Инъекционная сетчатая электроника для стабильной записи одного нейрона в мозге мыши

Начните с мыши, находящейся под наркозом, с обнаженным черепом на стереотаксической раме и накрытой хирургической простыней.

Просверлите отверстия в черепе для доступа к мозгу и прикрепите зажимную подложку.

Установите на раму капиллярную иглу, соединенную со шприцевым насосом.

Игла содержит буфер с сетчатым электронным щупом, гибкую структуру, состоящую из области сетчатого устройства, подключенной к контактным площадкам ввода/вывода.

Поместите иглу внутрь мозга. Введите инъекцию, чтобы поместить область сетчатого устройства в ткань, отводя иглу до тех пор, пока она не выйдет из черепа.

Расположите иглу над зажимной подложкой и извлеките входные/выходные контактные площадки.

Согните контактные площадки, чтобы прикрепить их к электронной печатной плате.

Проверьте завершенную цепь и изолируйте соединения. Позвольте нейронам соединяться через пористую сетку.

Подключите цепь к системе сбора данных. Позвольте мыши вести себя свободно для сбора стабильных однонейронных записей.

Чтобы ввести сетчатую электронику в мозг мыши, используйте стоматологическую бормашину и стереотаксическую рамку, чтобы открыть трепанацию черепа в нужных координатах на черепе. Откройте вторую трепанацию черепа в стороне от места инъекции для введения заземляющего винта или проволоки из нержавеющей стали.

Затем закрепите прижимную подложку к черепу с помощью стоматологического цемента. Разрез в подложке шириной примерно 1 миллиметр повышает надежность этапа складывания на более поздних этапах процедуры. После этого установите держатель пипетки с иглой, содержащей сетчатую электронику, в стереотаксическую рамку с помощью прямоугольного концевого зажима. Прикрепите боковое отверстие держателя для пипетки к 5-миллилитровому шприцу, закрепленному в шприцевом насосе с капиллярной трубкой длиной от 0,5 до 1 метра.

Затем используйте стереотаксическую рамку, чтобы расположить кончик иглы в нужном начальном месте в мозге. Расположите камеру так, чтобы верхняя часть сетчатого электронного щупа отображалась внутри стеклянной иглы. Запустите поток, установив шприцевой насос на низкую скорость и нажав кнопку «Старт».

Медленно увеличивайте скорость потока, если сетчатый электронный щуп не перемещается внутри иглы. Когда датчик сетчатой электроники начнет двигаться внутри иглы, используйте стереотаксическую рамку для втягивания иглы с той же скоростью, с которой вводится датчик сетчатой электроники, используя отмеченное исходное положение электроники сетки в качестве ориентира.

Продолжайте вводить физиологический раствор и втягивайте иглу до тех пор, пока игла не выйдет из черепа. Затем остановите поток из шприцевого насоса. В этой процедуре используйте стереотаксическую рамку, чтобы осторожно направить иглу к плоской гибкой подложке для зажима кабеля и через зазор, протекая раствор с помощью шприцевого насоса, чтобы создать слабину в межсоединениях сетчатой электроники.

Как только игла окажется над зажимной подложкой и поперек зазора, возобновите поток с более высокой скоростью, чтобы вытолкнуть входные/выходные площадки сетчатой электроники на зажимную подложку. Используя пинцет в пипетке с деионизированной водой, согните входные/выходные площадки под углом 90 градусов как можно ближе к первой входной/выходной площадке

После того, как входные/выходные площадки выровнены, развернуты и расположены под углом 90 градусов к сетчатому стержню, высушите их на месте с помощью мягко протекающего сжатого воздуха. Разрежьте зажимную подложку по прямому краю примерно в 0,5–1 миллиметре от края входных/выходных площадок.

Кроме того, отрежьте посторонние части зажимной подложки, которые будут препятствовать вставке в установленный на печатной плате 32-канальный разъем ZIF. Затем вставьте входные/выходные контактные площадки в разъем ZIF на печатной плате и закройте защелку. Используйте измерительную электронику для измерения импеданса между каналами и винтом заземления, чтобы подтвердить успешное сопряжение.

Если значения импеданса слишком высоки, разблокируйте разъем ZIF, отрегулируйте вставку и повторите проверку до тех пор, пока не будет подтверждено успешное подключение. Затем закройте разъем ZIF и открытые сетчатые соединения электроники стоматологическим цементом для защиты. Переверните печатную плату в зазоре в подложке и закрепите печатную плату цементом на черепе мыши.

Для свободного перемещения записей освободите мышь от ограничителя после установки печатной платы предусилителя и заземления эталонного винта. Записывайте данные в течение желаемого периода времени с помощью системы сбора данных, в то время как мышь ведет себя свободно.