Apresentamos a construção de um hyperdrive 3D-printable com dezoito tetrodes independentemente ajustáveis. O hiperpropulsor é projetado para gravar a atividade cerebral em livremente se comportando ratos durante um período de várias semanas.
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Artigo de método
Construção de um Hyperdrive melhorado de multi Tetrode para gravação Neural em grande escala em comportar-se ratos
Neste artigo
Resumo
Resumo
Monitorar os padrões de atividade de uma grande população de neurônios ao longo de muitos dias em animais acordados é uma técnica valiosa no campo da neurociência de sistemas. Um componente chave desta técnica consiste no posicionamento preciso de vários eletrodos em regiões do cérebro desejada e a manutenção de sua estabilidade. Aqui, descrevemos um protocolo para a construção de um hyperdrive impressão 3D, que inclui dezoito tetrodes independentemente ajustáveis e destina-se especificamente na vivo extracelular neural gravação em livremente se comportando ratos. Os tetrodes anexadas para os microdrives também podem individualmente ser avançados em várias regiões do cérebro ao longo da trilha, ou podem ser usados para colocar uma matriz de eletrodos em uma área menor. Os Múltiplo tetrodes permitem a análise simultânea de action potentials de dezenas de neurônios individuais, bem como potenciais de campo local de populações de neurônios no cérebro durante o comportamento ativo. Além disso, o projeto prevê 3D mais simples elaboração de software que pode ser facilmente modificado para diferentes necessidades experimentais.
Introdução
No campo da neurociência de sistemas, os cientistas estudam as correlações neurais subjacentes a processos cognitivos como navegação espacial, memória e tomada de decisões. Para estes tipos de estudos, é fundamental para monitorar a atividade de muitos neurônios individuais durante o comportamento animal. Nas últimas décadas, dois importantes avanços foram feitos para atender às necessidades experimentais para extracelular neural gravação em pequenos animais,1,2,3. Primeiro foi o desenvolvimento do tetrode, um pacote de quatro microwires usado para gravar a atividade neural d....
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Protocolo
1. estereolitografia de modelos 3D
- Use técnicas de stereolithographic para imprimir o hyperdrive peças e acessórios. Cada hyperdrive é composto de dezoito vaivéns, dezoito shuttle parafusos e cada um de todos os outros pedaços de plástico (Figura 1).
Nota: Os acessórios não fazem parte do hiperpropulsor mas são necessários para a construção de hyperdrive.
2. preparação de acessórios (Figura 2).
-
Preparação do rack microdrive (Figura 2).
- Limpar e expandir os menores através de furos e os cego-furos m....
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Resultados
Usamos um recém-construído hyperdrive para obter resultados experimentais. O carro foi equipado com tetrodes construídos a partir de ø 17 µm (0,0007"), fio de poliamida-revestido de platina-irídio (90% - 10%). As dicas dos tetrodes foram chapeadas em platinum preto solução para reduzir impedâncias de eletrodo para entre 100 e 200 kΩ a 1 kHz. O hiperpropulsor foi implantado 4,6 mm deixada de linha média e 0,5 mm à frente do seio transverso no crânio de 550 g, masculino rato de Long-Evans. .......
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Discussão
Aqui, descrevemos o processo de construção de um hyperdrive recém-desenvolvido composto de dezoito tetrodes independente móveis. A unidade pode ser construída de partes acessíveis compradas em muitas lojas de hardware disponíveis, combinadas com componentes criados pela impressão de stereolithographic. O hiperpropulsor pode ser cronicamente implantado no crânio de um rato utilizando procedimentos cirúrgicos padrão e é capaz de gravar a atividade neural extracelular, enquanto o animal executa várias tarefas comportamentai.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Agradecemos o laboratório Moser no Kavli Institute de neurociência de sistemas e o centro para Computação Neural, Universidade Norueguesa de ciência e tecnologia, para a crônica neural gravando procedimentos em ratos. Este trabalho foi financiado pelo NIH grant R21 NS098146 e humano Frontier ciência programa a longo prazo Fellowship LT000211/2016-L L. Lu.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Vareta de solda | Blue Demon | ER308L-035-01T | Aço inoxidável, 0.035" de diâmetro |
| Parafuso | McMaster | 91771A060 | Aço inoxidável, cabeça plana, 0-80 Thread, 5/8" de comprimento |
| Parafuso | McMaster | 91772A051 | Aço inoxidável, cabeça de panela, 0-80 Thread, 5/32" de comprimento |
| Parafuso | McMaster | 92196A056 | Aço inoxidável, cabeça de soquete, 0-80 Thread, 5/16" de comprimento |
| Parafuso | McMaster | 92196A055 | Aço inoxidável, cabeça de soquete, 0-80 Thread, 1/4" de comprimento |
| Parafuso | McMaster | 95868A131 | Nylon, cabeça de soquete, 2-56 Thread, 3/16" de comprimento, preto |
| Porca de parafuso | McMaster | 90730A001 | Aço inoxidável, hexágono estreito, 0-80 rosca |
| Parafuso de ombro | McMaster | 90298A213 | Aço inoxidável, rosca 8-32, 3/16" de diâmetro, 1/4" de comprimento |
| Parafuso de copo | McMaster | 92313A105 | Aço inoxidável, rosca 4-40, 3/16" de comprimento |
| Parafuso de polegar | McMaster | 94323A592 | Nylon, 8-32 Thread, 3/8" de comprimento, preto |
| Ímã | Apex | M3X1MMDI | Neodímio, disco de 3 mm X 1 mm |
| Tubo de metal | pequenas | B00137QHNS | aço inoxidável, calibre 23, 0,0253" OD, 0,013" ID, parede de 0,006" |
| Tubo de metal | New England Small Tube | Aço inoxidável feito sob medida | , calibre 30, 0,012/0,0125" OD, 0,007/0,008" ID, |
| tubo | termorretrátil totalmente duroMcMaster | 7856K72 | 0.09" ID antes de encolher, |
| azul Tubo de silicone | A-M Systems | 807300 | 0.040" ID, 0.085" OD |
| Tubo de poliimida | A-M Systems | 823400 | 0.0045" ID, 0.0005" parede |
| Fio terra | A-M Systems | 791500 | 0.005" nu, 0.008" revestido, meio duro |
| Fio Tetrodo | California Fine Wire | Feito sob medida | 0,0007" de diâmetro, platina-irídio (90%-10%), revestimento HML e VG |
| EIB | Neuralynx | EIB-72-QC-Large | |
| Pinos dourados | Neuralynx | pinos EIB grandes | |
| Torneira | Balax | 01302-000 | Tamanho da rosca M1.2 |
| Torneira | McMaster | 2522A811 | 0-80 tamanho da rosca, assentamento |
| Torneira | McMaster | 2522A771 | 0-80 tamanho da rosca, plugue |
| Torneira | McMaster | 26955A94 | 3/8"-24 tamanho da rosca, fundo |
| Torneira | McMaster | 2522A713 | 2-56 tamanho da rosca |
| Tap | McMaster | 2522A715 | 4-40 tamanho da rosca |
| Tap | McMaster | 2522A718 | 8-32 tamanho da rosca |
| Die | McMaster | 2576A457 | 3/8"-24 tamanho da rosca, 1" OD |
| Broca | McMaster | 30585A82 | Calibre do fio 65, Broca de 0,035" de diâmetro |
| McMaster | 30585A83 | Calibre do fio 66, Broca de 0,033" de diâmetro | |
| McMaster | 30585A87 | Calibre do fio 70, Broca de 0,028" de diâmetro | |
| McMaster | 30585A88 | Calibre do fio 71, Broca de 0,026" de diâmetro | |
| McMaster | 30585A91 | Calibre do fio 73, Broca de 0,024" de diâmetro | |
| McMaster | 8870A23 | 3/16" de diâmetro | |
| Disco Dremel | Wagner | 31M | Revestido com diamante, 22 mm de diâmetro, 0,17 mm de espessura |
| Fio de aço | Precision Brand | 21212 | 0,012" de diâmetro, fio de aço totalmente duro |
| Precision Brand | 21007 | 0,007" de diâmetro, fio de aço completo e duro | |
| A-M Systems | 792700 | 0,003" de diâmetro, meio duro | |
| Super cola | Loctite | LT-40640 | # 406 |
| Super cola | Loctite | LT-41550 | # 415 |
| Pó acrílico dental | Teets | 223-3773 | |
| Teets | líquidos acrílicos Coral Dental | 223-4003 |
Referências
- O'Keefe, J., Recce, M. L. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).
- Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261 (5124), 1055-1058 (1993).
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Reimpressões e permissões
