Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Neuroscience

Kemirgenler davranmak yılında Hareketli Silikon Problar tarafından Nöronlar Büyük ölçekli Kaydı

doi: 10.3791/3568 Published: March 4, 2012

Summary

Biz büyük ölçekli birden çok tek birimlerinin kayıt ve silikon sondalar ile kemirgenlerde davranan yerel alanda potansiyel yöntemleri açıklanmaktadır. Sürücü imalat, sürücü ve prob implantasyon süreçleri prob eki kolay çoğaltma için yeterli ayrıntıları gösterilmiştir.

Abstract

Nörobilimdeki büyük bir zorluk nöral meclislerinin kolektif etkinlik davranış bağlantı olduğunu. Nöron ve devrelerin girdi-çıktı ilişkileri anlama mekansal seçicilik ve davranışlar hayvan nöral topluluklar, izole tek nöronların temsili büyük örnekleri yani kayıt mekanistik analizi için uygun zamansal çözünürlüğe sahip yöntemleri gerektirir. Nöronal aktivitenin Ensemble izleme insan denekler 1-11 dahil olmak üzere küçük ve büyük beyinli hem hayvanlar, geçtiğimiz on yılda oldukça ilerlemiştir. Silikon tabanlı cihazlar ile çoklu-site kayıt dolayı ölçeklenebilirlik, küçük hacimli ve geometrik tasarım özellikle etkilidir.

Burada, birden çok tek nöronlar ve ısmarlama aksesuar parçaları ile piyasada bulunan mikro-işlenmiş silikon problar kullanılarak, kemirgenler davrandığını yerel alanda potansiyel kaydedilmesi için yöntemler açıklanmaktadır. İki temel seçenek f vardırya preamplifikatörler silikon sondalar arayüz: baskılı devre kartlarına ve esnek kablolar. Prob temin şirketlerin ( http://www.neuronexustech.com/ ; http://www.sbmicrosystems.com/ ; http://www.acreo.se/ ) genellikle bağ hizmet sunmak ve baskılı devre kartlarına bağlanmış probları teslim veya esnek kabloları. Burada, esnek poliimid kablo bağlı bir 4-şaftı, 32 yerinde prob implantasyon tarif eder, ve bir hareket ettirilebilir microdrive üzerine monte edilmiştir. Prob hazırlanması her adım, microdrive yapı ve cerrahi son kullanıcı kolaylıkla işlem çoğaltmak böylece gösterilmiştir.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Microdrive İnşaatı

Elektrot ve kafatası tutturulduğu sabit bir parçası taşıyan hareketli bir parçası: Tüm sürücüler aynı temel elementlerden yapılır. İdeal Microdrive, çok sayıda küçük adımlarla elektrodun düzgün ama yeterince uzun seyahat etmeyi sağlar hayvanın boyutu küçük davranış ve hafifliği ile müdahale etmeden deneyci tarafından manipüle kolay elektrot yanlışlıkla hareketi önlemek için yeterince sağlam. Bu rakip gereksinimleri bir sonucu olarak, farklı bir sürücü paketi farklı uygulamalar.

Bir pirinç düz kafalı vida, eşleşen bir somun, bir tek satır pin başlık ve iki özel kesim pirinç plakalardan hazırlanan bir plastik köprü: Sadece 4 parça temel sürücü oluşturmak için gereklidir.

  1. Başlığından 3 pinli bir parça Break
  2. Yavaşça orta pin çekin.
  3. Bir matkap boyutu # 55 ile ile delerek delik büyüt.
  4. Bir inci Kes00-90 musluk kullanarak okuyun.
  5. Pirinç levha dışında iki parça kesin.
  6. Bir Dremmel ile plakaların kenarları hazırlamaktadır.
  7. Bir matkap boyutu # 65 kullanarak iki parçanın ortasında bir delik delin.
  8. Pirinç plakalar pimlere dokunmaktan, böylece sürücü parçaları birleştirin. Bunu başarmak için, art arda aracılığıyla pirinç levha, vidalı pimi başlık delik, ikinci pirinç levha ve somun pirinç vida takın. Yavaşça montaj stabil hale gelmesi vidayı sıkın.
  9. Lehim pin pirinç levhalara biter.
  10. Vida çıkıntılı sonuna Dosya.
  11. Vida üzerine lehimleyin somun. Dikkatli olun değil lehim pirinç levha için fındık.
  12. Sürücünün hareket test edin: plastik köprü yükseltmek için saat yönünde vidasını.

2. Silikon prob hazırlanması

Sürücüye prob sabitleme önce, cerebr önlemek için prob bağ alanı için ekstra yalıtım ekleyinospinal sıvısı (BOS) veya kısa devreler üretmekten nem:

  1. Tartılır ve 10:1 oranında Sylgard Elastomer karıştırınız.
  2. Sivriltilmiş bir pamuk aplikatör kullanarak, prob üst ucuna Sylgard geçerlidir.
  3. 2 saat boyunca 60 ° C'de ısıtılmış bir fırın içinde kuru edelim.

Kayıt sitelerin herhangi bir enkaz yoksun olduğundan emin olmak için, prob uçları temizlenmesi gerekir:

  1. Contrad deterjan% 4 seyreltme hazırlayın.
  2. Prob, en azından 2 saat boyunca 63 ° C'de deterjan emmek sağlar.
  3. Distile su ile tekrar tekrar probu batırarak deterjan durulayın.

Sürücüye prob sabitleme önce, her kayıt sitenin empedansı kontrol edilmelidir:

  1. % 0.9 serum fizyolojik içinde prob daldırın ve bir empedans metre bağlayın. Çok kaydına yanlış empedansı adımları tekrar 2,4-2,6 varsa veya farklı bir prob kullanarak düşünün.Burada el yapımı bir kanal seçici ile birlikte Frederick Haer, Co (FHC), bir Empedans İklimlendirme Modülü. Alternatif olarak, Neuralynx, Inc NeuroNexus, Inc veya NanoZ bir niPOD eşzamanlı olarak her prob kanalların empedansının izleme sağlar.

3. Microdrive için prob İliştirilmesi

  1. Bir jilet kullanarak, engebeli bir yüzey oluşturmak için köprü birden çok oluklar kesti.
  2. Sürücünün köprüye prob Appose. Bu prosedür iyi bir kelepçe ile sürücü tutarak ve Shanks sürücü vida ile mükemmel paralel olacak şekilde bir micromanipulator tarafından prob ayarlayarak, bir işletim mikroskop altında yapılır. Bu gelişme sırasında, olmayan beyin dokusu içine probu Shanks hareket baştan sona 'kesme' olmasını sağlar. Sürücünün tabanına göre prob uçları arasında tam derinliği yüzeyinden dikkate hedef yapısı derinliği alarak, bu aşamada tespit edilmelidirkafatası.
  3. Prob daha sonra tutuş çimento ile köprü sabitlenir.
  4. İsteğe bağlı: beyin prob parça görselleme için, DII solüsyonu (etanol içinde seyreltilmiş% 1-2) Bu aşamada, probun geri uygulanabilir.

4. Kafatası hazırlanması

Ameliyat öncesi, referans elektrotlar ve öğütülmüş, ve on-kafası Faraday kafesinin parça hazırlanır:

  1. Bakır tel iki 2 "-uzun parçalar ve yaklaşık 1 mm için her yalıtılmış bakır tel lehim bir ucunu kesin.
  2. Bir iğne kullanarak, bakır tel 00-90, 1/8 "paslanmaz çelik vida ve lehim tek parça başı kazıyın. Lehimleme gibi paslanmaz çelik zemin vida elektrotlar uygun bir akı (örneğin, N-3 Her amaca gerektirir La-Co'dan akı) ve yüksek sıcaklıklarda lehimleme ucu. dikkatlice vida oluk akan herhangi bir lehim engeller. Bu toprak elektrot olarak kullanılır. hazırlamak için başka bir vida ve bakır tel ile tekrarlayınreferans elektrot.
  3. Bakır mesh gelen trapeziodal parçalar kesin. Bu parçalar headstage korumak üzere monte edilir.

Cerrahi aletler ve hazırlama çok sayıda küçük hayvan cerrahisinde kullanılan aynıdır. Tüm cerrahi NIH onaylı yönergelere göre, aseptik koşullarda kullanarak, derin izofluran anestezisi altında yapılır. Bu video gösterilir (alay) cerrahi gösteri amaçlıdır unutmayın. Uygun görüş ve filme amaçları, birkaç hazırlık adımları, cerrahi ve postoperatif önlemleri prosedürleri için gösterilen görünür / veya tartışılmamıştır.

Ameliyattan önce tüm bileşenleri ve malzemeleri uygun prosedürler (; http://oacu.od.nih.gov/ARAC/surguide.pdf Survival Kemirgen Cerrahisi Yönergeleri) takiben, sterilize edilmelidir. Ameliyat sırasında, kafatası üzerinde steril bir alan steril örtü tarafından hazırlanmış ve izole edilir. Sonunda cerrahi, geniş spektrumlu bir antibiyotiklokal pplied ve bir uzun-etkili ağrı kesici (örn., buprenorfin, [Buprenex] 0,05 mg / kg) intramüsküler verilir. Buna ek olarak, ağrı kesici (örn., ibuprofen) 5 gün süre yaklaşık 60 saat mg/kg/24 azından içme suyu temin edilir. Uygun cerrahi ve anestezi prosedürleri için, uygun kaynakları 12 danışın.

  1. Stereotaksik aparatı hayvan yükleyin, tıraş ve saç derisi 13 temizleyin.
  2. Orta hat boyunca deri kesin ve kafa derisi kenara itin. , Periost çıkarın temizleyin ve kafatası kurulayın.
  3. Bregma ve lambda arasındaki mesafeyi ölçün ve buna göre bir stereotaksik atlas 14 ile sonda implantasyon sitenin x ve y koordinatlarını belirlemek. Bir neşter ile kafatası üzerinde bir haç kazınarak sitesi işaretleyin.
  4. Üst bir farklı kemik plakalar üzerinde, yarım kemik içine bir yuvarlak başlı matkap (boyut ¼) ve sürücü destek vidalarını (paslanmaz çelik, 000-120, 1/16 ") kullanarak kafatası MatkapKafatasının tarafında nd. Vidaları güvenli bir bağ başlıklar için kafatasına çapa sağlayacaktır.
  5. Beyincik üzerinde delik açın ve yere ve adım 4.2 hazırlanmış referans elektrotlar yerleştirin. Yerel alan potansiyeller (LFP) kayıt için referans site seçimi önemlidir. Serebellar LFP bu orta hat yerde minimal tüm kortikal bölgelerinde ve kas eserler içinde en küçüğü olduğu için bu site seçilir.
  6. Kafatasının tüm yüzey üzerinde küçük bir fırça kullanarak dentin aktivatörü (Metabond kiti) uygulayın. % 0.9 tuzlu su ile durulayın.
  7. Diş çimento Uygula (Metabond kiti; karıştırma için üreticinin talimatlarına) dikkatlice demir vida ve zemin ve referans elektrotlar kapsayan, ama sonda implantasyon sitesi açık bırakarak, kafatası üzerinde.
  8. Dört bakır mesh flep (adım 4.3 hazırlanmış) kafatasına sabitleyin. Bunun için, kafatasının ön, sağ, sol ve arka taraf için bunların her birinin dar tabanı çimento. The bakır kemik ile doğrudan temas halinde olabilir ama her zaman çimento bir katmanı ayrılmış asla.

5.. Beynin yüzey hazırlama

  1. Sık sık serum fizyolojik ile kemik sulama sırasında bir yuvarlak başlı matkap ucu kullanarak, birden fazla aşamada implantasyon site çevresinde delin.
  2. Dikkatle kemik flep kaldırmak ve beyin yüzeyi sulanması.
  3. Bir çok-şaft prob yerleştirilmesi için, dura büyük bir şerit kaldırılır. Bir neşter ve bir böcek iğnesi (alternatif olarak, standart bir tungsten mikroelektrot) hazırlanan bir kanca: İki araç dura kaldırmak için gereklidir. Sert bir yüzeye (örneğin cam mikroskop lamı) karşı iterek iğne ucu bükün ve (burada, tahta Q-tip bir parça; alternatif bir microdissecting iğne tutucu) bir kulpa takınız.
  4. Kanca ile dura kaldırın ve bir neşter ile kesmek. Özel bakım pia, gemi ve neokorteks yüzeyine zarar vermemek için alınır. Küçük kanama çözülebilirtuzlu sulama ile. Majör kanama meydana geldiğinde veya neokorteks herhangi bir şekilde tehlikeye atılırsa, bir ameliyat sonlandırma ve başka bir hayvan hazırlamak düşünmelisiniz.

6. Prob yerleştirilmesi

Bu aşamada, kortikal yüzey damarlarının yoğunluğu ve yönü dikkatle değerlendirilmektedir. Prob büyük gemilerin serbest bir alanda beyin nüfuz çünkü Stereotaksik koordinatları, ayarlanmalıdır.

Implantasyon için, sürücü montaj stereotaksik sahibine bağlı bir timsah klibi ile tutulabilir. Kesintisiz beyin yüzeyinin görüş ve prob uçları başarılı penetrasyon için önemlidir.

  1. Sürekli serum fizyolojik ile kraniotomi sulama yavas, amaçlanan hedefin üzerinde yaklaşık 1 mm prob aşağı düşürmek. Neokortikal kayıt için, prob uçları korteksin yaklaşık 0,5 mm içine indirilir ve yüzeye yakın geri kaldırdı. Bir iğne (10 mL parafin yağı mumu 10-20g, 65 ° C'de ısıtıldı) vasıtasıyla balmumu ve parafin yağı sıcak erimiş karışımın uygulanması ile kraniotomi mühürlemek. Uygulamadan önce, 30 ° C karışımı serin ve yoğunluğu test edin. It) kolay prob hareketi sağlayacak kadar yumuşak olmalıdır. Tam kapsama kolaylaştırmak için, karışım, bir mikro-cauterizer ucu ile sertleştirilmiş balmumu yaklaşarak in situ eritilerek verilebilir.
  2. Açmak için fındık serbest bırakmak için dikkatli olmak, kavrama çimento ile kafatasına sürücünün alt takın. Bu aşamada, sürücünün herhangi bir kaza "bump" önlemek için son derece önemlidir, aksi takdirde prob korteks zarar verecektir. Sürücü kafatasına sabitlenir sonra prob düzgün hareket doğrulanması gerekir.
  3. Kafatasına prob bağlantı parçası Çimento.

7. Üzerinde kafa Faraday kafesi Bina

  1. Prob ve dri çevresinde koruyucu bir silindirin içine bakır mesh kapakları yukarı çekin ve montajıettik. Silindir ayrıca çevresel gürültü ve davranışlar hayvan tahsil bıyıkları tarafından üretilen yavaş dalga eserler karşı bir elektrik kalkan görevi görür.
  2. Bakır mesh prob konektörünün üst düzey yüzden fazla malzeme uzak keserek silindir yüksekliğini ayarlayın.
  3. Lehim referans ve toprak vidası gelen konektörün uygun pinlerine teller. Ayrıca lehim bitişik bakır mesh flep birlikte bakır mesh için topraklama kablosu, elektriksel sürekliliği sağlamak ve lehim.
  4. Bu durumu güçlendirir ve metal ve hayvanın deri arasında herhangi bir doğrudan temas önlemek için bakır mesh kavrama çimento tabakası uygulayın. İsteğe bağlı olarak, daha fazla başlık pekiştirmek için epoksi reçine tabakası uygulayın.
  5. Sürücü vida hareketi test.
  6. Bir lastik eldiven bir parça kesme ile headgear üst örtün.

8. Serbestçe hareket eden hayvan kayıt

  1. Appropri sonraameliyat sonrası bakım yedik, yüksek empedanslı bir headstage ve hafif, ultraflexible çok telli kablo kullanarak kayıt sistemine hayvan bağlamak. Denkleştirme başlık ağırlığı.
  2. Homecage her gün kayıt kalitesini test edin. Kayıt sitelerin konumu birimi ateş desenleri ve yerel alan potansiyelleri şeklinde iki tarafından değerlendirilecektir. Hedef yapısı ulaşılana kadar küçük artışlarla (genellikle 1/8 günde 1/4 tur, yani 35-70 mikrometre) vidasını yavaş yavaş prob indirin.

9. Temsilcisi Sonuçlar

Elektrofizyolojik sinyaller (yerel alan potansiyel ve birim faaliyet) kaydedilen yapısı ve hayvan geçerli davranış bağlı olarak değişir. Sıçan açık bir alanda keşfe iken Şekil 1 32 kanallı CA1 hipokampal kayıtların örneklerini gösterir. Sup keşif sırasında yerel alanın potansiyelinin önemli 8 Hz (teta bant) salınım Notbirden Shanks ve siteler (ok ile gösterilen başak örnekler) üzerinde spiking erimposed. Nöronal birim faaliyet analiz etmek, ani dalga biçimlerinin 15-16 küme analizi kullanılarak tek birimler halinde algılanır ve sıralanır.

Şekil 1
Şekil 1. 4 saplar x 8 siteleri silikon prob kullanarak davranmaya sıçan CA1 Hipokampal kayıtları. Kayıtlar geniş bant ve yerel alanda potansiyel dalgalanmalar (örneğin, "teta" band 8 Hz ritm) ve nöronal çivileme aktivite hem de çalışmak için izin 20 000 Hz de örneklenmiş vardır.

Tablo 1
Tablo 1. Kullanılan reaktifler ve ekipman alternatifleri.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Bu film davranmaya sıçan kronik büyük ölçekli kayıtları için silikon probların implantasyon prosedürü gösterir. Nöronal aktivitenin kaliteli kayıtlar sağlamak için kritik adımlar hem biyolojik (beyin dokusu) ve teknik (silikon prob) malzemelerin kırılganlığı ortaya çıkar. Herhangi bir uzaktan "sert" yüzey (bir dura çıkarmadan beyinde bunları implant çalıştı örneğin, Shanks kıracak) ile saplar herhangi bir teması önlemek için prob işlerken özel bir dikkat gerekir. Benzer şekilde, beyin dokusu (implantasyon için beynin yüzey hazırlama sırasında veya implante bir kez prob veya sürücü çarpmadan itibaren) herhangi bir yaralanma hücrelere zarar ve birim faaliyet kayıt tehlikeye neden olacaktır. Buna ek olarak, bir topraklama elektriksel yolu üzerindeki Connecto serebrospinal akışkan, zemin vida, bakır tel, bakır mesh kapak ve zemin pimi arasındaki herhangi bir devre kesintisiz olarak, kontrol edilmelidirr, büyük bir hareket eserler ve / veya hat gürültüsü (50 Hz veya 60 Hz) neden olur. Faraday kafesi yeterince yüksek değilse, çıkıntılı mikro-sürücü bir anten gibi hareket edebilir. Anten etkisi sürücü de (lehim sürücü ve bakır örgü ile başka bir bakır tel) topraklama ile önlenebilir. Referans sinyal yolunun benzer şekilde kontrol edilmesi gerekir.

Biz tek bir silikon sonda implantasyonu gösterildiği, ancak birden çok prob ve sürücüleri kullanarak birden fazla site kayıtları kolaylıkla biraz pratik sonra gerçekleştirilebilir. Ayrıca, fare beyninde silikon sondalar aşılamak için benzer ama daha küçük sürücüler kullanıyor. Piyasada bulunan silikon sondalar ve çok kanallı preamplifikatörler küçük boyutu ile birlikte prob-flex kablo bağlantı elemanları, büyük ölçüde önceki tekniklere göre hazırlık süreci basitleştirilmiş var. Bugün, 2 sitelerinden gibi davranıyor kemirgen aynı anda 64 ile 128 sitelerine kaydetmek kadar kolaydırsadece on yıl önce tel elektrotlar.

Silikon prob teknolojisi hızlı gelişimi ve yaygın kullanımı 17 geçiyor. Preamplisi probları 18 ile entegre edilebilir ve küçük headstages, çoklayıcılar veya telemetrik sistemlerin fizyolojik kayıtlar sınırlarını daha da sınırlarını bastırıyor, ticari olarak üretilmektedir.

Silikon sondalar ile son teorik ve deneysel çalışmalar 17,19 düzgün rafine edilmiş büyük ölçekli kayıt yöntemleri ile, yeni anlayışlar ve matematiksel modelleme çalışmaları ile birlikte, tek bir beyin hacmi bir temsili büyük bir kısmını ya da belki her nöron kayıt yapmak mümkün olacağını göstermektedir çoklu şaft silikon prob (; 5-17 ~ 1 mikron 3 hücre binlerce) tarafından incelenmiştir. Ancak, bu ölçümlerin korelasyonel doğası göz önüne alındığında, nöronal aktivitenin modelleri arasında sebep-sonuç ilişkisi kaçınılmaz belirsiz kalır. Tam olarak anlaşılması,koordineli bir topluluk aktivitesi olan nöronal bileşenleri çıkar nasıl en az iki ek adımlar gerektirir. Adeta bir orkestra üyeleri gibi - ilk benzersiz montaj davranış katkıda her biri birden fazla nöronal hücre tipleri, tanımlanmasıdır. Ikinci olarak, ve tamamlayıcı adım, bir tarzda mühendisi elektronik devreler 20 sorgulamak içinde, tespit hücreler veya hücre gruplarının spiking aktivitesinin bir ilkeli işlenmesidir. Son zamanlarda geliştirilen moleküler optogenetic araçları lokal ışık uyarımı 20-22 belirli hücre popülasyonlarının işlemek için kullanılabilir. Silikon sondalar 23 ile birlikte büyük ölçekli kayıtları verimli ve optik yöntemlerle belirlenmesi ve seçici nedenle beyin ağlarındaki nedensel ilişkileri ele sağlayan, belirli bir hücre nüfuslar, her ikisi için araçlar sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgments

Marie Curie Uluslararası Giden Bursu (Avrupa Birliği FP/2007-2013 Hibe Sözleşmeleri # 221.834 ve 254.780), JD McDonnell Vakfı NSF Hibe SBE 0.542.013, Sağlık Grant NS034994 National Institutes, Ruh Sağlığı Hibe MH5467 Ulusal Enstitüsü ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü (Janelia Farm Araştırma Yerleşkesi hibe).

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
Silicon probe Buzsaki32, 4 shanks x 8 sites. Packaging: flexible polyamide cable Material NeuroNexus Technologies Probe: buzsaki32 Packaging: HC32 Recording probe
Round Brass Screw, 00-90 x 1/2 Round Brass Screws Material JIMorris R0090B500 Drive part
Brass Hex Nut, 00-90 Material JIMorris N0090B Drive part
Brass C260 Strip, ASTM-B36 Thickness: 0.025", Length: 12", Width: 1/2" Material Small Parts, Inc. B000FMYU72 Drive part
Connector Header, pitch 2mm, male, single row, straigt, 36 positions Material Digi-Key 2163S-36-ND Drive part
2-part Sylgard silicon Elastomer Material World Precision Instruments, Inc. SYLG184 To extra-insulate the probe
Decon Contrad 70 Liquid Detergent Reagent Fisher Scientific 04-355 Decon Laboratories No.:1002 To clean the recording sites
Impedance Conditioning Module Equipment FHC, Inc. 55-70-0 Impedance meter
niPOD - 32 channels Equipment NeuroNexus Technologies niPOD -32 Impedance meter
Grip Cement Industrial Grade Material Caulk Dentsply 675571 (powder) 675572 (solvent) Grip cement
1,1’-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylindocarbocyanine perchlorate (’DiI’; DiIC18(3)) Reagent Invitrogen D282 To stain the probe track in the brain
Stainless Steel Machine Screw, Binding Head, Slotted Drive, #00-90, 1/8" Material Small Parts, Inc. MX-0090-02B Ground and reference screws
Magnet wire, 20G, nylon-polyurethane coating, MW80 Material Small Parts, Inc. B000IJYRP2 Ground and reference wire
Stainless Steel Machine Screw, Binding Head Slotted Drive, #000-120, 1/16" Material Small Parts, Inc. MX-000120-01B Anchor screws
N-3 All purpose Flux Liquid Reagent La-Co (Markal) 23512 Allows to solder stainless-steel
MicroGrid Precision Expanded Copper Material Dexmet 3 CU6-050 FA Copper mesh for on-head Faraday cage
C&B-METABOND Quick! Cement System - Dentin Activator Material Parkell S380
C&B-METABOND Quick! Cement System - Dental cement Material Parkell S380
Sharp point tungsten needle and holder Tool Roboz Surgical Instruments Co. RS-6064 and RS-6061 To make the hook to lift the dura
Carbide Bur HP 1/4 Tool Henry Schein 9990013
Paraffin (Granules) Material Fisher Scientific P31-500
Mineral Oil, Light (NF/FCC) Material Fisher Scientific O121-1
GC ELECTRONICS 10-114 2-Part Epoxy Adhesive Material Newark Inc 00Z416
Type 1 LITZ 21 AWG 40/36 Red Single Polyurethane-Nylon (MW80-C) TO 0.041"+/-0.002" OD Material New England Biolabs N28-36E-400-2 To make the cable between the headstage and the amplifier
32-channel Very Large Scale Integration headstage, 20x gain Equipment Plexon HST/32V-G20 Headstage

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Buzsáki, G. High-frequency network oscillation in the hippocampus. Science. 256, 1025-1027 (1992).
  2. Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261, 1055-1058 (1993).
  3. Buzsáki, G. Large-scale recording of neuronal ensembles. Nat. Neurosci. 7, 446-451 (2004).
  4. Buzsáki, G. Visualizing Large-Scale Patterns of Activity in the Brain: Optical and Electrical Signals. Society for Neuroscience. Washington, DC. (2004).
  5. Nicolelis, M. A. L. Methods for Neural Ensemble Recordings. 2nd edition, CRC Press. Boca Raton, FL. (2008).
  6. Hatsopoulos, N. G., Donoghue, J. P. The science of neural interface systems. Annu. Rev. Neurosci. 32, 249-266 (2009).
  7. Battaglia, F. P. The Lantern: an ultra-light micro-drive for multi-tetrode recordings in mice and other small animals. J. Neurosci. Methods. 178, 291-300 (2009).
  8. Kloosterman, F., Davidson, T. J. Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication. J. Vis. Exp. 26, e1094-e1094 (2009).
  9. Nguyen, D. P., Layton, S. P. Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Tetrode Assembly. J. Vis. Exp. (26), e1098-e1098 (2009).
  10. Haiss, F., Butovas, S., Schwarz, C. A miniaturized chronic microelectrode drive for awake behaving head restrained mice and rats. J. Neurosci. Methods. 187, 67-72 (2010).
  11. Cerf, M. On-line, voluntary control of human temporal lobe neurons. Nature. 467, 1104-1108 (2010).
  12. Kohn, D. F. Anesthesia and Analgesia in Laboratory Animals. American College of Laboratory Animal Medicine. series, (1997).
  13. Schjetnan, A. G. P., Luczak, A. Recording Large-scale Neuronal Ensembles with Silicon Probes in the Anesthetized Rat. J. Vis. Exp. (56), e3282-e3282 (2011).
  14. Paxinos, G., Watson, C. The Rat Brain. Stereotaxic Coordinates. Elsevier Academic. Amsterdam. (1982).
  15. Harris, K. D. Accuracy of tetrode spike separation as determined by simultaneous intracellular and extracellular measurements. J. Neurophysiol. 84, 401-414 (2000).
  16. Hazan, L., Zugaro, M., Buzsáki, G. Klusters, NeuroScope, NDManager: a Free Software Suite for Neurophysiological Data Processing and Visualization. J. Neurosci. Methods. 155, 207-216 (2006).
  17. Kipke, D. R. Advanced neurotechnologies for chronic neural interfaces: new horizons and clinical opportunities. J. Neurosci. 28, 11830-11838 (2008).
  18. Csicsvari, J. Massively parallel recording of unit and local field potentials with silicon-based electrodes. J. Neurophysiol. 90, 1314-1323 (2003).
  19. Sodagar, A. M., Wise, K. D., Najafi, K. A fully integrated mixed-signal neural processor for implantable multichannel cortical recording. IEEE Trans. Biomed. Eng. 54, 1075-1088 (2007).
  20. O'Connor, D. H., Huber, D., Svoboda, K. Reverse engineering the mouse brain. Nature. 461, 923-929 (2009).
  21. Boyden, E. S. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nat. Neurosci. 8, 1263-1268 (2005).
  22. Zhang, F. Circuit-breakers: optical technologies for probing neural signals and systems. Nat. Rev. Neurosci. 8, 577-581 (2007).
  23. Royer, S. Multi-array silicon probes with integrated optical fibers: light-assisted perturbation and recording of local neural circuits in the behaving animal. Eur. J. Neurosci. 31, 2279-2291 (2010).
Kemirgenler davranmak yılında Hareketli Silikon Problar tarafından Nöronlar Büyük ölçekli Kaydı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Vandecasteele, M., M., S., Royer, S., Belluscio, M., Berényi, A., Diba, K., Fujisawa, S., Grosmark, A., Mao, D., Mizuseki, K., Patel, J., Stark, E., Sullivan, D., Watson, B., Buzsáki, G. Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents. J. Vis. Exp. (61), e3568, doi:10.3791/3568 (2012).More

Vandecasteele, M., M., S., Royer, S., Belluscio, M., Berényi, A., Diba, K., Fujisawa, S., Grosmark, A., Mao, D., Mizuseki, K., Patel, J., Stark, E., Sullivan, D., Watson, B., Buzsáki, G. Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents. J. Vis. Exp. (61), e3568, doi:10.3791/3568 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter