May 9th, 2018
Мы представляем строительство 3D-печати hyperdrive восемнадцать независимо регулируемый tetrodes. Hyperdrive предназначен для записи активности мозга в свободно себя крыс в течение нескольких недель.
Общая цель этой процедуры заключается в создании записывающего устройства с несколькими независимо регулируемыми электродами для исследования активности мозга свободно ведущих себя крыс. Так что этот метод очень интересен, потому что он поможет ответить на несколько вопросов, связанных со специальной навигацией, принятием решений и другими когнитивными процессами. Главное преимущество этого гипердвигателя заключается в том, что он обеспечивает надежную нейрозапись в мозге с использованием материалов, которые легко достать.
Хотя этот метод был разработан специально для использования на крысах, он может быть использован с любыми видами с похожими или большими размерами головы, такими как нечеловекообразные приматы, что позволяет проводить исследования многих видов. Те, кто плохо знаком с этим методом, могут испытывать трудности с нюансами, связанными с подготовкой шагов, потому что для разработки этих трюков, которые могут сделать поездку успешной, требуется определенный уровень опыта и точности. Начните с расширения отверстий в напечатанном на 3D-принтере керне с помощью сверл разных размеров.
Используйте диаметр 0,61 миллиметра для 12 проходных отверстий заземляющего провода. Для сквозных отверстий на 18 тетроде сначала используйте биту 0,66 мм, а затем расширяйте битой 0,71 мм. Сверло диаметром 0,84 мм используется для 18 глухих отверстий направляющего стержня.
Затем проденьте два сквозных отверстия в верхней части сердечника и оставшиеся восемь глухих отверстий с помощью нажатия 0,80. Используйте метчик для глухих отверстий. Создайте внешние резьбы в основании сердечника с помощью матрицы 3/8-24.
Отрегулируйте матрицу правильно, чтобы гайка гипердвигателя прилегала к новой резьбе. В зависимости от желаемого количества заземляющих проводов, вставьте несколько шестимиллиметровых сегментов металлических трубок 23 калибра в отверстия для заземляющих проводов в сердечнике, при необходимости склеив их. Подпилите внешние концы канюль с заземляющим проводом до тех пор, пока они не будут промыты с сердцевиной, а затем очистите канюли стальной проволокой диаметром 0,30 миллиметра.
Далее полностью вставьте 18 винтов с плоской головкой длиной 08015,88 миллиметра вниз в пазы в сердечнике. Не перегибайте винты и не повреждайте резьбу во время этого процесса. С помощью комплекса позиционирования стержня в активной станции расположите 18 17-миллиметровых отрезков сварочного стержня диаметром 0,89 миллиметра над отверстиями направляющего стержня в активной зоне и забейте их вниз примерно на пять миллиметров до промывки винтами.
При необходимости скорректируйте положение сварочных стержней и винтов, затем затяните центральный винт с буртиком и окружающие шесть винтов в комплексе позиционирования стержня, чтобы зафиксировать внешние направления стержней в сердцевине. Накрутите гайку на сердечник со сложным позиционированием стержня и вставьте сердечник в держатель гипердвигателя, чтобы облегчить позиционирование под стереоскопом. Заполните прорези разбавленным стоматологическим цементом, чтобы закрепить винты на сердцевине.
Заполняйте два-три слота за раз, прежде чем стоматологический цемент станет слишком густым. Соскребите излишки стоматологического цемента с сердцевины, чтобы сохранить правильное прилегание к накладке, затем дайте высохнуть на воздухе в течение 15 минут. Далее приклейте винты и стержни к сердечнику с помощью тонкого суперклея и дайте высохнуть в течение 15 минут.
Очистите и расширьте два внешних отверстия в напечатанном на 3D-принтере челноке с помощью сверл. Используйте биту диаметром 0,61 мм для меньшего отверстия и биту диаметром 0,89 мм для большего отверстия. Вставьте челночный болт в основание держателя болта, обеспечив правильную ориентацию.
Затем закройте крышку держателя болта. Крепко держите держатель болтов и медленно проденьте его через отверстие в крышке нажатием на 0,80. Постучите два или три раза до однородности.
Затем вставьте болт челнока в челнок со стороны с меньшим отверстием. Поместите болтовый комплекс челнок-челнок вверх ногами в основание сборочной станции микропривода. Затем сгладьте оба конца 15-миллиметрового сегмента металлической трубки 23-го калибра, затем поместите трубку над отверстием диаметром 0,61 мм, ориентируясь по прорези в крышке станции.
Забивайте канюлю в отверстие до тех пор, пока верхний конец не будет промыт крышкой станции. Снимите внешнюю половину верхнего кончика канюли с помощью шлифовального круга. Очистите канюлю металлической проволокой диаметром 0,30 миллиметра.
Затем приклейте канюлю к челноку с помощью тонкого суперклея, следя за тем, чтобы болты челнока не приклеивались к челноку. Подготовьте не менее 18 микродисков. Проверьте микродиски на стойке для микродисков.
Убедитесь, что болт челнока может плавно вращаться в шаттле и что весь микропривод свободно перемещается по длине резьбового стержня. Чтобы вставить направляющие канюли в сердечник гипердвигателя, начните с извлечения термоусадочных трубок и сдвиньте четырехмиллиметровый сегмент силиконовой трубки вдоль пучка к границе припаянного-непаяного соединения. Заклините щель в проставке гипердвигателя, чтобы расширить центральное отверстие, позволяющее прокладке скользить вокруг силиконовой трубки.
Снимите клин, когда распорка окажется в центре силиконовой трубки. Затем организуйте положение направляющих канюль в пучке, поместив отрезки металлической проволоки диаметром 0,18 мм длиной 10 сантиметров через каждую канюлю в определенное отверстие для тетрода в сердечнике гипердвигателя, предотвращая любое пересечение проводов или канюль в процессе. Загните конец проводов, чтобы удержать их на месте.
Протолкните канюли через соответствующие отверстия в сердцевине, стараясь не изгибаться или не пересекаться между ними, пока свободный конец каждой канюли не окажется на расстоянии не менее двух миллиметров от верхнего конца тетродного отверстия. Закрепите распорку, прикрутив гайку к сердечнику, стараясь не допустить вращения проставки. Нанесите каплю очень разбавленного стоматологического цемента с верхней части сердцевины на место соединения канюль, чтобы зафиксировать их взаимное положение.
Отрежьте направляющие провода от припаянного конца пучка и извлеките их из канюль, втянув от свободного конца. Медленно и осторожно нагружайте микроприводы на каждый резьбовой стержень сердечника. Убедитесь, что канюля микропривода 23 калибра плавно входит в отверстие тетрода, направляющая канюля 30 калибра входит в канюлю микропривода 23 калибра плавно, а челночный болт плавно поворачивается вдоль резьбового стержня.
Прикрутите микроприводы на расстояние от одного до 1,5 миллиметра над нижним концом резьбовых стержней. Затем разрежьте 18 кусков полиамидной трубки на 43 миллиметровых сегмента, что равно длине пучка направляющей канюли плюс семь миллиметров. Очистите каждую трубку стальной проволокой диаметром 0,8 миллиметра.
Переверните сердечник, осторожно вставьте полиамидные трубки в направляющие канюли с припаянного конца и протолкните их до упора. Затем переверните сердечник в вертикальное положение и приклейте верхний конец полиамидной трубки к канюле микропривода с помощью густого суперклея. Поместите сердцевину вверх дном и дайте клею высохнуть в течение 15 минут.
После высыхания отрежьте лишнюю полиамидную трубку на верхнем конце, оставив от 0,5 до одного миллиметра за пределами канюли микропривода. Чтобы собрать заземляющие провода, сначала отрежьте отрезки длиной от 25 до 30 миллиметров из стальной проволоки с покрытием. Затем снимите два миллиметра пластиковой изоляции с обоих концов проводов и вставьте по одному концу каждого из них в обе стороны канюли длиной от шести до восьми миллиметров 30 калибра.
Расплющите этот конец каждой канюли, чтобы закрепить соединение с соответствующими проводами. Наконец, вставьте круглый конец канюли 30 калибра в верхний конец канюли заземляющего провода в сердечнике и нажмите, чтобы вставить плотно. Затем завершите сборку мультитетродного гиперпривода в соответствии с инструкциями в письменном протоколе.
Эта диаграмма рассеяния показывает соотношение между амплитудами спайков, зарегистрированных от двух электродов тетрода, расположенных в постринальной коре. Каждой точке соответствует один шип. Скопления шипов, скорее всего, происходят из одной и той же клетки.
Четыре кластера имеют цветовую кодировку, как показано здесь. Здесь показаны средние формы волн спайков от всех четырех каналов тетрода ячеек с цветовой кодировкой, показанных на предыдущей диаграмме рассеяния. Здесь видны следы локального полевого потенциала в тета-диапазоне частот, зарегистрированные одновременно от четырех различных тетродов, расположенных в медиальной энторинальной коре, когда крыса свободно кормилась.
При попытке выполнить эту процедуру важно работать с точностью на протяжении всей процедуры, чтобы убедиться, что все детали правильно подходят друг к другу. Также соблюдайте осторожность и надевайте надлежащие СИЗ при работе с демонстрационным инструментом, чтобы избежать травм. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как построить эти улучшенные гипердвигатели, несущие несколько тетродов для хронических нейрозаписей у крыс.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование представляет 3D-печатный гиперпривод, предназначенный для записи активности мозга у свободно ведущихся крыс в течение длительного периода. Гиперпривод включает в себя восемнадцать независимо регулируемых тетродов, что позволяет получить значительные знания о когнитивных процессах, таких как пространственная навигация и принятие решений.