Все процедуры, связанные с животными, были проверены местным институциональным комитетом по уходу за животными и ветеринарным наблюдательным советом JoVE.
1. Подготовка интегративного массива микродисков
- Создание массива микродисков для записи коркового локального полевого потенциала (LFP), как описано в другом месте. Оставьте открытыми не менее 6 металлических отверстий на плате интерфейса электродов (EIB) для использования в качестве каналов электрокардиографии/электромиографии/частоты дыхания (ECG/EMG/BR), подключенных к проводам bioflex, как описано в пункте 1.2.
- Разрежьте проволоку биофлекс на 6 частей длиной 5,0 см. Снимите покрытие из политетрафторэтилена (ПТФЭ) с обоих концов всех отрезков проволоки длиной ~5,0 мм. Соедините по одному концу каждого из отрезков проволоки с одним из открытых металлических отверстий (каналы ЭКГ/ЭМГ/БР) на ЭИБ с помощью золотого штифта.
- Разрежьте эмалированную проволоку на два кусочка по 5,0 см. Припаяйте по одному концу каждого из этих проводов к каналам заземления/опорного напряжения (g/r) на EIB (Рисунок 1).
- Для приготовления электродов ЭКГ разрежьте провод биофлекс на две части по 16 см. Снимите покрытие из ПТФЭ с концов этих отрезков проволоки длиной ~5,0 мм на одном конце (короткий конец) и ~15 мм на другом конце (длинный конец).
- Сформировать проволочное кольцо диаметром 2,0 мм путем согнуть длинный конец проволоки и зафиксировать форму кольца пайкой.
- Для приготовления электродов ЭМГ разрежьте проволоку биофлекс на 2 части длиной 8 см. Снимите покрытие из ПТФЭ с обоих концов этих отрезков проволоки длиной ~5,0 мм.
- Для изготовления электродов BR разрежьте проволоку биофлекс на 2 части длиной 6,0 см. Снимите эмалевое покрытие с обоих концов этих отрезков провода длиной ~5,0 мм. Припаяйте по одному концу каждого из этих отрезков проволоки к головке винта из нержавеющей стали (диаметр штока: 1,0 мм, длина стебля: 4,0 мм).
- Для изготовления заземляющих/опорных электродов разрежьте эмалированный провод на 2 части длиной 6,0 см. Снимите эмалированное покрытие с обоих концов этих отрезков провода длиной ~5,0 мм. Припаяйте по одному концу каждого из этих отрезков провода к головке винта из нержавеющей стали (диаметр штока: 1,4 мм, длина стебля: 3,0 мм).
- Газ стерилизует все электроды и нержавеющие винты и сохраняет их в чистом месте.
2. Имплантация интегративного микроприводного массива и электродов BR
- Закрепите крысу на стереотаксическом приборе. Сделайте разрез ~3,0 см на голове по средней линии от точки между глазами до области шеи. Обнажите череп.
- С помощью высокоскоростного сверла сделайте две круговые краниотомии диаметром 0,7-1,0 мм над обонятельной луковицей, на 11,0 мм спереди и на 1 мм двусторонне до брегмы. Вживите два электрода BR в череп до тех пор, пока кончики винтовых стержней не прикрепятся к поверхности мозга.
- Делают две круговые краниотомии диаметром 0,7-1,0 мм над лобной корой, на 2,7 мм спереди и на 2,7 мм двусторонне с брегмой. Имплантируйте два g/r электрода в череп до тех пор, пока кончик винтового стержня не прикрепится к поверхности мозга.
- Сделайте шесть-восемь отверстий диаметром 1,0 мм в области, окружающей большой трепанацию черепа. Анкерные винты имплантата (диаметр стержня: 1,4 мм, длина стержня: 3,0 мм) в черепе.
- Сделайте большую круговую трепанацию черепа диаметром ~2,0 мм над гиппокампом, на 3,8 мм сзади и на 2,5 мм двустороннее по отношению к брегме. Разместите интегративную микродисковую решетку таким образом, чтобы кончик канюли дисковой решетки располагался над большим трепанацией черепа
- Заполните пространство между кончиком канюли и поверхностью мозга ~100 мкл двух растворов, т.е. 0,5% (по массе) альгината натрия и 10% (по массе><) хлорида кальция.
заметка: Этот процесс образует прозрачный гель за ~5 минут, после того как два раствора смешиваются на черепе.
- Покройте канюлю, электроды BR, г/р электроды и анкерные винты стоматологическим цементом толщиной 0,5 см. Будьте осторожны, НЕ закрывайте открытые концы BR и г/р электродов цементом на этом этапе.
- Припаяйте открытые концы электродов ЭКГ, ЭМГ, БР и г/р к отдельным наконечникам проводов, которые ранее были подключены к ЭИБ (см. шаги 1.2 и 1.3).
- Покройте нижнюю часть интегративного массива микроприводов и все электродные провода стоматологическим цементом. Убедитесь, что все электродные провода полностью закрыты, чтобы крыса не могла выцарапать их после имплантации.
- После прихода в сознание, достаточное для поддержания лежачего положения на грудине, верните животное в его прозрачную домашнюю клетку из плексигласа, и держите его в одиночестве, имея свободный доступ к воде и пище. После операции обработайте животное антибиотиками (гентамицином).
3. Записи in vivo
ПРИМЕЧАНИЕ: Все сигналы усиливаются, дискретизируются на частоте 2 кГц и фильтруются полосой пропускания (0,1 - 500 Гц), за исключением активностей единиц (дискретизация на 30 кГц и полосовая фильтрация (500 - 6 кГц)).
- Подключите EIB интегративного массива микродисков к головному устройству записывающего устройства.
- Продвигайте тетроды, поворачивая винты в течение нескольких недель после операции. Как только тетроды примыкают к целевым областям мозга, расселите тетроды в этих областях в течение нескольких дней для стабильных записей.
- Следите за электрическими сигналами, в то время как животное свободно перемещается в записывающей камере.
