Kemirgenler Akrilik Reçine Kalıp Esaslı Başkanı Fixation Tekniği
Summary
Traditional head fixation techniques have used metallic frames attached on the skull as an interface for head fixation apparatus. This protocol demonstrates a frameless, acrylic resin molding based head fixation technique for behavioral tasks in rodents.
Abstract
Head fixation is a technique of immobilizing animal’s head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires surgical attachment of metallic frames on the skull. The attached frames are then clamped to a stationary platform resulting in immobilization of the head. However, metallic frames for head fixation have been technically difficult to design and implement in general laboratory environment. In this study, we provide a novel head fixation method. Using a custom-made head fixation bar, head mounter is constructed during implantation surgery. After the application of acrylic resin for affixing implants such as electrodes and cannula on the skull, additional resins applied on top of that to build a mold matching to the port of the fixation bar. The molded head mounter serves as a guide rails, investigators conveniently fixate the animal’s head by inserting the head mounter into the port of the fixation bar. This method could be easily applicable if implantation surgery using dental acrylics is necessary and might be useful for laboratories that cannot easily fabricate CNC machined metal head-posts.
Introduction
Kafa tespit veya kafa kısıtlama sert sıkma için kafatası üzerinde bir çerçeve ya da plaka takarak hayvanın başını hareketsizleştirir bir tekniktir. Teknik, hassas duyusal stimülasyon, ya da uyanık hayvanlarda 1-3 nöral kayıt olmadan ve uyku-uyanıklık döngüsü 4 sırasında juxtacellular etiketleme için davranışsal algılama için kabul edilmiştir. Aynı zamanda, in vivo beyin görüntüleme 5,6 kullanılır. Şimdi kafa sabitleme tekniği nörobilim ve davranışsal araştırmalarda yaygın olarak kullanılan bir araçtır.
Temelde, geleneksel kafa sabitleme kafatası 6-8 üstündeki metal baş mesajların cerrahi eki gerektirir. Ek parça daha sonra baş immobilizasyonu ile sonuçlanan sabit bir platforma kenetlenir. Böyle nöral ve / veya optik kayıt, beyin devreleri müdahale olarak uyanık hayvanlarda nörofizyolojik araştırma, beyin görüntüleme diş akrilik kullanarak implantasyon cerrahisi eşlik ediyor. Bu nedenle,o deneysel gerektiğinde bu laboratuvarlarda kafa tespiti uygulamak için basit bir görev gibi görünüyor. Çerçeve evlerinde kafeslerde hayvanın doğal davranışlarını rahatsız değil, hafif ve yeterince küçük olması dizayn edilmelidir. Sabit platforma kenetlenmiş zaman da mekanik sertlik sağlar. Ayrıca deneysel amaçlarla bağlı biyouyumluluk vardır. Bu nedenle, tasarım ve genel laboratuar ekipmanları gibi baş mesajları imal etmek teknik olarak zordur.
Bu çalışmada, yeni bir baş tespit yöntemi, metal kafa Mesajları kullanmadan uygun sıkıştırma yoluyla mekanik sertlik sağlarken, tarif edilmektedir. Yöntemi kullanarak, kafa sabitleme implantasyonu genellikle beyin çalışma için kemirgenlerde gerçekleştirilen genel laboratuar koşulları altında yapılabilir. Metal baş mesajlar implan sırasında yapılan bir ısmarlama kafa sabitleme çubuğu ve kalıplama işlemi kısmen kalıplı akrilik reçine çimento ile değiştirilirtation cerrahisi. Sabitleme çubuğu gibi nöral kayıt sondaları, stimülasyon elektrotları gibi diğer implantlar, yüksek uzaysal uyumluluk sağlar. Ayrıca vidalı bağlama kaldırarak sabitleme platformunda hayvanın kafasını sıkma adımlarını kolaylaştırır. Biz önceki davranışsal çalışmada bu yöntem kullanılır ve bu yöntem pratik deneyler 9 uygulamak kolay ve rahat olduğu sonucuna varıldı.
Protocol
Representative Results
Discussion
This protocol demonstrates a simple and convenient head fixation method using materials at hand. For physically successful head fixation, the first critical steps during surgery is to rinse and dry the skull surface clearly before applying the dental adhesive resin cement. Second, this method does not uses screws implanting under temporal muscles and only depends on the screws on the skull, their perpendicular implantation against the surface of skull rim is crucial10. This reduces the possibility of accidenta…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This research was supported by Basic Science Research Program through the NRF funded by the Ministry of Education, Science and Technology (2010-0022362) and (2012R1A2A2A02046812).
Materials
| Dental acrylic resin | Lang Dental Manufacturing | Ortho-Jet | to make molded mounter |
| Paraffin film | Bemis | Parafilm | to prevent adhesion of acrylic resin to the bar |
| Dental adhesive | Sun Medical | Super-Bond C&B | to bond between acrylic resin and skull |
| Plexglass or other acrylic plate | to make fixation bar and box platform | ||
| Cyanoacrylate | to bond acrylic plates |
References
- Mayrhofer, J. M., et al. Novel two-alternative forced choice paradigm for bilateral vibrotactile whisker frequency discrimination in head-fixed mice and rats. J Neurophysiol. 109, 273-284 (2013).
- Bryant, J. L., Roy, S., Heck, D. H. A technique for stereotaxic recordings of neuronal activity in awake, head-restrained mice. J Neurosci Methods. 178, 75-79 (2009).
- Ollerenshaw, D. R., et al. Detection of tactile inputs in the rat vibrissa pathway. J Neurophysiol. 108, 479-490 (2012).
- Lee, M. G., Manns, I. D., Alonso, A., Jones, B. E. Sleep-wake related discharge properties of basal forebrain neurons recorded with micropipettes in head-fixed rats. J Neurophysiol. 92, 1182-1198 (2004).
- Lutcke, H., et al. Optical recording of neuronal activity with a genetically-encoded calcium indicator in anesthetized and freely moving mice. Front Neural Circuits. 4, 9 (2010).
- Dombeck, D. A., Khabbaz, A. N., Collman, F., Adelman, T. L., Tank, D. W. Imaging large-scale neural activity with cellular resolution in awake, mobile mice. Neuron. 56, 43-57 (2007).
- Kimura, R., et al. Reinforcing operandum: rapid and reliable learning of skilled forelimb movements by head-fixed rodents. Journal of neurophysiology. 108, 1781-1792 (2012).
- Hadlock, T., Kowaleski, J., Mackinnon, S., Heaton, J. T. A novel method of head fixation for the study of rodent facial function. Experimental neurology. 205, 279-282 (2007).
- Roh, M., Jang, I. S., Lee, M. G. Push-in Head Restraining Apparatus for Intracranial Self Stimulation Tasks in Rats. Korean J Physiol Pharmacol. 18, 103-108 (2014).
- Schwarz, C., et al. The head-fixed behaving rat–procedures and pitfalls. Somatosensory & motor research. 27, 131-148 (2010).
- Guo, Z. V., et al. Procedures for Behavioral Experiments in Head-Fixed Mice. PLoS ONE. 9, (2014).
- Osborne, J. E., Dudman, J. T. RIVETS: a mechanical system for in vivo and in vitro electrophysiology and imaging. PLoS One. 9, e89007 (2014).
