Construção de um Hyperdrive melhorado de multi Tetrode para gravação Neural em grande escala em comportar-se ratos

O objetivo geral deste procedimento é construir um dispositivo de gravação com vários eletrodos ajustáveis independentemente para o exame da atividade cerebral em ratos que se comportam livremente. Portanto, esse método é muito empolgante porque ajudará a responder a várias perguntas relacionadas à navegação especial, tomada de decisão e outros processos cognitivos. A principal vantagem deste hiperdrive é que ele fornece registro neurológico confiável no cérebro usando materiais fáceis de obter.

Embora este método tenha sido projetado para ser usado especificamente com ratos, ele pode ser usado com qualquer espécie de tamanho de cabeça semelhante ou maior, como primatas não humanos, permitindo assim investigações de muitas espécies. Aqueles que são novos nesse método podem ter dificuldades com as nuances envolvidas na preparação das etapas, porque há um certo nível de experiência e precisão necessário para desenvolver esses truques que podem fazer uma viagem bem-sucedida. Comece expandindo os furos no núcleo impresso em 3D usando brocas de tamanhos diferentes.

Use um diâmetro de 0,61 milímetro para os 12 orifícios de passagem do fio terra. Para os 18 furos passantes de tetrodo, primeiro use uma broca de 0,66 milímetros e depois alargue com uma broca de 0,71 milímetro. Uma broca de 0,84 milímetros de diâmetro é usada para os 18 furos cegos da haste guia.

Em seguida, rosqueie os dois orifícios passantes na parte superior do núcleo e os oito orifícios cegos restantes com uma torneira de 0,80. Use uma torneira de fundo para os furos cegos. Crie roscas externas na base do núcleo usando uma matriz 3/8-24.

Ajuste a matriz corretamente para que a porca do hiperpropulsor se encaixe nas novas roscas. Dependendo do número desejado de fios terra, insira vários segmentos de seis milímetros de comprimento de tubos de metal de calibre 23 nos orifícios dos fios terra no núcleo, colando-os se necessário. Lixe as extremidades externas das cânulas de fio terra até que estejam niveladas com o núcleo e, em seguida, limpe as cânulas com um fio de aço de 0,30 milímetro de diâmetro.

Em seguida, insira totalmente 18 parafusos de cabeça chata de 08015,88 milímetros de comprimento com a cabeça para baixo nas ranhuras do núcleo. Não dobre os parafusos nem danifique as roscas durante este processo. Usando o complexo de posicionamento da haste na estação do núcleo, posicione 18 segmentos de 17 milímetros da haste de solda de 0.89 milímetros de diâmetro sobre os orifícios da haste guia no núcleo e martele-os cerca de cinco milímetros até que estejam nivelados com os parafusos.

Corrija as posições das hastes de solda e parafusos, se necessário, depois aperte o parafuso de ombro central e os seis parafusos ao redor no complexo de posicionamento da haste para prender as direções externas das hastes no núcleo. Aparafuse a porca no núcleo com o complexo de posicionamento da haste e encaixe o núcleo no suporte do hiperdrive para permitir um posicionamento mais fácil sob um estereoscópio. Preencha as ranhuras com cimento dentário diluído para prender os parafusos ao núcleo.

Preencha duas a três ranhuras de cada vez antes que o cimento dental fique muito espesso. Raspe qualquer excesso de cimento dental no núcleo para manter um ajuste adequado com o escudo e deixe secar ao ar por 15 minutos. Em seguida, cole os parafusos e hastes no núcleo com super cola fina e deixe secar por 15 minutos.

Limpe e expanda os dois orifícios externos na lançadeira impressa em 3D com brocas. Use uma broca de 0,61 milímetros de diâmetro para o furo menor e uma broca de 0,89 milímetros para o furo maior. Insira o parafuso de vaivém na base do porta-parafusos, garantindo a orientação adequada.

Em seguida, feche a tampa do porta-parafusos. Segure o porta-parafusos firmemente e passe lentamente pelo orifício da tampa com uma torneira de 0,80. Bata duas ou três vezes até ficar homogêneo.

Em seguida, insira o parafuso da lançadeira na lançadeira pela lateral com a abertura menor. Coloque o complexo de parafusos do vaivém de cabeça para baixo na base da estação de montagem do microdrive. Em seguida, alise ambas as extremidades de um segmento de 15 milímetros de tubo de metal de calibre 23 e, em seguida, posicione o tubo sobre o orifício de 0,61 milímetro de diâmetro guiado pela ranhura na tampa da estação.

Martele a cânula no orifício até que a extremidade superior esteja nivelada com a tampa da estação. Remova a metade externa da ponta superior da cânula com uma roda de lixa. Limpe a cânula com um fio de metal de 0,30 milímetros de diâmetro.

Em seguida, cole a cânula na lançadeira usando uma super cola fina, certificando-se de não colar os parafusos da lançadeira na lançadeira. Prepare pelo menos 18 microdrives. Teste as microunidades no rack da microunidade.

Certifique-se de que o parafuso da lançadeira possa girar suavemente na lançadeira e que todo o microdrive se mova livremente ao longo do comprimento da haste roscada. Para inserir cânulas guia no núcleo do hiperpropulsor, comece removendo os tubos termorretráteis e deslize um segmento de quatro milímetros de tubo de silicone ao longo do feixe até a borda soldada-não soldada. Coloque a fenda no espaçador do hiperdrive para alargar o orifício central, permitindo que o espaçador deslize ao redor do tubo de silicone.

Remova a cunha quando o espaçador estiver no centro do tubo de silicone. Em seguida, organize as posições das cânulas guia no feixe, colocando segmentos de 10 centímetros de comprimento de fio de metal de 0,18 milímetro de diâmetro através de cada cânula em um orifício de tetrodo específico no núcleo do hiperpropulsor, evitando qualquer cruzamento dos fios ou cânulas no processo. Dobre a extremidade dos fios para mantê-los no lugar.

Empurre as cânulas através de seus respectivos orifícios no núcleo, tomando cuidado para evitar dobrar ou cruzar entre elas até que a extremidade livre de cada cânula esteja pelo menos dois milímetros fora da extremidade superior do orifício do tetrode. Prenda o espaçador aparafusando a porca no núcleo, tomando cuidado para evitar que o espaçador gire. Aplique uma gota de cimento dentário muito diluído do topo do núcleo na junção das cânulas para garantir suas posições relativas.

Corte os fios-guia da extremidade soldada do feixe e remova-os das cânulas retraindo-os da extremidade livre. Carregue os microdrives lenta e cuidadosamente em cada haste rosqueada do núcleo. Confirme se a cânula de microdrive de calibre 23 entra no orifício do tetro suavemente, a cânula guia de calibre 30 entra na cânula de microdrive de calibre 23 suavemente e o parafuso de vaivém gira suavemente ao longo da haste roscada.

Aparafuse os microdrives de um a 1,5 milímetros acima da extremidade inferior das hastes roscadas. Em seguida, corte 18 pedaços de tubo de poliamida em segmentos de 43 milímetros, que é o comprimento do feixe da cânula guia mais sete milímetros. Limpe cada tubo com um fio de aço de 0,8 milímetro de diâmetro.

Inverta o núcleo, insira os tubos de poliamida cuidadosamente nas cânulas guia da extremidade soldada e empurre-os totalmente para dentro. Em seguida, vire o núcleo na vertical e cole a extremidade superior do tubo de poliamida na cânula do microdrive com super cola grossa. Coloque o miolo de cabeça para baixo e deixe a cola secar por 15 minutos.

Após a secagem, corte o tubo de poliamida extra na extremidade superior, deixando 0,5 a um milímetro fora da cânula do microdrive. Para montar os fios terra, primeiro corte comprimentos de 25 a 30 milímetros do fio de aço revestido. Em seguida, retire dois milímetros do isolamento plástico de ambas as pontas dos fios e insira uma extremidade de cada um em ambos os lados de uma cânula de calibre 30 de seis a oito milímetros de comprimento.

Achate esta extremidade de cada cânula para prender a conexão aos seus respectivos fios. Por fim, insira a extremidade redonda da cânula de calibre 30 na extremidade superior da cânula de fio terra no núcleo e pressione para apertar a inserção. Em seguida, conclua a montagem do hiperdrive multi-tetrodo de acordo com as instruções do protocolo escrito.

Este gráfico de dispersão mostra a relação entre as amplitudes pico a pico dos picos registrados a partir de dois eletrodos de um tetrodo localizado no córtex pós-rinal. Cada ponto corresponde a um pico. É provável que grupos de espinhos se originem da mesma célula.

Quatro clusters são codificados por cores, como visto aqui. As formas de onda médias de pico de todos os quatro canais de tetrodo das células codificadas por cores mostradas no gráfico de dispersão anterior são vistas aqui. Traços de potencial de campo local na faixa de frequência registrados simultaneamente de quatro tetrodos diferentes localizados no córtex entorrinal medial quando o rato estava forrageando livremente são vistos aqui.

Ao tentar este procedimento, é importante trabalhar com precisão durante todo o procedimento para garantir que todas as peças se encaixem corretamente. Além disso, tenha cuidado e use EPI adequado ao trabalhar com a ferramenta de demonstração para evitar ferimentos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como construir esses hiperdrives aprimorados carregando vários tetrodos para gravações neurológicas crônicas em ratos que se comportam.