Строительство Microdrive массивы для нейронной Хронический Записи в Awake Поведение мышей

Проектирование и монтаж микродиски для прижизненного электрофизиологические записи сигналов мозга от мыши описано. Присоединив микроэлектродом связки, чтобы крепкий передвижные носители, эти методы позволяют долгосрочных и стабильных нейронных записей. Легкая конструкция позволяет неограниченное поведенческих исполнения животных после имплантации диска.

Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы создать микропривод, который можно использовать для записи мозга мышей, когда они свободно перемещаются в экспериментальной камере. Это достигается путем предварительной подготовки пучка из четырех микроэлектродов в тройник. Вторым шагом является создание основания микропривода и сборка компонентов привода.

Далее тетро крепятся к накопителю и подключаются к золотым контактам. Заключительным этапом является позолоточивание наконечника тетро, чтобы снизить их импеданс и обеспечить высокую передачу сигнала к шуму. В конечном счете, массивы хронических микродрайвов используются для записи нейронной активности популяций нейронов, а также отдельных нейронов у бодрствующих животных.

Основное преимущество этой методики заключается в том, что она предлагает довольно недорогое и световое волновое решение для хронических записей мозга у мышей и других мелких млекопитающих. Эта технология может решить ключевые вопросы в области нейробиологии, такие как то, как нейроны кодируют информацию во время выполнения поведенческих задач. Мы регулярно используем эту технику для записи с нейронов дорсального гиппокампа и улу, но также использовали ее для нацеливания на более глубокие структуры, такие как миндалевидное тело.

Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку конструкцию и сборочную часть трудно освоить, а также потому, что вы имеете дело с очень маленькой и тонкой частью, чтобы начать производство тетро. Для гиппокампа отрежьте 30 сантиметров изолированного сердечника диаметром 12,5 микрометров из платинового иридиевого провода, сложите провод вдвое, чтобы получился четыре параллельных провода каждый длиной 7,5 сантиметра. Затем прикрепите зажим с резиновым покрытием в нижней части драпированной проволоки и прикрепите его к моторизованному спиннеру для тетро, убедившись, что проволока натянута, но не слишком натянута или выдерживает вес, так как это приведет к ее поломке.

В процессе прядения сделайте 80 оборотов по часовой стрелке, чтобы накрутить теро, а затем 20 оборотов против часовой стрелки, чтобы снять напряжение. Итоговое число оборотов на длину проволоки должно составлять восемь оборотов на микрон. Затем установите термофен на 400 градусов Цельсия и используйте его для сплавления проводов вместе.

Проведите тепловой фен вверх и вниз по длине проводов в течение пяти секунд, постоянно удерживая его на расстоянии примерно двух сантиметров от провода. Чтобы аккуратно расплавить связующее покрытие VG на проводах, разрежьте верхнюю часть теро, чтобы сформировать четыре отдельные проволоки, а затем освободите нижний конец от зажима. Поместите готовый теро в защищенный от пыли контейнер для хранения до тех пор, пока диск не будет завершен.

Во-первых, соорудите основание для микронакопителя, отшлифовав квадратный кусок плексигласового акрила толщиной 20 миллиметров толщиной пять миллиметров в форму, которая позволит мыши свободно перемещаться вместе с дисководом после его имплантации на голову. Далее припаяйте две латунные направляющие размером 3,3 на 6,3 миллиметра перпендикулярно. Вертикальная латунная направляющая будет удерживать приводной винт и электроды, в то время как горизонтальная часть будет вклеена в акриловую основу.

Затем начните сборку самого привода, пропустив винт с насадочной головкой через верхнюю часть направляющей в пластиковый блок делрина. Наденьте шестигранную грудку не на винт до тех пор, пока гайка почти не коснется нижней части направляющей. Однако не стоит затягивать его полностью.

Вместо этого расплавьте небольшое количество припоя для того, чтобы соединить гайку и винт. Но будьте осторожны, чтобы ничего не припаять к направляющей. Вращая винт следует перемещать блок делрина по часовой стрелке и против часовой стрелки по вертикали вдоль резьбы.

После того, как привод будет собран, вернитесь к акриловой основе и вырежьте паз шириной три миллиметра в том месте, где будет привод электрода. Затем пропустите горизонтальную направляющую бюстгальтера через прорезь, а затем с помощью клея Sano ACRL закрепите деталь к основанию. Далее поместите электронную интерфейсную плату на верхнюю часть основания и чтобы отметить места расположения двух отверстий для винтов с помощью сверла с наконечником 1,5 миллиметра, тщательно просверлите отверстия по отметкам для винтов, которые будут удерживать EIB на месте в верхней части основания.

Затем вкрутите в отверстия два нагрудных винта. С помощью микроножниц для препарирования отрежьте четыре семимиллиметровых куска полиамидной трубки. Выстройте их рядом друг с другом на куске сложенного лабораторного скотча и нанесите sano ACRL, чтобы соединить их вместе.

Дайте достаточно времени, чтобы соединительные трубки полностью высохли. Затем аккуратно нанесите небольшое количество цианоакрилата на поверхность делрина. Затем поместите четыре соединительные трубки на клей.

Опять же, дайте достаточно времени, чтобы клей полностью схватился, прежде чем пытаться переместить диск. Убедитесь, что полиамидные трубки надежно закреплены и что весь узел движется плавно, не касаясь направляющей и не встречая сопротивления. Затем подготовьте винт заземления и подключите провод заземления к EIB, как описано в сопроводительном текстовом протоколе.

Подключите тетро и/или одиночные электроды к EIB, сначала пропустив провода через полиамидную трубку, позволяя им выходить как минимум на два миллиметра за конец трубки. Затем нанесите небольшую каплю цианоакрилата, прикрепив проволоку к трубке и не допуская любого движения проволоки. Затем соедините свободные концы теро или других проводов с отверстием для канала EIB с помощью золотого штифта.

Наконец, обрежьте лишнюю проволоку тонкими ножницами, показанными на рисунке. Ниже приведены примеры других конфигураций дисков, которые могут быть сконструированы для работы с различными областями мозга. Для начала наоборот, привод сборки.

Отрежьте полиамидную трубку до 10 миллиметров и проведите ее через самое маленькое отверстие на тетро-носителе, пока она не выйдет на 0,5 миллиметра за конец. Затем нанесите эпоксидную смолу на полиамидную трубку на место и повторите эти шаги для трех других трубок и носителей. После эпоксидная смола полностью схватится.

Проведите каждую полиамидную трубку через одно из четырех отверстий на основании привода Versa. Затем просуньте булавку от насекомых через внешнее отверстие. Это будет удерживать перевозчика tetro в линии и служить рельсом для передвижения перевозчика.

Повторите то же самое для трех других перевозчиков. Затем возьмите колпачок и совместите его с четырьмя булавками от насекомых так, чтобы колпачок закрывал основание, а тероносители располагались внутри колпачка. Проденьте машинный винт размером один на пять миллиметров через соответствующее отверстие в крышке и в теродержатель.

Повторите то же самое с остальными тремя винтами. Поверните все винты по часовой стрелке до тех пор, пока держатели tetro не окажутся в верхнем положении, а полиамидные трубки не будут видны через отверстие крышки. С помощью тонких ножниц для микрорассечения разрежьте трубку чуть ниже основания так, чтобы все четыре полиамидные трубки были одинаковой длины.

Затем с помощью препарирующего микроскопа осторожно проденьте тетро через полиамидные трубки и закрепите их на месте с помощью небольшой капли аноате. Затем разрежьте тетро так, чтобы они выступали всего на 2,0 миллиметра за трубки. Перед тем как подключить провода теро к золотым емкостям.

Сначала подсоедините провода заземления к колпачку. Затем пропустите все свободные провода теро через соответствующие гнездные отверстия на крышке и установите крышку, совместив отверстия для штифтов от насекомых и припрессовав фитинг к основанию. Наконец, обрежьте все лишние провода, которые остаются выступающими из верхней части колпачка.

Сначала поверните винты микропривода против часовой стрелки в самое нижнее положение. Затем надежно закрепите микропривод на зажиме, который позволит опускать наконечники электродов в позолоченный раствор. Заполните одну делриновую колонну золотым раствором CCO, а другую — дистиллированной водой и опустите наконечники электродов в золотой раствор.

Далее откройте программу Nano Z и нажмите на гальваническую пластину постоянного тока. Установите режим для согласования импеданса, тока покрытия с отрицательным значением 1,0 микроампер и целевого значения 350 килоОм при частоте 1004 герц. Затем настройте его на выполнение пять раз с интервалом в пять секунд с двухсекундной паузой между каждым запуском.

После того, как программа настроена, нажмите кнопку «Автоматическая пластина», программа сначала считывает импеданс каждого канала. Затем подайте указанный ток в этот канал, повторно проверьте импеданс и применяйте ток по мере необходимости до тех пор, пока не будет достигнуто целевое импеданс или более низкое значение. Если импеданс падает ниже 100 килоом, измените полярность тока на положительную 1,0 микроампер, чтобы удалить избыток частиц золота, а затем повторите гальваническое покрытие Типичные итоговые значения импеданса на пучке из четырех проводов 12,5 микрометров варьируются от 150 до 325 килоом.

После того, как все каналы будут покрыты до приемлемого уровня импеданса, закройте программу Nano Z и отключите устройство. Затем поднимите электроды из гальванического раствора и опустите наконечники в дистиллированную воду делриновую башню, чтобы смыть лишние частицы золота Репрезентативные нейронные записи с помощью микропривода для измерения потенциалов локального поля от мыши. Здесь показаны дорсальные улу.

Четыре канала, показанные в части А, являются примером плохо заземленного сигнала, который приводит к насыщенным значениям и чрезвычайно зашумленным сигналам. Тем не менее, четыре канала, показанные в части B, являются хорошим примером хорошо заземленного сигнала с четко видимыми колебаниями сети в диапазоне тета-частот от четырех до 12 герц. Слева приведен пример плохой записи на Tero.

Поскольку четыре электродных провода зарегистрировали практически идентичные формы спайковых волн, более тысячи отдельных форм спайковых волн были наложены друг на друга для каждого канала тероса. Эта закономерность, вероятно, была связана с сплавлением проводов вместе на этапе плавления изоляции при изготовлении теро, в результате чего пучок проводов эффективно действовал как единый записывающий электрод. Справа приведен пример хорошей записи тетро, показывающей наложенные формы спайковых волн от предполагаемого блока с разной амплитудой на четырех проводах теде.

Этот тип записи пиков позволяет улучшить различие единиц измерения во время последующей автономной кластеризации и разделения. После создания этого микропогружения важно проверить каждый из ваших электродных каналов и убедиться, что они находятся в правильном диапазоне импеданса, прежде чем переходить к операции по имплантации. После просмотра этого видео вы должны чувствовать себя комфортно, строя терос и микроэлектродные приводы для хронической имплантации в мышь.

Удачи в сборке дисков и получайте удовольствие от экспериментов.