polijstgereedschap</td><td>ComDent UK</td><td></td><td>Elk klein sterieel roestvrijstalen gereedschap zal het doen.</td></tr><tr><td>Tandheelkundig cement - GCFujiPLUS</td><td>GC</td><td>431011</td><td>Andere tandheelkundige cementen werken waarschijnlijk ook, hoewel we nooit andere hebben geprobeerd.</td></tr><tr><td>Tandheelkundige boor of nagellakboren</td><td></td><td></td><td>Tandheelkundige boren zijn duur, een nagellakboren kan een goedkope vervanging zijn.</td></tr><tr><td>Boorbit #65</td><td></td><td>947-65</td><td></td></tr><tr><td>Snel uithardende epoxy</td><td></td><td></td><td>Elke 5 minuten uithardende epoxy kan hier worden gebruikt.</td></tr><tr><td>Logger box met O-ring afdichting</td><td></td><td></td><td>Er wordt een 3D-tekening meegeleverd. Zie aanvulling 1-3. De doos moet machinaal worden vervaardigd (gebruik geen 3D-printers). Gebruik transparant materiaal om de indicator-LED's op de logger te kunnen zien.</td></tr><tr><td>Gemotoriseerd draaiapparaat</td><td></td><td></td><td>Op maat gemaakt zoals beschreven op de website van "open ephys". Kan ook worden gekocht bij neurolynx ("Tetrode Spinner 2.0") of op andere manieren worden gebouwd.</td></tr><tr><td>Mouselog-16 Neural logger</td><td>Deuteron Technologies Ltd</td><td></td><td>Er zijn verschillende neurale loggers verkrijgbaar op de markt, waaronder: SpikeGadget (UH32 32kanalen) en Neurologger 2/2A/2B van Alexei Vyssotski. Opgemerkt moet worden dat het gewicht geen grote beperking is, aangezien het kan worden gecompenseerd met drijvend piepschuim</td></tr><tr><td>MS-222</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E10521</td><td>Ethtl 3-aminobenzoaat methaansulfonaat 98%</td></tr><tr><td>Nano-Z plating</td><td>White Matter LLC</td><td></td><td>De nano-Z kan bij verschillende leveranciers worden gekocht. Elke impedantiemetor kan worden gebruikt, bijv. IMP-1 / 6662 / 2788, BAK Electronics.</td></tr><tr><td>PCB-pinnen</td><td>Neurlynx</td><td>Neuralynx EIB-pinnen</td><td></td></tr><tr><td>Polymide buis 250 &micro;m</td><td>A-M Systems</td><td>822000</td><td></td></tr><tr><td>Oplaadbare batterij</td><td></td><td></td><td>3,7 Lipo-batterij, 370 mAh. Houdt ongeveer 6 uur opname. Kleinere of grotere batterijen kunnen worden gebruikt om het gewicht te verminderen of de opnametijd te verlengen.</td></tr><tr><td>Siliconen buis 0,64 mm</td><td>A-M Systems</td><td>806100</td><td></td></tr><tr><td>Roestvrij staal 1,5 mm</td><td>A-M Systems</td><td>846000</td><td></td></tr><tr><td>Natriumbicarbonaat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S9625</td><td></td></tr><tr><td>Tap #00-90</td><td></td><td>947-1301</td><td></td></tr><tr><td>Vaseline</td><td></td><td></td><td>Elk type zachte petroleum bescherming voor de huid kan hier worden gebruikt.</td></tr></tbody></table>

draadloze elektrofysiologische opname van neuronen door beweegbare tetrodes in vrij zwem vissen

Wireless Electrophysiological Recording of Neurons by Movable Tetrodes in Freely Swimming Fish

De neurale mechanismen voor het gedrag van vissen blijven grotendeels onbekend, hoewel vissen de meerderheid van alle gewervelde dieren vormen. De mogelijkheid om hersenactiviteit van vrij bewegende vis op te nemen, zou het onderzoek naar de neurale basis van het visgedrag aanzienlijk vooruit brengen. Bovendien is nauwkeurige controle van de opnamelocatie in de hersenen van cruciaal belang voor het bestuderen van gecoördineerde neurale activiteit tussen regio's in de hersenen van de vis. Hier presenteren we een techniek die draadloos registreert vanuit de hersenen van het vrij zwemmen van vis tijdens het beheersen van de diepte van de opnamelocatie. Het systeem is gebaseerd op een neurale logger die is gekoppeld aan een nieuw water-compatibel implantaat dat de opnamelocatie kan aanpassen door Microdrive-gestuurde tetrodes. De mogelijkheden van het systeem worden geïllustreerd door opnames van de telencephalon van Goldfish.

Tijdens een opnamesessie zwom de goudvis vrij in een vierkante watertank terwijl de neurale activiteit in zijn telencephalon werd opgenomen. Het doel van deze experimenten was om te bestuderen hoe de neurale activiteit van afzonderlijke cellen het gedrag van de vis bepaalt. Om dit te doen, stekelige activiteit moest worden geïdentificeerd in de opgenomen gegevens. De hersenactiviteit, tijdens de opname, werd gedigitaliseerd op 31.250 Hz en High-Pass gefilterd op 300 Hz door de datalogger....

Een nieuwe draadloze techniek voor het opnemen van extracellulaire neurale signalen uit de hersenen van vrij zwemmen goudvis wordt gepresenteerd. Het opnameapparaat bestaat uit twee tetrodes, een Microdrive, een neurale datalogger en een waterdichte behuizing. Alle onderdelen zijn op maat gemaakt, met uitzondering van de datalogger en de connector.

Draadloze elektrofysiologische opname van neuronen door beweegbare Tetrodes in vrij zwem vissen

The neural mechanisms governing fish behavior remain mostly unknown, although fish constitute the majority of all vertebrates. The ability to record brain ...

We ontwikkelden een nieuwe methode voor het opnemen van extracellulair neuraal signaal uit de hersenen van vrij zwemmende vissen. Dit opent de deur naar het bestuderen van de neuron mechanismen aan het eind van de dag visgedrag. Deze methode is geldig en waterdicht en maakt het daarom mogelijk om op te nemen terwijl de vissen vrij in de watertank zwemmen.Bovendien kan de opnamelocatie worden gecontroleerd door de ingebouwde microdrive. Tal Zoor-Novoplansky, onze lab technician, zal me helpen deze procedure te demonstreren. Om de behuizing te bouwen, gebruik maken van een messing plaat met afmetingen van 19 millimeter door 29 millimeter door een millimeter.Met twee 5,5 millimeter spleten aan de lange zijden, loodrecht op de rand. De spleten moeten 6,5 millimeter van de smalle kant verwijderd zijn. Vouw met behulp van een tang het gebied tussen de spleten aan de lange zijden naar binnen.Vouw vervolgens het onderste deel naar binnen en de bovenzijde naar buiten om de behuizing te verkrijgen. Gebruik vervolgens een drie millimeter dille bit om gaten te maken in de micro-drive behuizing voor de schroeven en soldeer de zijkanten van de behuizing. Gebruik een fijn cirkelvormig bestand om een kleine halfronde spleet te maken aan de onderkant van de behuizing met een straal van 1,5 millimeter.Met behulp van een een millimeter boor beetje maak een gat in de achterkant van de behuizing voor de tetrodes. Gebruik eerst een snijder om een driepinstuk van een enkele rij mannelijke pin header strip af te breken. Met behulp van tang trek de middelste pin.Gebruik vervolgens een frees om de resterende pinnen tot 10 millimeter in lengte te snijden. Gebruik een nummer 65 boorbit om een gat te boren door het middelste pingat en gebruik een dubbele nul 99 tik om een draad te boren. Monteer de micro drive en de messing platen.Steek een schroef door de eerste messing plaat, door de pin header draad en vervolgens door de tweede messing plaat. Tot slot, plaats een moer op de schroef en draai voorzichtig de gemonteerde micro-aandrijving. Soldeer de pinnen samen met de koperen platen en soldeer de moer samen met de punt van de schroef.Daarna soldeer de micro-drive in de micro-drive behuizing op vier punten aan de zijkanten van de micro drive messing platen. Met behulp van epoxy lijm een zes millimeter lange roestvrijstalen buis aan de kleine halfronde spleet aan de onderkant van de micro-drive behuizing. Lijm een drie millimeter lange roestvrijstalen buis aan de pinkop zodat deze is opgesteld met de zes millimeter lange buis op de behuizing.Steek de voorbereide siliconen en polyimide buizen in de twee roestvrijstalen buizen en gebruik cyanoacrylaat lijm om ze te lijmen aan de roestvrije stelen buis bevestigd aan de pin header. Dan, schroef de micro-drive helemaal omhoog en snijd de overtollige buizen van de boven-en onderkant van de twee stalen buizen. Snijd vervolgens twee kale zilveren draden met een diameter van 75 micrometer tot een lengte van 12 centimeter en soldeer ze zowel aan de grondverbinding in het elektrode-interfacebord als aan alle ongebruikte kanalen.Duw een van de voorbereide wolfraamdraden in een van de gaten van een 16-kanaals elektrode interfacebord. Plaats een pin in het gat en druk erop met een tang. Meet de weerstand tussen de pin en de niet-gecodeerde kant van de draad om te controleren op connectiviteit.Herhaal dit proces voor alle voorbereide draden, waaronder een 50 micrometer draad voor referentie-elektrode. Groepeer vervolgens de elektrodedraden in twee groepen van elk vier draden en plak ze samen met duct tape aan het einde van elke draad waardoor de referentiedraad alleen. Houd het elektrode-interfacebord boven een gemotoriseerd draaiapparaat en plaats het kanaaltapeeinde van één groep van vier draden op het apparaat.Breng 130 rondes met de klok mee, gevolgd door 20 tegen de klok in rotaties. Breng vervolgens cyanoacrylaatlijm aan om de tetrode te bedekken. Nadat de lijm is genezen, snijd de tetrode dicht bij de duct tape.Herhaal dit roterende, lijmen en snijden proces naar de andere tetrode. Bevestig eerst de micro-drive behuizing aan de logger box met twee millimeter schroeven. Rijg de tetrodes en de referentie-elektrode door het gat aan de achterkant van de micro-drive behuizing.Rijg de tetrodes door de twee siliconen buizen en rijg de 50 micrometer wolfraamdraad door de polyimidebuis. Schroef de microduik helemaal naar beneden en breng cyanoacrylaatlijm aan op de bovenkant van de buizen om de tetrodes en draden aan hun buizen te lijmen en ervoor te zorgen dat de beweging in overeenstemming is met de microaandrijving. Schroef de micro-aandrijving helemaal naar de top.Breng zachte aardolie aan op de blootgestelde tetrode en draden in de micro-drive behuizing om beweging te voorkomen. Bevestig een voorgesneden petrischaal onderste venster aan de voorkant van de micro-drive behuizing met epoxy, terwijl ervoor te zorgen dat de grond draden buiten het raam te houden. Breng vervolgens de vulkaniserende coating van de kamertemperatuur aan op de blootgestelde tetrodes en draden tussen de blokverdieping en de microdrivebehuizing.Gebruik een scherpe schaar om de tetrodes en referentiedraad op de gewenste lengte te snijden. Bevestig hierna het gemarkeerde, uitgestraalde piepschuim aan de doos. Pas de grootte aan, zodat het drijfvermogen in evenwicht is wanneer het onder water in het waterbad wordt ondergedompeld.Na het verdoven van de vis, neem de vis uit het water en plaats het in de houder. Gebruik een steriele spatel om vijf procent lidocaïnepasta op de huid aan te brengen boven de aangewezen operatieplaats gedurende 10 minuten. Verwijder vervolgens het lidocaïne.Gebruik een steriele nummer 15 blad scalpel om de huid boven de schedel te verwijderen in het gebied dat is aangewezen voor het implantaat. Gebruik dan een tandoefening met 0,7 millimeter boorbits om vier gaten in de schedel te boren. Breng cyanoacrylaatlijm aan op een van de gaten en steek onmiddellijk een schroef van een millimeter in.Herhaal dit proces voor de resterende boorgaten. Gebruik hierna een tandbrander om tandcement op de schroeven en aan de periferie van de blootgestelde schedel aan te brengen. Met behulp van de tandheelkundige boor maak een gat dat is vijf millimeter in diameter boven de hersenen gebied van belang.Gebruik fijne pincet en zacht weefsel papier om vetweefsel te verwijderen tussen de schedel en de hersenen en bloot de hersenen regio doel voorzichtig zijn om niet de grote bloedvaten onder de schedel beschadigen. Ten eerste, lager het implantaat zodanig dat de elektroden worden ingevoegd in de hersenen, terwijl het onderste deel van de micro-drive behuizing is in de buurt van de schedel. Begin met het bevestigen van het implantaat aan de schedel door het toepassen van een kleine hoeveelheid tandcement tussen de behuizing en de dichtstbijzijnde schedelschroef.Na het eerste deel van de tandheelkundige cement is genezen toe te passen toevoeging tandcement en sluit het gat boven de schedel en de gehele blootgestelde schedel. Na het spoelen van de vissen kieuwen met vers water om het te wekken, verwijder de vis uit de houder en plaats het terug in zijn huistank. Zorg ervoor dat de vis vrij kan zwemmen met het implantaat.Het doel van deze experimenten is om te bestuderen hoe de neurale activiteit van enkele cellen het gedrag van de vis codeert. Om dit te bereiken wordt een tetrode array geïmplanteerd in de telencephalon van vrij zwemmende goudvissen die het mogelijk maakt om de neurale activiteit te registreren. De hersenactiviteit terwijl ze worden geregistreerd wordt gedigitaliseerd op 31, 250 Hertz en high pass gefilterd op 300 Hertz door de datalogger.Vervolgens wordt offline een ban pass filter toegepast op de signalen en de vooraf gesorteerde ruwe gegevens worden gescheiden in het kanaal van elke tetrode en het referentiekanaal. Volgende veelvoorkomende spike sorteeralgoritmen worden gebruikt om eencellige activiteit te karakteriseren. Eerst wordt elk kanaal handmatig gefilterd op de minimale piekamplitudedrempel.Spikes die in meer dan één tetrode of in het referentiekanaal zijn verschenen, worden ook gefilterd. De gedetecteerde pieken worden vervolgens handmatig geclusterd en gefilterd op vorm, lengte, inter spike interval en principe component analyse. Het is belangrijk om de integriteit van het implantaat te controleren voor de operatie.De tetrode kan worden gecontroleerd met behulp van een standaard impedantiemeter en de doos moet worden gecontroleerd op lekkage onder water. Deze methode kan worden aangepast om met veel waterdieren te werken, zolang ze groot genoeg zijn om het systeem vast te houden. Dit maakt het mogelijk om het neurale mechanisme te bestuderen dat ten grondslag ligt aan hun gedrag.

wireless-electrophysiological-recording-neurons-movable-tetrodes

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

In dit protocol hebben we laten zien hoe fabriceren en voorwaarde tetrodes voor gebruik met een micro-drive array, die werd ontworpen voor chronische elektrofysiologische opnames in ratten. Daarnaast illustreren we de laatste fase van de micro-drive-array constructie, die het installeren van de grond draden en een beschermende kegel bevat.

Micro-Array aandrijving voor chronische In vivo Opname: Tetrode Assembly

Extracellulaire opnames van neuronale activiteit met behulp van silicium sondes in de verdoofde rat wordt beschreven. Deze techniek maakt het mogelijk informatie te verkrijgen over verschillende hersengebieden die uit meer dan 100 neuronen tegelijk. Het geeft informatie met enkele cel resolutie over neuronale ensembles dynamiek in meerdere lokale circuits.

Opname Grootschalige Neuronale Ensembles met Silicon Probes in de verdoofde Rat

Een eenvoudige methode om extracellulaire veldpotentialen opnemen in het larvale zebravis voorhersenen beschreven. De methode omvat een...

Voorhersenen Elektrofysiologische Opname in larvale zebravis

In deze video laten we zien hoe de elektrische activiteit van de geïdentificeerde enkele neuronen in een hele brein voorbereiding, waarin complexe neurale circuits behoudt opnemen. We maken gebruik van transgene vissen waarbij gonadotropin-releasing hormoon (GnRH) neuronen genetisch worden gelabeld met een fluorescerend eiwit voor identificatie in de intacte voorbereiding hersenen.

Opnemen van elektrische activiteit van geïdentificeerde neuronen in de intacte hersenen van transgene Fish

We beschrijven een set van technieken voor het bestuderen van spontaan gedrag van vrij zwemmen zwak elektrische vissen over een langere periode van tijd, door synchroon meten van elektrische orgel ontlading timing van het dier, lichaamshouding en houding zowel nauwkeurig en betrouwbaar in een speciaal ontworpen aquarium tank in een zintuiglijke isolatiekamer.

Langdurige Behavioral Tracking van Vrij Zwemmen Zwak Electric Fish

Dit document beschrijft hoe een volwassen zebravissen kunnen worden geïmmobiliseerd, geïntubeerd, en gebruikt voor in vivo elektrofysiologische experimenten opnamen en manipulatie van neurale activiteit in een intact dier mogelijk maken.

Elektrofysiologische opname in de hersenen van Intact Adult zebravis

Het leren van nieuwe stimulus-respons associaties aangrijpt diverse neurale processen die uiteindelijk terug in veranderen piek aan afzonderlijke neuronen. Hier beschrijven we een gedrags-protocol waardoor de continue registratie van de single-neuron activiteit terwijl dieren verwerven, doven, en opnieuw op te pakken een geconditioneerde respons binnen een enkele experimentele sessie.

Opnemen Single Neuronen &#39;actiepotentialen van vrij bewegende Duiven over drie stadia van het leerproces

We hebben eerder ontwikkelde een techniek voor het implanteren van Tetrode draden in de centrale complex van kakkerlak hersenen die ons in staat stelt te controleren activiteit in individuele eenheden van tethered kakkerlakken. Hier presenteren we een aangepaste versie van die techniek die ons in staat stelt om ook hersenactiviteit opnemen in vrij bewegende insecten.

Extracellulaire Wire Tetrode Opname in Brain vrijlopende Insecten

Een draadloze, bidirectionele systeem voor meerkanaals neurale opnamen en stimulatie in vrij gedragen ratten wordt ingevoerd. Het systeem is licht en compact, dus met minimale impact op het gedrags repertoire van animal´s. Bovendien biedt dit systeem bidirectionele een geavanceerde tool om te beoordelen van de causale relaties tussen hersenen activering patronen en gedrag.

Een draadloze, bidirectionele Interface voor In Vivo opname en stimulatie van neurale activiteit in vrij gedragen ratten

Dit protocol beschrijft de bouw van een hybride Microdrive-array waarmee implantatie van negen onafhankelijk instelbare tetrodes en één instelbare opto-silicium sonde in twee hersengebieden in vrij bewegende muizen mogelijk is. Ook gedemonstreerd is een methode voor het veilig herstellen en hergebruiken van de opto-silicium sonde voor meerdere doeleinden.

Hybride Microdrive systeem met herstelbaar opto-silicium sonde en Tetrode voor Dual-site high density opname in vrij bewegende muizen

Hier introduceren we een lichtgewicht, kosteneffectief sonde-implantaatsysteem voor chronische elektrofysiologie bij knaagdieren, geoptimaliseerd voor gebruiksgemak, sondeherstel, experimentele veelzijdigheid en compatibiliteit met gedrag.

Het DREAM-implantaat: een lichtgewicht, modulair en kosteneffectief implantaatsysteem voor chronische elektrofysiologie bij muizen die zich op het hoofd fixeren en zich vrij gedragen

Leer draadloze elektrofysiologische opname van neuronen bij vrij zwemmende goudvissen met behulp van tetrodes en een microdrive. Deze methode maakt real-time neurale registratie tijdens natuurlijk gedrag mogelijk.

Draadloze elektrofysiologische opname van neuronen door beweegbare Tetrodes in vrij zwem vissen

Meer video's verkennen