Компьютерный многоэлектродной патч-зажим система

Summary

Многоэлектродной патч-зажим записи представляют собой сложную задачу. Здесь мы показываем, как, за счет автоматизации многих экспериментальных шагов, можно ускорить процесс, ведущий к качественному улучшению производительности и числа записей.

Abstract

Техника патч-зажим является сегодня наиболее устоявшихся способ записи электрической активности от отдельных нейронов или их субклеточных отсеков. Тем не менее, достижение стабильно записи, даже от отдельных клеток, остается много времени процедура значительной сложностью. Автоматизация многих шагов в сочетании с эффективной отображения информации могут оказать большую помощь экспериментаторов в выполнении большего количества записей с большей надежностью и за меньшее время. Для достижения масштабных записи мы пришли к выводу наиболее эффективным подходом не полностью автоматизировать процесс, но для упрощения экспериментальные шаги и уменьшить шансы человеческой ошибки во время эффективно включения опыт экспериментатора и визуальную обратную связь. С учетом этих целей мы разработали с помощью компьютера системы, которая централизует все элементы управления, необходимые для многоэлектродной патч-зажим эксперимента в в одном интерфейсе, в Commercially доступные беспроводные геймпад, при выводе эксперимента, связанных с информационно-сигналы наведения на экране компьютера. Здесь мы опишем различные компоненты системы, которая позволила нам сократить время, необходимое для достижения конфигурацию записи и существенно увеличить шансы на успешное записи большого числа нейронов одновременно.

Introduction

Емкость для записи и стимулировать несколько сайтов с точностью микрометра является чрезвычайно полезным для экспериментально достижения лучшего понимания нейронных систем. Многие методы были разработаны с этой целью, но ни один не позволяют разрешение submillivolt достигается с помощью техники патч-зажим, существенной для изучения подпороговых активность и индивидуальные постсинаптические потенциалы. Здесь мы рассмотрим развитие двенадцати электрода с помощью компьютера патч-зажим системы, направленной на одновременной записи и стимулирования большое количество отдельных клеток с достаточной точностью для изучения нейронной связи. В то время как многие другие прилож....

Protocol

1. Подготовка оборудования

1. Управления манипуляторы с компьютера
   1. Подключите каждый контроллер окно Микроманипулятор к компьютеру через последовательные порты (RS-232).
   2. Реализация команды для позиционирования, запросов и настройки параметров для отправки через последовательный порт. Учитывая проблемы со скоростью и совместимости оборудования C / C + + рекомендуется в качестве языка программирования.
   3. Стандартизация опорного систему манипуляторов так что нуль ближайшее положение по отношению к двигателям и позитивное движение направлено от двигателей.
   4. Установите микроскоп на ее центральном положении 2 мм ....

Results

После описанных выше методов нам удалось выполнения записи цельноклеточной до двенадцати нейронов одновременно, почти в два раза наибольшее количество нейронов одновременно патч-зажат до сих пор. Примеры сетей прямых синаптических связей между пирамидальных нейронов, записанной в Layer V в соматосенсорной коре крыс показаны на рисунке 6.

Определение вероятности соединение профилей в зависимости от меж-соматической расстояния для данного типа клеток представляет собой типичны.......

Discussion

Сразу возникает вопрос, как правило, возникает в отношении показатель успеха процедуры мы описали. За высокие показатели успеха подготовка имеет важное значение. Пипетки должны быть наконечник отверстия, которые адекватны для клеток существ записанных. Фильтрация внутриклеточный решение, чтобы избежать забиты пипетки, также важно. Очень чистые, недавно вытащил пипетки еще одно требование. Биномиальное распределение является простой моделью, которую можно использовать, чтобы понять, как эти проблемы влияют на конечный вы.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Микроскоп	Olympus	BX51WI	40X Иммерсионный объектив
Манипуляторы	Luigs Neumann	SM-5	Используемый последовательный протокол
Усилители	Axon Instruments	MultiClamp 700B	SDK Используемые
камеры	Фотоника	VS 55	BNC Аналоговый выход
Фреймграббер	Трансляция данных	DT3120	SDK б/
Осциллографы	Tektronix	TDS 2014	Последовательная связь
Сбор данных	InstruTECH	ITC 1600
Сбор данных	National	Instruments PCI-6221	Используемая библиотека (.dll)
Клапан давления	SMC	SMC070C-6BG-32
Датчик давления	Honeywell	24PCDFA6G
Мембрана насос	Щего	Оптимальный