Vi tillhandahåller användbar information för kirurger som lär processen att implantera kroniska neurala inspelning elektroder. Tekniker för både penetrerande och ytan elektrodsystem beskrivs i en gnagar-djurmodell.
Framgången på lång sikt elektrofysiologiska inspelningar beror ofta på kvaliteten på implantationskirurgi. Här ger vi användbar information för kirurger som lär processen att implantera elektroder system. Vi demonstrerar implanteringsproceduren av både en genomträngande och en ytelektrod. Den kirurgiska processen beskrivs från början till slut, inklusive detaljerade beskrivningar av varje steg under hela förfarandet. Det bör också noteras att denna videohandledningen fokuseras mot förfaranden som utförs i gnagarmodeller och andra små djurmodeller. Modifieringar av de beskrivna förfarandena är möjliga för andra djurmodeller.
Det finns ett ökande intresse av att använda intrakortikal och yta gränssnitt flerkanaliga inspelningar för forskning hjärnans funktion 2, som ger microstimulation 3 eller styrsignaler för neuroprosthetic system 4,5. De metoder som beskrivs i den här videon visar hur du implantera kroniska genomträngande och ytelektrod system. Medan andra kisel kroniska elektroder existerar 6, har vi fokuserat på att implantera plana elektroder som utvecklats av NeuroNexus Technologies 7,8. Tekniker för implantering av andra elektrodsystem kommer att variera avsevärt.
Av de beskrivna kirurgiska steg kan montera djur i stereotaktiska örat barerna vara den svåraste och viktigaste steget för att bestämma riktigheten i placeringen av de implanterade elektroderna. Extrem försiktighet måste vidtas, därför att anta att varje öra-bar tip är korrekt placerad i hörselgången. Efter AssuraNCE att örat-bar tips är i hörselgången i djurets högra örat, släpp djurets hals med din högra hand medan din vänstra tummen och pekfingret att fortsätta att stödja huvudet och tryck av huvudet mot örat-bar spets. Med din högra hand, tryck lossade vänster öra bar i hörselgången och applicera lätt inåt tryck. Flytta den vänstra sidan av djurets huvud ner och fram och runt tills du kan känna vänster öra-svärdsspetsen glida in i hörselgången. Med din högra hand, fortsätter att utöva påtryckningar på vänster öra baren. Släpp djurets huvud och med din nu fri vänster hand, dra åt skruven på vänster öra baren.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete har finansierats av Centrum för Neural kommunikationsteknik (CNCT), en P41 Resource Center som finansieras av National Institute of Biomedical Imaging och bioteknik (NIBIB, P41 EB002030) och stöds av National Institutes of Health (NIH). Författarna vill tacka Rio Vetter i NeuroNexus teknik för utveckling av kirurgiska tekniker och Paras Patel vid University of Michigan för att sammanställa en lista över utrustning som används vid operationer.
Equipment | Company | Catalogue number | Comments |
Bone Screw – #2-56 x 3/16, phillips pan head, 18-8 S/S | BoltDepot | 7650 | |
Bone Screw – #2-56 x 1/8, phillips pan head, 18-8 S/S | BoltDepot | 9617 | |
Large Oxygen Tank – Size K | Cryogenic Gases | OXKME | |
Small Oxygen Tank – Size E | Cryogenic Gases | OXYE-AL | |
Vannas-Tubingen Spring Scissors – 2.5mm Blade, Angled | Fine Science Tools | 15002-08 | |
Dumont #5 Forceps, Teflon | Fine Science Tools | 11626-11 | |
Dumont #5 Forceps, Dumostar | Fine Science Tools | 11295-10 | |
Student Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 91500-09 | |
Adson Forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
Friendman-Pearson Ronqeur, Curved | Fine Science Tools | 16221-14 | |
Iris Scissors – ToughCut | Fine Science Tools | 14058-11 | |
Vannas-Tubingen Spring Scissors – 5mm Blade, Straight | Fine Science Tools | 15003-08 | |
Scalpel Handle | Fine Science Tools | 10003-12 | |
Plastic Sterilization Box | Fine Science Tools | 20810-02 | |
Stainless Steel Ruler | Fine Science Tools | 30086-15 | |
Probe & Spatula – Straight 14cm | Fine Science Tools | 10090-13 | |
Hemostat Straight | Fine Science Tools | 13002-10 | |
Hemostat Curved | Fine Science Tools | 13003-10 | |
Micro Drill Stainless Steel Burrs – 0.7mm | Fine Science Tools | 19008-07 | 10/Pack |
Micro Drill Stainless Steel Burrs – 0.5mm | Fine Science Tools | 19007-05 | 10/Pack |
Self-Tapping Bone Screws – 1.17mm (diam) – 4.7mm (length) | Fine Science Tools | 19010-00 | 100/Pack |
Artificial Tears | Fisher | NC9860842 | Each |
Betadine | Fisher | 19-066452 | Bottle |
F-AIR Carbon Filters | Fisher | NC9112250 | Canister |
Applicator Cotton Tipped, Non Sterile | Materiel Services | 1104 | 10Pack/Case |
Gauze 2" x 2" | Materiel Services | 1630 | 25Pack/Case |
Needle tip, 23 GA x 1" | Materiel Services | 39412 | Sold by Case |
Needle tip, 27 GA x 1.25" | Materiel Services | 25251 | |
Needle tip, 30 GA x 0.5" | Materiel Services | 22023 | 10Box/Case |
Ointment, Triple Antibiotic 0.6g | Materiel Services | 2528 | |
Pouch, Self Seal Sterilization Pouches, 3.5" x 8" | Materiel Services | 1023 | 10Box/Case |
Ringers Solution 1000ml | Materiel Services | 5263 | 12Bag/Case |
Scalpel Blade disposable sterile #15 | Materiel Services | 1975 | 3Box/Case |
Suture, Nylon w/P-3 Needle, 5-0, 18in. | Materiel Services | 4618 | 12/Box |
Underpad, Disposable 23" x 36" | Materiel Services | 2545 | 15Pack/Case |
Lubricant, Jelly Surgical Sterile | Materiel Services | 2538 | 12Box/Case |
Absorbable Foam Gel 2cmx6cmx7mm | Materiel Services | 3107 | |
Six Piece Set-Screw Screwdriver Set | National Jewelers Supplies | ETSCR98001 | |
Kwik Sil Adhesive | WPI | KWIK-SIL | |
Kwik Sil Tubes | WPI | 600009 | |
Chronic silicon electrodes 16 to 64 sites | NeuroNexus Technologies | Varies on Probe Design | |
Chronic thin film surface electrodes (microECoG) 16 to 32 sites | NeuroNexus Technologies | Varies on Probe Design |