Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Behavior

Строительство Microdrive массивы для нейронной Хронический Записи в Awake Поведение мышей

doi: 10.3791/50470 Published: July 5, 2013

Summary

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.

Abstract

Внедренный электрофизиологических записей из мозга свободно себя животных позволяют исследователям одновременно изучить местные потенциалы поля (LFPs) из популяций нейронов и потенциалы действия от отдельных клеток, а животное участвует в экспериментальной области задач. Хронически имплантированных микродиски позволяют мозгу записей к последнему за период в несколько недель. Миниатюрные диски и легкие компоненты позволяют эти долгосрочные записи происходят в мелких млекопитающих, таких как мыши. При использовании тетродов, которые состоят из плотно плетеный пучки четыре электрода, в котором каждый провод имеет диаметр 12,5 мкм, можно изолировать физиологически активных нейронов в поверхностных областей мозга, таких как кора головного мозга, дорсального гиппокампа, и подлежащая ткань, а также как более глубоких областей, таких как полосатое тело и миндалины. Более того, этот метод обеспечивает стабильный, высококачественный нейронных записи в качестве животного заражали VarieTY поведенческих задач. Эта рукопись описывает несколько методов, которые были оптимизированы для записи с мозга мыши. Во-первых, мы покажем, как изготовить тетродами, загрузить их в передвижные трубы, и золотые пластины их советы для того, чтобы уменьшить их сопротивление от МОм до кОм. Во-вторых, мы покажем, как построить пользовательскую сборку Microdrive для переноски и перемещения тетродами вертикально, с использованием недорогих материалов. В-третьих, мы показываем шаги для сборки коммерчески доступных Microdrive (Neuralynx VersaDrive), который предназначен для перевозки независимо подвижными тетродами. Наконец, мы представим репрезентативные результаты локальных потенциалов поля и единичного сигналов, полученных в спинной подлежащая ткань мышей. Эти методы могут быть легко изменены, чтобы приспособить различные типы электродов массивы и записи схем в мозге мыши.

Introduction

Использование микроэлектродной техники для записи внеклеточной нервные сигналы в естественных условиях имеет давние традиции и ценят в неврологии 1, 2. Возможность записи электрической активности из многих регионов мозга в свободно себя животных, однако, более современных технологий, что становится все более распространенным, как программные пакеты для сбора, анализа и дискриминации нейронных сигналов становится все более сложным и удобный 3, 4. Технический прогресс на стороне программного обеспечения также наблюдается снижение веса и объема имплантируемого устройства, которые были сокращены достаточно для записи в мелких млекопитающих, таких как мыши. При использовании легкого (преимущественно пластик) компонентов, исследователи могут строить микродиски, которые позволяют независимого позиционирования электродов или тетродов целевой разнообразных областях мозга 5-7. Даже глубоких структур головного мозга, такие, какминдалине 6 и полосатое тело 5, может регулярно целевые с выбором соответствующего долгая поездка винт. Эти методы записи позволит исследователям получить высококачественные нервные сигналы и находятся в регистрации электрической активности отдельных нейронов записал внутриклеточно 8, 9. Использование этих типов микродиски, мы успешно записали одной единицы от мышей на срок до двух месяцев после имплантации 10. Кроме того, легкие природы устройств (примерно 1,5-2,0 г) привело к поведенческим производительность, что сопоставимо с не-имплантированных мышам во многих поведенческих задач. В частности, мы показали, что имплантировали мыши обнаруживают нормальную работу в романе задача распознавания объектов и 10 объекта задачей место (неопубликованные данные).

Использование микродиски связан с несколькими тетродами позволяет исследователям для мониторинга и анализа нейронной активности на сетевом уровнев то же время записи с нескольких отдельных единиц в головном мозге. Запись с этими тетродами имеет несколько основных преимуществ для целей идентификацию блока и позволяет высокую точность обнаружения и дискриминации в отношении нескольких отдельных блоков 11. Мы расскажем, как изготовить и золотые пластины пучки тетроде и впоследствии загружать их в передвижные носители электрода. Один тип привода носителя мы описываем является коммерчески доступным, а другой представляет собой простой, но легко расширяется, конструкция привода, который может вместить несколько несущих и тетроде договоренностей без значительных затрат ресурсов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Изготовление Тетроде

  1. Начните с изолированным 12,5 мкм (0,0005 ") диаметр сердцевины платины и иридия провод от Калифорнии тонкую проволоку. Длина провода должна быть сокращена на соответствующую длину для целевой структуры. Например, вырезать провод не менее 30 см в длину для ориентации подлежащая ткань спинного или гиппокампа.
  2. Согните более в центре так, что существует два параллельных проводов, который будет 15 см в длину. Накройте середине этого провода на горизонтальный рычаг, образуя четыре параллельных проводов 7,5 см в длину. Следующий придают резиновым покрытием зажим в нижней части драпированными провод, создавая пучок четырех проводов.
  3. Установите резиновую клип в Spinner моторизованных Тетроде, убедившись, что проволока натянута, но не слишком тугим или подшипник веса, как он сломается в процессе прядения.
  4. Включите Тетроде Spinner на "Ручной режим" и нажмите на джойстик, чтобы «правые», чтобы спина проволоки в направлении по часовой стрелке. Spinnerповернется приблизительно на 2 Гц, создавая плотный пучок четыре провода для формирования тетрода.
  5. Применить 80 часовой стрелке вращения затем остановить, нажав «Вверх» на джойстике. Это приостановит моторизованных Spinner. Затем примените 20 против часовой стрелки ("левый") вращений, чтобы ослабить натяжение тетрод. Конечное число оборотов в длину провода должно быть 8 оборотов в микрон.
  6. Использование нагревательной пушки на более низкое значение 1, которое достигает максимума в 400 градусов, для того, чтобы плавить провода вместе путем расплавления слой VG связи. Держите тепловые пушки ~ 2 см от провода и запустить пистолета вверх и вниз по прямой длина провода около 5 сек разными углами. Убедитесь, что постоянно подметают тепловой пушки, а не держать его любой одном месте, так как это будет таять HML изоляцию и вызвать провода к сливаются в пучке.
  7. Сделать разрез в верхней части тетрода (около горизонтальный рычаг) и затем отпустить тетрода из зажима в нижней. Cut один цикл так, что есть четыре отдельные провода на одном конце тетрода, эти провода будут электрически соединены с контактами или золото плате в более поздней стадии.
  8. Поместите завершена тетроде в пыли Холдинг бокс для хранения, пока привод не была завершена.

2. Пользовательские Microdrive Ассамблеи

  1. Сначала построим базу, которая будет содержать Microdrive (ы). Основание имплантированных Microdrive, как правило, наиболее устойчивы, если они защищены и расположены вдоль средней линии черепа. Этот протокол описывает шаги, чтобы построить базу с одним Microdrive проведение четырех носителей полиамидные трубки. Дополнительные микродиски и трубки могут быть легко добавлены в случае необходимости.
  2. Начните с приблизительно 20 мм квадратный кусок акрилового оргстекла (толщиной 5 мм) и песка акриловые в форму, которая позволит мыши свободно перемещаться с диска после он имплантируется на голове.
  3. Затем сборку привода. Используйте подгонять 30,3 х 6,3 мм латунные направляющие, которые будут нести привода винта. Во-первых, припой двумя латунными Гиды совместно перпендикулярно. Вертикальную направляющую латуни проведет винтовым приводом и электродов, а горизонтальная часть будет вклеен в акриловой основе.
  4. После пайки латуни частей вместе, начать сборку самого диска, передавая латуни Болт с цилиндрической головкой через верхнюю направляющую и в блок пластиковый Делрин. Квадратный блок разработан таким образом, что нить отверстие немного от центра (по 0,2 мм), в результате чего одна грань блока слегка выступающие из направляющей. Это той стороне, где полиамид труб проведение электродов будет сидеть.
  5. С помощью блока Делрин внутри направляющей, а винт весь путь до конца, нить шестигранной гайки латунные гайки, пока не будет почти касаются нижней части направляющих. Не затягивайте гайку полностью, вместо этого расплавить небольшое количество припоя на конце для того, чтобы присоединиться к гайкой и винтом, но осторожно, чтобы не припоя anytХин в Руководстве. Теперь, вращая винт должен двигаться Делрин до блока (по часовой стрелке) и вниз (против часовой стрелки) вертикально вдоль винтовой резьбы. Отрежьте нить, которая выступает прошлом паяных гайки.
  6. Как только диск был собран, вернуться к акриловой основе и сократить ширину 3 мм слот, где электрод диск будет. Передайте горизонтальной направляющей латуни через щель, а затем использовать cryanoacrylate клей, чтобы обеспечить часть к базе.
  7. Поместите акриловой основе в тисках, чтобы закрепить его на месте. Наведите электронная плата интерфейса (ЕИБ) на верхней части основания и отметьте расположение двух отверстий для винтов. EIBs являются микрочипы, которые обеспечивают сигнал связи между электродом проводов и предварительный усилитель Headstage. Использование 1,5 мм наконечник сверло, просверлить отверстия в марках для винтов, который будет содержать ЕИБ на месте на верхней части основания. Поместите EIB и нити два винта латуни в отверстия.
  8. Использовать микро рассекает ножницы, чтобы вырезать четыре 7 мм длинные куски POLYAMIDE труб. Линия четыре трубки рядом друг с другом на части сложенной ленты лаборатории. Применить цианакрилатный в центр, чтобы присоединиться к ним вместе, но с осторожностью, чтобы не получить клей в самих труб. Разрешить присоединились трубы, чтобы полностью высохнуть.
  9. Поверните диск базой 90 градусов так, чтобы чип ЕИБ вертикальных и привод расположен горизонтально с выступающей Делрин блок вверх. Просмотрев рассекает микроскопом, тщательно мазок небольшое количество цианоакрилат на лице Delrin затем поместить четыре присоединился труб на клею. Дайте клею установить полностью перед его передвинуть.
  10. Проверьте, был полиамида трубы были надежно закреплены и что весь узел движется плавно, не касаясь руководство или встречая никакого сопротивления.
  11. Далее готовим винт заземления и подключить провод заземления к ЕИБ. Сделайте винт заземления, принимая латунные винты (3/32 ") и шлифовальная вниз темы, пока только 1-2 темы, не осталось. Это должно быть ~1 мм, так как этот винт будет сидеть внутри черепа и не предназначена, чтобы проникнуть ткани головного мозга.
  12. Отрежьте 30 мм длина медного провода (точная длина будет зависеть от того, где на черепе поместить животное земли). Медного провода должно быть 100 - 500 мкм (0,004-0,02 ") в диаметре, это примерно соответствует 38 AWG провода через 24 AWG Применить припоя к обоим концам медного провода на одном конце припаять винт заземления для.. провода. На другом конце, припой контактный EIB золота. этот провод заземления может быть отменено и подключены к EIB позже, во время имплантации хирургии.
  13. Следующий шаг заключается в руководстве электродами через полиамидные трубы и подключить их к каналу отверстия на чипе EIB. Поверните диск винта по часовой стрелке таким образом, что трубы находятся на верхней позиции.
  14. Для одиночных электродов, вырезать 50 мм длиной 50 мкм Stableohm провода и направлять его через одну трубку полиамида, что позволяет ему выступать не менее чем 2,0 мм прошлом конца трубы (для ориентации подлежащая ткань илигиппокамп). Применить небольшую каплю цианоакрилат в верхней части трубки, прикрепление провода к трубке и предотвращения любой провод движения. Затем подключите свободный конец провода к EIB отверстие канала, используя золотую булавку. Обрежьте излишки проводов с тонкими ножницами. Повторите эти действия для других микроэлектродов.
  15. Для подключения тетродами, возьмите один завершил тетроде из коробки для хранения. Руководство плавленого конце тетроде через одну трубку полиамида и позволит ему выступать не менее чем 2,0 мм прошлом конца трубы (для подлежащая ткань или гиппокамп). Применить небольшую каплю цианоакрилат в верхней части трубки, прикрепление тетрода к трубке и предотвращая любое движение. Возьмем четыре свободные провода на другом конце тетрода и подключить каждый провод в отверстие EIB канал с использованием золота штифта. Обрежьте лишнюю проволоку. Повторите эти действия для других тетродами.

3. VersaDrive Ассамблеи

  1. Начать работу по созданию четырех тетроде VersaDrive, это состоит из основания, корпуса и крышки PiecES.
  2. Отрежьте один полиамидных труб до 10 мм и направлять его через мельчайшие отверстия на тетроде носителя. Разрешить трубки, чтобы выходить за носитель очень незначительно (0,5 мм). Используйте 5-минутные эпоксидного клея полиамидные трубки на место, соблюдая осторожность, чтобы не допустить эпоксидной идти в самой трубе. Повторите эти действия для трех других труб и перевозчиков.
  3. После того, как эпоксидная смола полностью установлен, направлять каждый полиамид трубку через один из четырех отверстий на основе VersaDrive. После того как все четыре трубы через их отверстия, нажмите насекомых контактный через наружные отверстия, это будет держать тетроде носителя в линии и служить железнодорожные для перевозчика на проезд. Повторите это для трех других перевозчиков.
  4. Возьмите крышку и совместите его с четырьмя контактами насекомого так, чтобы крышка накрывает базу и тетроде носители проживают в пределах крышкой. Тема 1 х 5 мм крепежный винт через соответствующее отверстие в крышке и в тетроде носителя. Это будет ходовой винт для перемещения носителя вверх и вниз. Репутацияесть это для других трех винтов.
  5. Включите все винты по часовой стрелке, пока не тетроде носителей находятся на верхней позиции и полиамидные трубы видны через крышку открытия. Использование тонких микро рассекает ножницы, разрезать трубу чуть ниже (1 мм) основание так, чтобы все четыре трубки полиамида имеют одинаковую длину.
  6. Использование рассекает микроскопом, тщательно Проденьте один тетрод через полиамидные трубки. Важно сохранить тетроде провода совершенно прямые, как он продвигается по трубе, как любой перегибах будет делать это очень трудно в полной мере нить через тетрод. Повторите эти действия для трех других тетродами.
  7. После того как все тетродов находятся в их трубы, осторожно применять небольшую каплю цианоакрилат в верхней части каждой трубы, обеспечение тетродов в их соответствующих трубках. Будьте осторожны, чтобы не получить любой цианакрилатный между перевозчиками или на свободные провода тетрод, что выступающие через крышку.
  8. Разрежьте тетродами так, что они только выходят за трубами2,0 мм (для подлежащая ткань или гиппокамп). Затем поместите диск базы (с четырьмя контактами насекомых установлена) в джиг VersaDrive. Другая половина джиг проведет VersaDrive крышкой, которая имеет все отверстия для сосудов Сделать канал связи.
  9. Поверните диск винт полностью против часовой стрелки так, чтобы тетродами находятся в нижнем положении.
  10. Перед подключением тетроде провода к золотым сосудам, сначала подключить заземление к крышке. Крышка имеет две VersaDrive микроотверстий для заземления в центре позиции двух рядов отверстий. Вырезать медной проволоки не менее 30 мм (в зависимости, где на черепе разместить земле) и направлять его через одну из этих центру отверстий. Медного провода должно быть 100 - 500 мкм (0,004-0,02 ") в диаметре, это примерно соответствует 38 AWG провода через 24 AWG Нажмите золота сосуд через отверстие, чтобы поймать медного провода на месте и обрезать лишнюю проволоку.. С другой конец медного провода, применяют флюс и SoldeR Этот провод конец винт заземления (см. 2.11.). Повторите эти действия для второй провод заземления.
  11. Далее, направлять все свободные провода тетрод (не должно быть в общей сложности шестнадцать) через соответствующие отверстия гнездо на крышке. Лучше всего начать с одной тетроде и пропустите отдельные провода к соответствующим четыре отверстия, что будет в конечном итоге непосредственно над ним. Отдельные провода тетроде должны быть обработаны с легким давлением, поскольку они являются хрупкими и могут легко обжима если их охватывает слишком сильно. Установите крышку, выстраиваясь в линию насекомых отверстия булавки и запрессовки на базу.
  12. С тетроде проводами выступающие через крышку, нажать Установите золотые сосуды, чтобы захватить тетроде провода на месте и сделать электрических соединений. Приблизительно 50% провода будут обрезаны (над крышкой), как только золото сосуд выталкивается вниз. Обрезка излишки провода, который остается выступающий от верхней части крышки. В редких случаях (менее 5%), толкая вниз сосуд золота задавят проводаи разорвать его ниже сосуда, в результате чего канал отключен. Этот разрыв не может быть реализовано, пока тестирования импеданса и гальванических этапов (см. 4.7).
  13. Повторите пресс-процессе подбора для трех других тетродами. Поверните диск винты по часовой стрелке, чтобы переместить их наверх и убедитесь, что диск движения гладко.

4. Позолота электродов Советы

  1. Независимо от того, какой тип микроэлектродов используется, верхушках электродов должно быть позолоченных для того, чтобы уменьшить наконечник импеданса. Это увеличивает возможность надежно фиксировать и распознавать единичного потенциалов действия. Проверка сопротивления электрода с помощью устройства Neuralynx nanoZ. NanoZ является компьютерный прибор, измеряющий сопротивление и позволяет проводить автоматизированный гальванизации.
  2. Сначала поверните Microdrive винтами вниз (против часовой стрелки) в самое низкое положение. Тогда надежного крепления Microdrive на зажим, который позволит снизитьконцов электродов в раствор золота обшивки.
  3. Наполните одну башню с Делрин SIFCO решение золото и другие башни с дистиллированной водой. Опустите электрод советы в раствор золота.
  4. Подключите USB-кабель nanoZ в Windows-компьютер, а затем открыть программу nanoZ. Эта программа даст показания сопротивления и выполнять золочение на каждой связной канал Microdrive.
  5. К устройству раскрывающемся списке и выберите nanoZ, после чего он будет показывать "Соединение установлено" в нижней части окна. Далее, выберите соответствующий адаптер для тестирования в выпадающем меню. Нажмите на "Тест сопротивления" и установить на тестовой частоте 1004 Гц (40 циклов, 0 мс пауза). Нажмите на кнопку "Пробник", которая откроет "Зонд Отчет" окно, которое показывает все доступные каналы с их показаниями МОм. Сохраните эти значения полного сопротивления, нажав на значок диска или выбрав "Файл", затем "Сохранить отчет".
  6. Затем нажмите на "DC Гальванизируйте" и назначитьследующие значения: Mode = импеданс матч, покрытие текущих = -1,0 мкА, Target = 350 кОм при 1004 Гц, 5 трасс, 5 сек интервал, 2 сек пауза.
  7. Нажмите кнопку "Autoplate". Программа будет сначала прочитать сопротивление каждого канала, а затем применить указанный ток на этот канал, повторно проверить сопротивление и применить текущий мере необходимости, пока целевой импеданс (или более низкое значение) будет достигнута. Хотя цель заключается в уменьшении сопротивления электрода, то возможно, что каналы будут гальванизировать ниже значения 100 кОм. В таких случаях возможно, что соседние провода на тетрода были замкнуты между собой. Если это произойдет, обратить вспять нынешнюю полярность (+ 1,0 мкА), чтобы удалить избыток частиц золота, повторное тестирование сопротивления этого канала, а затем повторите гальванизации. Типичные конечные значения импеданса на связку из четырех проводов 12,5 мкм в диапазоне от 150 - 325 кОм.
  8. Если есть один канал, который не покрыты ниже 350 кОм, повторите гальванического процесса.Программа будет пропускать каналы, которые уже достигли цели и будет только пластины каналов, которые этого не сделали.
  9. После того как все каналы были покрыты до приемлемого импедансом, закрыть программу nanoZ и отключить устройство. Поднимите электроды из раствора для металлизации и опустить ее концы в дистиллированной воде Делрин башни для того, чтобы смыть избыток частиц золота.
  10. Поверните диск винта по часовой стрелке до электроды не будут выдвинуты на их верхнем положении. Теперь Microdrive и электроды готовы к имплантации.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Мы описали набор методов для построения легких и компактных микродиски для записи внеклеточной блока и потенциал поля активность у мышей. К созданию пользовательских микродиски с основаниями сделана из акрилового стекла (метилметакрилата), ядро ​​системы может быть легко адаптирована для нескольких дисках и для обвинений в адрес широкий спектр нейронных регионах. Мы успешно модифицировать систему регистрации от множественных целей, мозга и с большими массивами для записей у мышей. При дальнейшей модификации, моторизованные приводные элементы могут быть включены, чтобы обеспечить отдаленные, и потенциально более точных, размещение электродов 7.

Мы хотели бы подчеркнуть, что эти записи устройства дают исследователю гибкость в использовании либо одного микропроводах или пучки проводов, такие как тетродами. Большого диаметра одного микропроводах являются более надежными и лучше подходит для записи LFPs в ткани головного мозга. Whiле тетродов также может быть использован для записи LFPs, они оптимизированы для изоляции единичного действие потенциалов 8, 11. В нашей лаборатории, стабильной записи одной единицы были получены на срок до 8 недель после имплантации. Тем не менее, эти записи не являются той же предполагаемой единиц больше, чем все это время. В наших руках, единичные можно проследить на протяжении нескольких сессий записи (30 минут каждый), которые охватывают период от 3 ​​дней, отражая межсессионный стабильности 10. С другой стороны, надежный и LFPs сеть колебаний могут быть записаны на протяжении всего после имплантации период, особенно при использовании большего диаметра провода, такие как 50 мкм (0,002 ") провод. Обратите внимание, что способы, описанные здесь, применимы к односторонним записи мозговых структур, но они могут быть легко изменены для двусторонних записей. Например, при создании пользовательских микродиски, соответствующее расстояние между дисками должно быть определено заранее, чтобы поддержатьerly целевой структуры мозга на двусторонней основе.

Как Microdrive компоненты стали более легкие и программное обеспечение для анализа нейронных сигналов улучшается, библиотека потенциальных целей мозга и проверяемых гипотез в неврологии продолжает расширяться. Понятно, что, с момента их создания 1, 12, мозг проснулся записей с себя животные в значительной степени продвинули наше понимание того, как нейроны и сети нейроны кодируют соответствующие поведенческие события 3, 4,13,14. В частности, мозг записей из генетически модифицированных мышах позволили выявить молекулярные каскады, которые имеют решающее участие в нервной кодирования 15-17. Важно отметить, что метод только недавно был применен к клинически ориентированных вопросов 17, 18.

Достижения в области изготовления тетродами и повышение доступности выпускаемой решений еще больше облегчит движение этого Технологу в решении человеческих болезней и недомоганий, 19, 20. И в то время проникновения электродов в ткани головного мозга является инвазивным в природе, эти записи предлагают ценную информацию от отдельных нейронов, которые не могут быть получены с использованием технологий, таких как функциональной визуализации. Таким образом, в обеих моделях животных и людей, проснись себя запись, используя подвижный микродиски будет продолжать предоставлять необходимую информацию о нейронных ансамблей, нейронные кодирование, топографические специфичность и колебания сети в головном мозге.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Acknowledgments

Мы благодарим Даниэля Карпи за помощь и раннее вклад в этот проект. Мы также благодарим Лукреция Novoa за ее помощь с художественными и изображениями. Эта работа была поддержана NIH / NIAID грантовой программы 5P01AI073693-03.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.0005" (12.5 μM) diameter Platinum-Iridium wire California Fine Wire CFW#100-167 HML VG insulated www.calfinewire.com
0.002" (50 μM) diameter Stableohm 675 wire California Fine Wire CFW# 100-188 HML insulated Ni-Cr
polyamide tubing Polymicro Technologies 1068150020 99 micron I.D., 166 micron O.D. www.polymicro.com
brass guides World Plastics Inc 3.3 x 6.6 mm
Delrin blocks World Plastics Inc 3.13 x 2.5 mm
Fillister head brass screws J.I. Morris Co. 00-90 x 1/2 drive screw www.jimorrisco.com
hex brass nuts J.I. Morris Co. 00-90
Fillister head brass screws J.I. Morris Co. 000-120 x 3/32 EIB mount and ground screw
plexiglass acrylic Canal Street Plastics 5 mm thick, clear, www.cpcnyc.com
cyanoacrylate Krazy Glue 2 g tube
electronic interface board Neuralynx EIB-18 www.neuralynx.com
non-cyanide gold solution SIFCO SIFCO 5355 www.sifcoasc.com
VersaDrive 4 Neuralynx four tetrode model
tetrode assembly station Neuralynx
motorized tetrode spinner Neuralynx tetrode spinner 2.0
VersaDrive jig Neuralynx
soldering iron Radio Shack 64-2802B www.radioshack.com
nanoZ Neuralynx
small bit drill/driver Ram Products Rampower 35 with footpedal controller, www.ramprodinc.com
drill bits Small Parts, Inc. 3/32" bits, www.smallpartsinc.com
dissecting microscope Olympus SZ-60 www.olympusamerica.com
heat gun Alphawire Fit gun 3 use setting "1" only, www.alphawire.com
26 AWG copper wire Arcor Electronics F26 for ground wires, www.arcorelectronics.com
soldering flux Eagle 2 oz, #205
0.02" diameter solder Kester 24-6337-0010 www.kester.com
benchtop vise Vacu-Vise Model 300
fiber optic light Nikon MKII dual light arms, www.nikon.com
5-min epoxy Allied Electronics 25 ml, www.alliedelec.com
fine tweezers Roboz Surgical Instrument Co. RS-4907, RS-5010 INOX material, www.roboz.com
micro dissecting scissors Roboz Surgical Instrument Co. RS-5880

Table 1. Materials and reagents used for constructing tetrodes and microdrives.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Recce, M. L., O'Keefe, J. The tetrode: a new technique for multi-unit extracellular recording. Soc. Neurosci. Abstr. 15, 1250 (1989).
  2. O'Keefe, J., Recce, M. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3, 317-330 (1993).
  3. Chen, G., Wang, L. P., Tsien, J. Z. Neural population-level memory traces in the mouse hippocampus. PLoS ONE. 4, (12), e8256 (2009).
  4. Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents -- EEG, ECoG, LFP, and spikes. Nat. Rev. Neurosci. 13, (6), 407-420 (2012).
  5. Tort, A. B., Kramer, M. A., et al. Dynamic cross-frequency coupling of local field potential oscillations in rat striatum and hippocampus during performance of a T-maze task. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 105, (51), 20517-20522 (2008).
  6. Seidenbecher, T., Laxmi, R., et al. Amygdalar and hippocampal theta rhythm synchronization during fear memory retrieval. Science. 301, (5634), 846-850 (2003).
  7. Yamamoto, J., Wilson, M. A. Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals. J. Neurophysiol. 100, (4), 2430-2440 (2008).
  8. Harris, K. D., Henze, D. A., et al. Accuracy of tetrode spike separation as determined by simultaneous intracellular and extracellular measurements. J. Neurophysiol. 84, (1), 401-414 (2000).
  9. Henze, D. A., Borhegyi, Z., et al. Intracellular features predicted by extracellular recordings in the hippocampus in vivo. J. Neurophysiol. 84, (1), 390-400 (2000).
  10. Chang, E. H., Huerta, P. T. Neurophysiological correlates of object recognition in the dorsal subiculum. Front. Behav. Neurosci. 6, 46 (2012).
  11. Gray, C. M., Maldonado, P. E., et al. Tetrodes markedly improve the reliability and yield of multiple single-unit isolation from multi-unit recordings in cat striate cortex. J. Neurosci. Methods. 63, (1-2), 43-54 (1995).
  12. O'Keefe, J., Dostrovsky, J. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Res. 34, (1), 171-175 (1971).
  13. Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261, (5124), 1055-1058 (1993).
  14. Buzsáki, G. Rhythms of the Brain. Oxford University Press. Oxford, U.K. (2006).
  15. McHugh, T. J., Blum, K. I., et al. Impaired hippocampal representation of space in CA1-specific NMDAR1 knockout mice. Cell. 87, (7), 1339-1349 (1996).
  16. Resnik, E., McFarland, J. M., et al. The effects of GluA1 deletion on the hippocampal population code for position. J. Neurosci. 32, (26), 8952-8968 (2012).
  17. Cacucci, F., Yi, M., et al. Place cell firing correlates with memory deficits and amyloid plaque burden in Tg2576 Alzheimer mouse model. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, (22), 7863-7868 (2008).
  18. Sigurdsson, T., Stark, K. L., et al. Impaired hippocampal-prefrontal synchrony in a genetic mouse model of schizophrenia. Nature. 464, (7289), 763-767 (2010).
  19. Engel, A. K., Moll, C. K., et al. Invasive recordings from the human brain: clinical insights and beyond. Nat. Rev. Neurosci. 6, (1), 35-47 (2005).
  20. Cash, S. S., Halgren, E., et al. The human K-complex represents an isolated cortical down-state. Science. 324, (5930), 1084-1087 (2009).
Строительство Microdrive массивы для нейронной Хронический Записи в Awake Поведение мышей
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Chang, E. H., Frattini, S. A., Robbiati, S., Huerta, P. T. Construction of Microdrive Arrays for Chronic Neural Recordings in Awake Behaving Mice. J. Vis. Exp. (77), e50470, doi:10.3791/50470 (2013).More

Chang, E. H., Frattini, S. A., Robbiati, S., Huerta, P. T. Construction of Microdrive Arrays for Chronic Neural Recordings in Awake Behaving Mice. J. Vis. Exp. (77), e50470, doi:10.3791/50470 (2013).

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