$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Технические данные TWS
Беспроводная система предлагает 4 независимых записи каналов и канал 1 стимуляции. Внеклеточного деятельность была подхвачена электрода одноядерный записи и передается входной сигнал высокий импеданс беспроводной системы. Записанный сигнал был предварительно усиленный (x200) AC-сочетании, дифференциального входного предусилителя и полосовой фильтрации (фиксированная полоса пропускания, 500 Гц... 5 кГц) для записи только многоквартирных деятельности, потому что в настоящем исследовании основной интерес для записи деятельности и не местных потенциалов поля. Главная усилитель интегрированный программируемый усиления предлагает программное обеспечение регулируемый выгоды для четырех каналов записи (x1, x2, x4, x8, x16, x32, x64). Полный сигнал цепи беспроводной системы предложил общий прирост значения x200, x400, x800, x1600, x 3200, x6400 и x12800. После усиления и фильтрации аналоговый сигнал был оцифрованы, аналого-цифровой преобразователь, модулированные на высокой частоты несущей и передано радиопередатчик, используя 2,4-2,5 ГГц ISM полоса. Один и тот же тип трансивер был использован на другой стороне пути передачи. Этот второй трансивер был подключен к персональному компьютеру через USB-порт. Пути передачи был использован для передачи данных bi направленного для отправки записанных внеклеточных сигналов от животного на компьютер и наоборот параметры управления для усиления сигнала и стимуляции от компьютера к животным.
С помощью TWS, можно было успешно записать активность мозга многоквартирных и изменить поведение животных, стимулируя уступает colliculus, в то время как крыса свободно перемещаться в открытом поле. Трансивер был сделан до 5 м от животного и был подключен к компьютеру через USB порт (см. Рисунок 2). Сравнение качества записываемого сигнала принесли с привязи и беспроводная система показана на рисунке 5. TWS записей многоквартирных деятельности с аналогичными качество сигнала как проводной запись системы. Микро стимулятор-что верно беспроводной стимулятором для обновления параметров стимуляции в режиме реального времени, т.е. сигнал стимуляции, чьи параметры определяются с помощью программного обеспечения TWS передается электрод стимуляции, подключенных к стадии головы в некоторых миллисекунд после нажатия на кнопку стимуляции. Таким образом это было можно изменить параметры стимуляции не принимая животное из клетки. Эта функция имеет то преимущество, что один можно свести к минимуму время для стимуляции экспериментов.
TWS программного обеспечения был специально разработан для управления все функции беспроводной системы (например, запись и стимуляции) через один графический пользовательский интерфейс (рис. 3 и рис. 4). Для стимуляции сигнал микро стимуляции, который был разработан с использованием графического интерфейса пользователя TWS программного обеспечения. Стимулятор TWS был использован в режиме сбалансированное стимуляцию постоянного тока заряда. Стимуляция шаблон был направлен беспроволочно стимулятор постоянного тока, интегрированных в беспроводной блок головы стадии. Стимуляция текущего был применен между рабочей микроэлектродные, помещены в целевом интерес (как for instance уступает colliculus в настоящем исследовании) и больше далеких счетчика электрод, который служил земли или ссылка электрод TWS. В зависимости от импеданса электрод стимуляции и соответствие напряжения постоянного тока стимулятора можно использовать текущий диапазон максимальной стимуляции ±625 МКА, хотя в настоящее время экспериментов требуется гораздо ниже порог тока. Здесь, двухфазный заряд сбалансированных постоянного тока стимуляции был использован с пике токи до 300 МКА. В случае двухфазный стимуляции первого импульса используется для получения физиологический эффект и второй пульс обычно меняет электрохимических процессов, происходящих во время импульса стимуляции18. TWS главный этап предоставляет шаблоны стимуляции режиме реального времени через графический пользовательский интерфейс программного обеспечения TWS (см. Рисунок 4).
TWS программное обеспечение делится на три основных раздела: (i) главное окно с элементами управления для записи и стимуляции, (ii) стимул генератор окна со всех параметров для параметров сигнала стимуляции и (iii) воспроизведение окно для воспроизведения данные, записанные файлы. Главное окно позволяет пользователю для отображения зарегистрированных сигналов до 4 каналов записи, установить выгоды для всех каналов и начать/остановить запись отображается сигналов. Сигнал данных хранятся в файле на жестком диске компьютера. В меню конфигурации задан путь к файлу. Кроме того, параметры записи главное окно позволяет для запуска и остановки процесса стимуляции. Постоянной стимуляции текущего, которое передается через электрод стимуляции в мозге животных отображается в режиме реального времени на экране главного окна. Параметры сигнала стимуляции являются предварительно скорректированная в окне настройки параметров стимула. Это позволяет определить моно - или двухфазные поезда импульса стимуляции и установить все часто используемые стимуляции параметров импульса как например импульса, амплитуда импульса, время между импульсами и т.д. (подробнее см. Рисунок 4). Функция импульса стимуляции, результаты от значения предварительно выбранных параметров отображается в графическое отображение в окне генератора стимуляции.
TWS программного обеспечения был разработан согласно удобство аспекты. Удобство использования программного обеспечения является важным фактором для обеспечения плавности хода эксперимента беспроводной стимуляции/записи и безопасной и комфортной рабочей среды. Это также помогает улучшить воспроизводимость результатов эксперимента.
Единичного запись данных и электростимуляции
Внеклеточные многоквартирных деятельности последовательно был записан в нижней colliculus от же имплантированных электродов, используя TWS и обычных привязанный запись системы. Рисунок 5 показывает представитель необработанные данные, записанные с помощью обеих систем, в то время как животное было свободно движущихся в открытом поле. Прямое сравнение сигналов предлагает аналогичные всплеска волновых форм и уровней шума (Рисунок 5А и 5B). Демонстрация Спайк формы изображен в A «и B».
Так как крысы не пытались удалить TWS главный этап, после операции и в течение последующих дней, предполагалось, что он не существенно мешать их движений и не вызывают дискомфорта. Таким образом используя TWS, широко распространенной проблемой в привязанный записи крыс было избегать как удаление и жевательные разъемов и кабелей. Действительно, крыс с головы стадии TWS смогли исследовать открытом поле и плюс лабиринт (see фильм 1) выставке нормальной переходы, воспитание и уход поведение.
Кроме того параметры стимуляции, используемые с TWS или обычных привязной системы вызывали же поведенческие итоги, здесь побег поведение. Начиная с 100 мкА, амплитуда тока стимуляции было увеличено шаг за шагом до тех пор, пока побег - минимальная интенсивность тока производства бег или прыжки - порогового и вызвал побега поведение. Пороговые значения отдельных побег 4 крыс были похожи, при использовании обеих систем (рис. 5 c).

Рисунок 1: Микроэлектродные TWS исполнимых (1) записи одного электрода/тетрод, электрод стимуляции (2), Совет подключения волокна (3) электрод, (4) Гибкие соединительные кабели, (5) заземляющий провод, Совет (6) разъем, (7) мужчина или женщина разъем для системы TWS (A); TWS микроэлектродные ИБП подключен к предусилитель (8) и держатель (9); (B) готовы придавать Стереотаксическая рама (C). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2 : Вид сверху головы этапа TWS установлен модуль (A) без питания аккумулятора. Всего габаритные размеры: высота 12,5 м, глубина 24 мм (19.3 мм + 4,7 мм), ширина 22.1 мм, вес: 5.96 g. вид снизу (B) показаны разъем блока электрод; аккумулятор питания, высота 9 мм, Глубина 26 мм, ширина 20 мм, вес 6 г (C); Обзор компонентов TWS, используемых для этого теста: (1) Глава этап блок с аккумулятором, установленный на animal´s череп, (2) трансивер подразделение, подключенные к компьютеру USB-порт, программное обеспечение (3) TWS (D); Фото крыса свободно двигаться и показаны стадии головы TWS подключен к микроэлектродные единицы ранее имплантирован (E) и программного обеспечения TWS, показаны образцовую записанных сигналов (F). TWS главный этап предоставляет шаблоны стимуляции режиме реального времени через графический интерфейс пользователя программного обеспечения TWS. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3: TWS программного обеспечения графического интерфейса пользователя, запись экрана. Производительность записи TWS один биполярного записи электродом, имплантированных в нижней colliculus, изображен на экране. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4: TWS программного обеспечения графического интерфейса пользователя. стимуляция экран (A) и спецификации параметров стимуляции (B). Стимуляция параметров сигнала (C) как ширина импульса (PxW), амплитуда импульса (PxA), Интер задержка импульса (IPD), время между импульсами (TBP), пульс на поезд (PPT) и время между поездами (ТБТ) регулируемые через TWS программного обеспечения графического интерфейса пользователя. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5 : Качественное сравнение между многоквартирных сигнал записан внеклеточно TWS (A) и проводной записи установки (B). Обе записи были получены из той же TWS микроэлектродные единицы (импеданс 0.5MOhm) в нижней colliculus. Осевое расстояние между двумя контактами записи электрод был приблизительно 400 мкм. Пропускная способность записи проводной системы и TWS были идентичными (500 Гц... 5 кГц), сигналы были взяты пробы с 40 (проводной системы) и 32 кГц (TWS). Обе системы записал многоквартирных деятельности с аналогичными качество сигнала. Существует нет четкое различие в стрельбы между TWS и проводной записей. Потенциал действия сигнала нейрона с обеих записей отображаются в A «и B». Аналогичные параметры стимуляции необходимы для 4 крыс достичь порога побег, используя привязной системы (TS) или TWS (C). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Фильм 1: Образцовое крыса, экспонируется нормальной произвольное поведение во время плюс test. лабиринт TWS позволяет животное, чтобы ввести открытые и закрытые оружия без проводов получать запутанную вверх в тестирование аппарат, пока он мал и света достаточно, так что это только минимально вмешивается в самой задачи. Пожалуйста нажмите здесь, чтобы посмотреть это видео. (Правой кнопкой мыши для загрузки.)