Мы представляем строительство 3D-печати hyperdrive восемнадцать независимо регулируемый tetrodes. Hyperdrive предназначен для записи активности мозга в свободно себя крыс в течение нескольких недель.
Method Article
Мы представляем строительство 3D-печати hyperdrive восемнадцать независимо регулируемый tetrodes. Hyperdrive предназначен для записи активности мозга в свободно себя крыс в течение нескольких недель.
Мониторинг активности модели большое количество нейронов в течение многих дней в спать животных весьма полезен в области нейробиологии систем. Одним из ключевых компонентов этой техники состоит из точного размещения нескольких электродов в желаемой мозга и поддержания их стабильности. Здесь мы описываем протокол для строительства 3D-печати hyperdrive, которая включает в себя восемнадцать независимо регулируемый tetrodes и разработан специально для в vivo внеклеточного нейронных записи в свободно себя крыс. Tetrodes, придает диски Microdrive либо индивидуально расширенный на несколько областей мозга, вдоль дорожки, или может использоваться для размещения массива электродов в меньшей площади. Несколько tetrodes позволяют одновременное рассмотрение action potentials из десятков отдельных нейронов, а также местных потенциалов поля из популяций нейронов в мозгу во время активного поведения. Кроме того конструкция предусматривает простой 3D разработки программного обеспечения, которые могут быть легко изменены для различных экспериментальных потребностей.
В области систем нейробиологии ученые изучают нейронные корреляты, лежащие в основе когнитивных процессов, таких как пространственной навигации, память и принятия решений. Для этих типов исследований важно отслеживать деятельность многих отдельных нейронов во время поведение животных. За последние десятилетия два важных достигнуты для нужд экспериментальной внеклеточного нейронных записи в мелких животных1,2,3. Сначала было развитие тетрод, пучок четыре микропроводов, используемый для записи нейронной активности нейронов одновременно1,2,4. Дифференциальный сигнал амплитуд деятельности по четырем каналам тетрод позволяет для изоляции отдельных нейрон активности от многих одновременно зарегистрированных клетки5. Кроме того гибкий характер микропроводов позволяет большей стабильности тетрод, минимизации относительное смещение между тетрод и целевой популяции клеток. Tetrodes в настоящее время широко используются вместо одного электрода для многих исследования мозга в различных видов, включая грызунов1,2,6, приматы7и8насекомых. Во-вторых развития hyperdrive перевозил несколько независимо движимого tetrodes, который позволяет одновременный мониторинг нейронной активности от больших популяций нейронов из нескольких записи расположения3, 910,,,1112.
Наличие надежных и доступных мульти тетрод записывающее устройство для мелких животных ограничен. Классический hyperdrive, первоначально разработанный Брюс McNaughton13, успешно используется для нейронных записей в свободно себя крыс в многих лабораториях в последние два десятилетия9,10,14, 15. Однако, по техническим причинам, оригинальные компоненты, необходимые для построения МакНотон диск в настоящее время очень трудно получить и не совместимы с интерфейсами приобретение недавно улучшенных данных. Другой хорошо признанных дизайн hyperdrive требует диски Microdrive, чтобы быть индивидуально ручной работы, которая может выдать противоречивые результаты и потребляют значительное время12. Для записи нейронной активности из различных регионов мозга в поведения крыс, мы разработали новый hyperdrive с использованием stereolithographic технологии. Мы стремились удовлетворять следующим требованиям: (1) новый hyperdrive должны позволяют точное перемещение tetrodes в мозге и стабильная запись из нескольких целевых регионов; (2 новый hyperdrive должны быть совместимы с системой магнитного quickclip, недавно разработанных позволяют легко подключения; и (3) новые hyperdrive могут быть точно воспроизведены с материалами легко доступны. Здесь мы предоставляем технику для создания 3D-печати hyperdrive, содержащие восемнадцать самостоятельно движимого tetrodes, основанный на МакНотон дизайн. В протоколе, мы описываем подробности процесса изготовления новых hyperdrive, который мы использовали успешно записывать потенциалы действия одного нейрона и местных потенциалов поля от postrhinal и медиальный entorhinal коре недель в свободно поведение крыс во время естественных нагула задач.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Лазерная стереолитография 3D моделей
2. Подготовка аксессуары (рис. 2).
3. Подготовка Hyperdrive компонентов (рис. 3).
4. Ассамблея hyperdrive (рис. 4).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Мы использовали недавно построенный hyperdrive для получения результатов испытаний. Привод был оборудован tetrodes, построенный от ø 17 мкм (0.0007"), провод полиимидно покрытием платины Иридиум (90% - 10%). Советы tetrodes были покрытием платины черный решения для уменьшения сопротивления электрода для между 100 и 200 kΩ на частоте 1 кГц. Hyperdrive был имплантирован 4,6 мм, слева от средней линии и 0,5 мм впереди поперечной синуса на череп 550г, мужчина крыса Лонг-Эванс. Дополнительное ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Здесь мы описываем процесс построения недавно разработанных hyperdrive состоит из восемнадцати самостоятельно движимого tetrodes. Привода могут быть построены из доступных частей, приобрести во многих магазинах доступны оборудования, в сочетании с компонентами, созданные stereolithographic печати. Hyperdrive может быть хронически имплантирован на крыса черепа с помощью стандартных хирургических процедур и способен записывать внеклеточного нейронной активности, в то время как животное выполняет различные задачи, поведенче...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы благодарим Moser лаборатории в институте Кавли систем неврологии и центр для нейронных вычислений, Норвежский университет науки и техники, для хронической нейронных записи процедуры в крыс. Эта работа была поддержана гранта NIH R21 NS098146 и человека пограничной науки программы долгосрочных стипендий LT000211/2016-L для L. Lu.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Сварочный стержень | Blue Demon | ER308L-035-01T | Нержавеющая сталь, диаметр 0,035" |
| Винт | McMaster | 91771A060 | Нержавеющая сталь, плоская головка, 0-80 нити, 5/8" по длине |
| Винт | McMaster | 91772A051 | Нержавеющая сталь, головка кастрюли, 0-80 нити, 5/32" по длине |
| Винт | McMaster | 92196A056 | Нержавеющая сталь, торцевая головка, 0-80 нити, 5/16" по длине |
| Винт | McMaster | 92196A055 | Нержавеющая сталь, торцевая головка, 0-80 нити, 1/4" по длине |
| Винт | McMaster | 95868A131 | Нейлон, торцевая головка, 2-56 нити, 3/16" в длину, черный |
| Винтовая гайка | McMaster | 90730A001 | Нержавеющая сталь, узкий шестигранник, 0-80 резьба |
| Винт с буртиком | McMaster | 90298A213 | Нержавеющая сталь, резьба 8-32, диаметр 3/16", длина |
| чашечного винта | McMaster | 92313A105 | Нержавеющая сталь, резьба 4-40, длина 3/16" |
| Винт с накатанной головкой | McMaster | 94323A592 | Нейлон, 8-32 нити, 3/8" в длину, черный |
| Magnet | Apex | M3X1MMDI | неодим, диск 3 мм X 1 мм Металлическая |
| трубка | Мелкие детали | B00137QHNS | Нержавеющая сталь, 23 калибр, 0,0253" OD, 0,013" ID, 0,006" стенка |
| Металлическая трубка | Новая Англия Маленькая трубка | Изготовленная на заказ | Нержавеющая сталь, 30 калибр, 0,012/0,0125" OD, 0,007/0,008" ID, полностью твердая |
| термоусадочная трубка | McMaster | 7856K72 | 0,09" ID до усадки, синий |
| Силиконовая трубка | A-M Systems | 807300 | 0,040" ID, 0,085" OD |
| Полиимидная трубка | A-M Systems | 823400 | 0,0045" ID, 0,0005" стенка |
| Заземляющий трос | A-M Systems | 791500 | 0,005" голый, 0,008" покрытый, полутвердый |
| Тетрод Проволока | California Fine Wire | Изготовленные на заказ | 0,0007 дюйма в диаметре, платина-иридия (90%-10%), HML и VG покрытие |
| EIB | Neuralynx | EIB-72-QC-Large | |
| Золотые булавки | Neuralynx | большие кегли EIB | |
| Метчик | Balax | 01302-000 | M1,2 размер резьбы |
| Метчик | McMaster | 2522A811 | 0-80 размер резьбы, низ |
| Метчик | McMaster | 2522A771 | Размер резьбы 0-80, заглушка Метчик |
| McMaster | 26955A94 | 3/8"-24 размер резьбы, низ | |
| метчика McMaster | 2522A713 | 2-56 размер резьбы | |
| метчика | McMaster | 2522A715 | 4-40 размер резьбы |
| метчика | McMaster | 2522A718 | 8-32 размер резьбы |
| Die | McMaster | 2576A457 | 3/8"-24 размер резьбы, диаметр 1 дюйм Сверло |
| McMaster | 30585A82 | Калибр проволоки 65, Сверло диаметром 0,035 дюйма | |
| McMaster | 30585A83 | Калибр проволоки 66, Сверло диаметром 0,033 дюйма | |
| McMaster | 30585A87 | Калибр проволоки 70, Сверло диаметром 0,028 дюйма | |
| McMaster | 30585A88 | Калибр проволоки 71, Сверло диаметром 0,026 дюйма | |
| McMaster | 30585A91 | Калибр проволоки 73, Сверло диаметром 0,024" McMaster | |
| 8870A23 | 3/16" в диаметре | ||
| диск Dremel | Wagner | 31M | с алмазным покрытием, диаметр 22 мм, толщина 0,17 мм Стальная |
| проволока | Precision Brand | 21212 | 0,012" в диаметре, полностью твердая |
| стальная проволока | Precision Brand | 21007 | 0,007" в диаметре, полностью твердая |
| стальная проволока | A-M Systems | 792700 | 0,003" в диаметре, наполовину твердая |
| Super клей | Loctite | LT-40640 | # 406 |
| Суперклей | Loctite | LT-41550 | # 415 |
| Стоматологический акриловый порошок | Соски | 223-3773 | Coral |
| Dental акриловые жидкие | соски | 223-4003 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission