Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

بناء Hyperdrive تيترودي متعددة محسنة لتسجيل العصبية على نطاق واسع في التصرف الفئران

Published: May 9, 2018 doi: 10.3791/57388

Summary

نقدم تشييد hyperdrive 3D-للطباعة مع ثمانية عشر تيتروديس قابل للتعديل بشكل مستقل. ويهدف hyperdrive لتسجيل نشاط الدماغ في التصرف بحرية الفئران على مدى فترة عدة أسابيع.

Abstract

رصد أنماط النشاط لعدد كبير من السكان من الخلايا العصبية على مدى أيام عديدة في الحيوانات مستيقظا أسلوب قيمة في مجال نظم علم الأعصاب. واحد العناصر الرئيسية لهذا الأسلوب يتكون من وضع دقيق لأقطاب متعددة في مناطق الدماغ المنشودة والحفاظ على استقرارها. هنا، يمكننا وصف بروتوكول لتشييد hyperdrive 3D-للطباعة، التي تشمل ثمانية عشر تيتروديس قابل للتعديل بشكل مستقل، ومصممة خصيصا في فيفو خارج الخلية تسجيل العصبية في التصرف بحرية الفئران. تيتروديس يعلق على ميكرودريفيس يمكن أما فردياً متقدمة في مناطق متعددة في الدماغ على طول المسار، أو يمكن استخدامها لوضع مجموعة أقطاب في مساحة أصغر. تيتروديس متعددة تسمح بفحص المتزامن ل action potentials من بين العشرات من الخلايا العصبية الفردية، فضلا عن الإمكانات الميدانية المحلية من السكان من الخلايا العصبية في الدماغ خلال السلوك النشط. وبالإضافة إلى ذلك، يوفر التصميم ل 3D أبسط صياغة البرامج التي يمكن تعديلها بسهولة للاحتياجات التجريبية المختلفة.

Introduction

في مجال نظم علم الأعصاب، دراسة العلماء يرتبط العصبية الكامنة وراء العمليات الإدراكية مثل الملاحة الفضائية، والذاكرة، وعملية صنع القرار. لهذه الأنواع من الدراسات، من الضروري مراقبة نشاط العديد من الخلايا العصبية الفردية من خلال سلوك الحيوانات. العقود الماضية، بذلت اثنين تقدما هاما لتلبية احتياجات التجريبية للتسجيل خارج الخلية العصبية في الحيوانات الصغيرة1،،من23. الأول هو وضع تيترودي، مجموعة من أربعة ميكروويريس المستخدمة لتسجيل النشاط العصبي للخلايا العصبية في وقت واحد1،،من24. ستريك إشارة تفاضلية للنشاط عبر أربع قنوات تيترودي يسمح لعزل نشاط الخلايا العصبية الفردية من العديد من الخلايا في وقت واحد مسجل5. وبالإضافة إلى ذلك، يسمح الطابع المرن ميكروويريس قدر أكبر من الاستقرار تيترودي التقليل من تشريد النسبي بين تيترودي وسكان الخلية المستهدفة. تيتروديس الآن تستخدم على نطاق واسع بدلاً من قطب واحد للعديد من الدراسات الدماغ في الأنواع المختلفة، بما فيها القوارض1،،من26،7من الرئيسات، والحشرات8. الثانية كان وضع hyperdrive يحمل تيتروديس المنقولة بصورة مستقلة متعددة، مما يسمح للرصد المتزامن للنشاط العصبي من السكان أكبر من الخلايا العصبية من عدة مواقع تسجيل3، 910،،،من1112.

ويقتصر توافر جهاز تسجيل متعدد تيترودي موثوقة وميسورة للحيوانات الصغيرة. Hyperdrive الكلاسيكية، وضعت في البداية بروس مكناوغتون من13، وقد استخدمت بنجاح لتسجيلات العصبية في التصرف بحرية الفئران في مختبرات كثيرة في الماضي عقدين9،،من1014، 15. بيد لأسباب تقنية، المكونات الأصلية اللازمة لبناء محرك الأقراص مكناوغتون الآن من الصعب جداً الحصول على ولا تتوافق مع واجهات اقتناء البيانات تحسن مؤخرا. يتطلب تصميم جيدا المقبولة الأخرى hyperdrive ميكرودريفيس يكون على حدة يدوياً، مما يمكن أن يسفر عن نتائج غير متناسقة وتستهلك وقتاً كبيرا12. من أجل تسجيل النشاط العصبي من مختلف المناطق من الدماغ في الفئران يتصرف، قمنا بتطوير hyperdrive جديدة باستخدام تقنية ستيريوليثوجرافيك. سعينا لتلبية المتطلبات التالية: (1) يجب أن تسمح التشرد دقيقة من تيتروديس في المخ hyperdrive الجديدة وتوفير تسجيل مستقر من المناطق المستهدفة متعددة؛ (2) hyperdrive الجديدة يجب أن تكون متوافقة مع نظام كويككليب المغناطيسي وضعت مؤخرا للسماح باتصال سهلة؛ و (3) يمكن استنساخها hyperdrive الجديدة بدقة مع مواد متوفرة بسهولة. هنا، نحن نقدم تقنية لبناء hyperdrive 3D-للطباعة التي تحتوي على ثمانية عشر تيتروديس منقولة بشكل مستقل، استناداً إلى تصميم مكناوغتون. في البروتوكول، ويصف لنا تفاصيل عملية تصنيع hyperdrive الجديدة، التي نحن استخدمت بنجاح إلى السجل إمكانات العمل واحد-العصبية والإمكانات الميدانية المحلية من كورتيسيس انتورهينال بوسترهينال والانسي على مدى أسابيع في بحرية تتصرف الجرذان أثناء المهام مساحات العلف الطبيعي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1-المجسمة للنماذج الثلاثية الأبعاد

  1. استخدام تقنيات ستيريوليثوجرافيك لطباعة hyperdrive قطع الغيار والملحقات. يتألف كل hyperdrive من المكوكات ثمانية عشر، وثمانية عشر رحلات مكوكية مسامير، وواحد من كل من كل من القطع البلاستيكية الأخرى (الشكل 1).
    ملاحظة: الملحقات ليست جزءا من hyperdrive لكنها ضرورية للبناء hyperdrive.

2-إعداد الملحقات (الشكل 2).

  1. إعداد رف microdrive (الشكل 2).
    1. تنظيف وتوسيع أصغر حجماً من خلال الثقوب والمكفوفين-الثقوب الأكبر في الرف مع ø مثقاب 0.71 مم (0.028 ") و ø 0.84 مم (0.033") حفر بت، على التوالي.
    2. قطع قضيب لحام ø 0.89 mm (0.035 ") إلى 17 ملم شرائح طويلة والجولة كلا طرفي، وإدراج كل قضيب دليل ø 0.84 مم (0.033") الثقوب على الرف، تاركاً 11.5 ملم خارج (دافق بقضبان الخيوط).
    3. تماما إدراج ستة 0-80 مترابطة، 15.88 ملم (5/8 ") مسامير طويل مسطح الرأس إلى أسفل في الفتحات في الرف. التأكد من أن دليل قضبان وقضبان مترابطة مستقيمة وموازية لبعضها البعض. ملء المساحة المتبقية في الفتحات مع الأسمنت الأسنان مخفف. الهواء الجاف في benchtop لمدة 15 دقيقة.
    4. الصق قضبان اللحام والمسامير في الرف مع السوبر رقيقة الغراء، والسماح للهواء الجاف لمدة 15 دقيقة.
  2. إعداد المحطة الأساسية (الشكل 2E).
    1. مؤشر ترابط الثقوب الأربعة مع الاستفادة من 2-56، واستخدام مسامير نايلون طويلة 4.76 مم (3/16 ") 2-56، لتأمين الأساسية في المحطة، إذا لزم الأمر.
  3. إعداد أداة تحول (الشكل 2 واو).
    1. مؤشر ترابط حفرة على التعامل مع الاستفادة من 4-40. إدراج تلميح تشكيلة في الفتحة في المقبض وآمنة مع المسمار كأس طويلة 4.76 مم (3/16 ") 4-40،.
  4. إعداد حامل hyperdrive (الشكل 2).
    1. مؤشر ترابط ثقب المسمار مع الاستفادة من 8-32. استخدام المسمار إبهام نايلون طويلة 9.52 مم (3/8 ") 8-32، لتأمين hyperdrive عندما تكون قيد الاستخدام.
  5. إعداد قضيب المواقع المعقدة (الشكل 2 ح).
    1. الموضوع تنبع من الجانب مع ثقب أكبر (أعلى) مع الاستفادة من 8-32 بعمق من حوالي 7 مم. مؤشر ترابط الثقوب أصغر (ستة في الجزء العلوي، ثمانية عشر عاماً في الجزء السفلي) مع الاستفادة من 0-80. قم بتوسيع ثقب مركزي في الأعلى بقليل حفر ø 4.76 مم (3/16 ")، إذا لزم الأمر.
    2. تجميع الجذع إلى الأعلى، واستخدام 8-32، ø 4.76 مم (3/16 ")، 6.35 مم (1/4") منذ فترة طويلة تحمل المسمار. تأمين الجزء السفلي إلى الأعلى مع 0-80، 6.35 مم (1/4 ") مسامير طويلة عندما تكون قيد الاستخدام.

3-إعداد مكونات Hyperdrive (الشكل 3).

  1. إعداد الجوز hyperdrive (الشكل 3A).
    1. استخدام حامل الجوز (الشكل 2D)، الصفحات الجوز مع الاستفادة بوتومينج 3/8-24 حتى تصبح ناعمة.
  2. الجمعية الأساسية hyperdrive (الشكل 3).
    1. تنظيف وتوسيع الثقوب في صميم لقم مختلفة الحجم باستخدام (اثنا عشر الأرض الأسلاك من خلال الثقوب (الحلقة الداخلية): ø 0.61 مم (0.024 ")؛ وثمانية عشر تيترودي من خلال الثقوب (الحلقة الوسطى): ø 0.66 ملم (0.026") أولاً، ثم ø 0.71 مم (بين 0.028 ")؛ ثمانية عشر الاسترشاد رود المكفوفين-الثقوب (الدائري): ø 0.84 مم (0.033 ")).
    2. مؤشر ترابط اثنين من خلال من الثقوب على رأس الأساسية وتبقى ثمانية الأعمى-الثقوب (أربعة في الجانب، وأربعة بالقرب من الأسفل) مع الاستفادة من 0-80. استخدام حنفية بوتومينج للمكفوفين-الثقوب.
    3. إنشاء مؤشرات ترابط الخارجية في القاعدة الأساسية باستخدام يموت 3/8-24. ضبط يموت بشكل صحيح بحيث تناسب الجوز hyperdrive على المواضيع الجديدة.
    4. اعتماداً على عدد الأرض أسلاك المرجوة، إدراج شرائح طويلة متعددة 6 مم من 23-قياس الأنابيب المعدنية (cannulas) في الثقوب سلك الأرضي في جوهر، الالتصاق لهم إذا لزم الأمر. ملف نهايات cannulas سلك الأرضي حتى دافق بخارج القلب، وتنظيف cannulas مع سلك 0.30 ملم (0.012 ") الصلب ø.
    5. تماما إدراج ثمانية عشر 0-80، 15.88 ملم (5/8 ") الرأس مسامير طويل مسطح الرأس إلى أسفل في الفتحات في القلب. لا ينحني المسامير أو إتلاف مؤشرات الترابط أثناء هذه العملية.
    6. استخدام قضيب مجمع ومحطة أساسية لتحديد المواقع، ضع ثمانية عشر شرائح 17 ملم ø 0.89 mm (0.035 ") لحام كهربائية عبر ثقوب قضيب دليل في صلب ومطرقة لهم إلى أسفل أن تدفق مع المسامير (حوالي 5 مم).
    7. تصحيح مواقف لحام قضبان ومسامير إذا لزم الأمر، ثم تشديد المسمار وسط الكتف والمسامير الستة المحيطة بها في قضيب المواقع المعقدة لتأمين التوجيهات إلى الخارج من القضبان في صلب. المسمار الجوز على جوهر (مع قضيب معقدة لتحديد المواقع) وتناسب صاحب hyperdrive السماح أسهل المواقع تحت ستيريوسكوبي الأساسية.
    8. سد الفتحات مع الأسمنت الأسنان مخفف لتأمين المسامير في الصميم وتسمح للهواء تجفيف 15 دقيقة التعبئة 2-3 فتحات في وقت قبل الأسمنت الأسنان يحصل سميكة جداً. كشط بعيداً أي الأسمنت الأسنان الزائدة على جوهر للحفاظ على تناسب سليم مع الدرع.
    9. الصق بمسامير وقضبان في صلب مع رقيقة سوبر الغراء، وتسمح للهواء التجفيف لمدة 15 دقيقة.
  3. الجمعية العامة من microdrive (الشكل 3).
    1. تنظيف وتوسيع اثنين من الثقوب الخارجي في المكوك مع لقم الثقب (ثقب أصغر: ø 0.61 مم (0.024 ") حفر بت; ثقب أكبر: ø 0.89 mm (0.035") حفر بت).
    2. إدراج بولت المكوك بولت حامل قاعدة. تولي اهتماما بالتوجه. إغلاق غطاء حامل الترباس، اضغط بشكل محكم، والخيط ببطء من خلال الثقب في الغطاء مع الاستفادة من 0-80. انقر على 2-3 مرات حتى تصبح ناعمة.
    3. إدراج بولت المكوك في المكوك من الجانب مع افتتاح أصغر. مكان المكوك-المكوك الترباس رأسا المعقدة في محطة الجمعية microdrive قاعدة.
    4. قص شريحة 15 ملم من أنابيب معدنية قياس 23 وكلا الطرفين على نحو سلس، ثم ضع الأنبوب فوق حفرة 0.61 مم (0.024 ") ø، تسترشد الفتحة على المحطة غطاء. مطرقة القنية في الحفرة حتى نهاية العلوي تدفق مع المحطة غطاء.
    5. قم بإزالة في النصف الخارجي من الحافة العلوية قنية بعجلة الصنفرة. تنظيف القنية بسلك معدني ø 0.30 ملم (0.012 "). الصق القنية على المكوك باستخدام الغراء سوبر رقيقة، مع التأكد من عدم الصق الترباس المكوكية للمكوك، والهواء الجاف لمدة 15 دقيقة.
    6. إعداد ميكرودريفيس على الأقل ثمانية عشر، واختبار microdrive على الرف microdrive. تأكد من أن الصاعقة المكوك يمكن تدوير بسلاسة في المكوك وأن microdrive كامل يتحرك بحرية على طول قضيب الخيوط.
  4. إعداد العمود المركزي (3D الشكل).
    1. الرمال أعلى وأسفل العمود المركزي حتى مسطحة، إذا لزم الأمر. مؤشر ترابط اثنين من الثقوب في العمود المركزي مع الاستفادة من 0-80. إدراج الجوز عرافة 0-80 (3.18 مم (1/8 ") على نطاق واسع، 1.19 مم (3/64") عالية) في كل فتحه.
  5. إعداد الحد الأقصى hyperdrive (رقم 3E).
    1. استخدام الملقط غير مغناطيسية، الصق مغناطيس الأربعة (3 مم في القطر، 1 مم) إلى أربعة آبار، مطابقة لها للقطبين N و S على لوحة واجهة القطب.
  6. جمعية cannulas الدليل في حزمة (الرقم 3F).
    1. مكان قياس 30 ثمانية عشر، رقيقة الجدار cannulas (المعرف) 0.19 ملم، 0.0075 "إلى ø 2.29 مم (0.09") انكماش الأنابيب (3-5 مم طويلة، متباعدة وبصرف النظر على طول الحزمة قبل 5-10 مم). جعل جميع cannulas تدفق مع بعضها البعض في نهاية واحدة من الحزمة.
    2. انكمش انكماش الأنابيب باستخدام بندقية حرارة حتى يتم الحزمة ضيقة. ضغط الحزمة بلطف الشكل فحسب الرغبة (مستديرة أو بيضاوية). التأكد من أن جميع cannulas في المواضع الصحيحة مع لا التواء، عبور، أو الانحناء.
    3. وضع علامة على مسؤولياتك للحام في cannulas. ينبغي أن يكون الجزء أونسولديريد 26 مم في الطول، تقلص أنابيب بينما ينبغي أن يكون الجزء ملحوم 5-10 ملم-التحرك على علامات لحام لمنع الانتشار.
    4. تطبيق التمويه على منطقة لحام ولحام بينما تناوب الحزمة. تبريد في درجة حرارة الغرفة لتكرار هذه الخطوة لحام نفس المنطقة مرتين أخريين على الأقل 1 الحد الأدنى. سلسة خارج الجزء ملحوم بلحام دون تطبيق المواد التمويه وحشو. تبريد في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 دقيقة على الأقل.
    5. قطع الحزمة بالطول المناسب مع عجلة الماس بسرعة أعلى، ينتهي البولندية على حد سواء ضبط الطول (أونسولديريد جزء: 26 مم، ملحوم الجزء: 5-10 ملم حسب الرغبة). تنظيف cannulas الدليل مع سلك معدني 0.18 مم (0.007 ") ø تحت ستيريوسكوبي.
  7. إعداد تيتروديس. وقد وصف إجراءات مماثلة8،،من1617 .
    1. ضبط ارتفاع شريط T الأفقي وموقف محرض المغناطيسي، حيث يكون الذراع الأفقي في صليب شريط تي مباشرة فوق مركز محرض المغناطيسية. واحدة من نهاية هوك هوك-S إلى مركز بار إثارة المغناطيسية الصغيرة، ثم الصق عليها معا. تنظيف تيترودي مما يجعل الفضاء مع الهواء المضغوط، وتقضي على الإيثانول.
    2. تنتهي دائرة الاثنين من قطعة واحدة تيترودي معا بأسلاك طولها حوالي 40 سم، ثم تأمين مع قطعة من الشريط النحاس.
    3. رفع دائرة الأسلاك بعقد الشريط النحاس. ضع النهاية قبالة الشريط النحاس على ذراع أفقي شريط تي. انخفاض الشريط النحاس بلطف (بينما الطرف الآخر لا يزال على شريط T) وتطور مرة ومكان الشريط النحاس إلى شريط تي. دائرة تيترودي الآن في تكوين رقم ثمانية ("∞") مع الشريط النحاس يجلس على رأس صليب شريط أفقي.
    4. عقد الشريط النحاس على شريط تي يد واحدة برفق. بيدك الأخرى، هوك الحرة نهاية S-هوك (مع ضجة مغناطيسي يعلق على الطرف الآخر) من خلال الجزء السفلي من دائرة الأسلاك تيترودي والإصدار S-هوك بلطف والسماح لها تصويب الأسلاك الأربعة بوزن هوك S.
    5. ضبط ارتفاع شريط أفقي حتى أسفل S-هوك حوالي 1 سم فوق وسط لوحة محرض المغناطيسية.
    6. ينحني على حافة الشريط النحاس إلى أسفل لتأمينه لشريط أفقي. فحص الأسلاك المستقيمة تيترودي الأربعة بالعين، ثم إزالة أي حطام.
    7. قم بتشغيل محرض التواء الأسلاك الأربعة بسرعة حوالي 60 لفة في الدقيقة، حتى تصبح الزاوية بين اثنين من الأسلاك كنينغم المعاكس حوالي 60°.
    8. ضبط بندقية الحرارة إلى 210 درجة مئوية، وحرارة الأسلاك الملتوية التي تجتاح البندقية على طول الأسلاك من زوايا مختلفة لمدة 2 دقيقة لالصمامات منها معا عن طريق الإذابة معطف بوند VG مستقيم.
    9. رفع هوك-S مع إثارة بلطف وقطع نهاية أقل من تيترودي مع مقص جيد.
    10. عقد الشريط النحاس على شريط أفقي بأصبع وقطع الأسلاك من حافتي الشريط النحاس مع مقص، وإزالة الشريط النحاس. قطع الأسلاك المتبقية على شريط أفقي للإفراج عن تيترودي.
    11. ضع تيترودي المكتملة في مربع خالية من الغبار للتخزين. إعداد تيتروديس على الأقل خمسة وعشرين.

4-جمعية hyperdrive (الشكل 4).

  1. إدراج cannulas الدليل في صلب hyperdrive (الشكل 4 أ).
    1. إزالة أنابيب انكماش والشريحة شريحة 4 مم من أنابيب السيليكون (معرف 1.02 مم (0.04 ")، ملم OD 2.16 (0، 085")) على طول الحزمة إلى الحدود ملحوم/أونسولديريد. آسفين الشق في مباعدة hyperdrive تتسع الحفرة المركزية، مما يسمح فاصل لكشف حول أنبوب السيليكون. إزالة الاسفين عندما يجلس فاصل في وسط الأنبوبة السليكون.
    2. تنظيم مواقف cannulas الدليل في الحزمة بوضع شرائح طويلة (10 سم) ø 0.18 مم (0.007 ") الأسلاك المعدنية من خلال كل قنية في حفرة تيترودي محددة في صلب hyperdrive، منع أي انتقال من الأسلاك أو cannulas في العملية. ثني نهايات الأسلاك لعقد لهم في المكان.
    3. دفع cannulas من خلال تلك الثقوب كل منهما في الأساسية، مع الحرص على تجنب الانحناء أو عبور بينهما، حتى نهاية كل قنية مجاناً على الأقل 2 مم خارج نهاية العلوي من حفرة تيترودي. تأمين المباعدة بالشد الجوز على الأساسية، مع الحرص على منع استدارة الفاصلة. تطبيق قطره أسمنت الأسنان مخفف جداً من الجزء العلوي من صلب على وصلة cannulas لتأمين مواقعها النسبية.
    4. قطع أسلاك من نهاية ملحوم الحزمة الدليل، وإزالتها من cannulas بالتراجع من نهاية الحرة.
  2. جمعية ميكرودريفيس إلى hyperdrive الأساسية (الشكل 4 باء). وقد ترتيبا مكانية مفصلة من ميكرودريفيس في hyperdrive وصفه سابقا11،13.
    1. تحميل ميكرودريفيس ببطء وبعناية على كل قضيب الخيوط الأساسية. تأكيد أن 23 (1) قياس microdrive القنية بسلاسة في حفرة تيترودي، 30 (2) قياس قنية دليل يذهب إلى 23 قياس قنية microdrive بسلاسة، والترباس المكوك (3) يتحول بسلاسة على طول القضيب الخيوط. برغي ميكرودريفيس وصولاً إلى 1.0-1.5 مم أعلاه أسفل قضبان مترابطة.
    2. قطع ثمانية عشر قطع من أنابيب بوليميد (معرف 0.11 مم (0.0045 ")، OD 0.14 ملم (0.0055")) إلى شرائح 38-43 مم (الطول دليل قنية حزمة بالإضافة إلى 7 ملم). قم بتنظيف كل أنبوبة مع سلك 0.08 ملم (0.003 ") الصلب ø.
    3. عكس الأساسية، وإدراج هذه الأنابيب بوليميد بعناية في cannulas دليل من نهاية ملحوم، ودفع كل منهم الطريقة في إطار ستيريوسكوبي. الوجه الأساسية تستقيم والصق نهاية العلوي من الأنبوب بوليميد على قنية microdrive بسميك سوبر الغراء. ضع الأساسية رأسا ودعة يجف الغراء لمدة 15 دقيقة.
    4. قطع بوليميد إضافي الأنابيب في نهاية العليا، تاركاً 0.5-1.0 مم خارج قنية microdrive.
  3. جمعية الأسلاك الأرضية (الشكل 4).
    1. قطع العدد من الأسلاك الأرضية اللازمة لأطوال من 25-30 ملم من أسلاك الفولاذ المطلي (المغلفة ø 0.20 ملم (0.008 ")، ø العارية 0.13 مم (0.005")). قطاع 2 مم العزل البلاستيك من كلا نصائح من الأسلاك وقم بإدراج واحدة من نهاية كل منها إلى نهايات cannulas قياس فترة طويلة 30 ملم 6-8. تسطيح نهايات cannulas لتأمين الاتصال أسلاك كل منهما.
    2. استخدام أداة Dremel لخفض cannulas في النصف لإنشاء اثنين من الأسلاك الأرض كاملة من كل.
    3. إدراج نهاية جولة قنية قياس 30 في نهاية العلوي من قنية سلك الأرضي في صلب واضغط على جعل الإدراج ضيقة.
  4. الجمعية العامة للمجلس واجهة القطب (الشكل 4).
    1. إدراج العمود المركزي في صلب وآمنة مع اثنين من 0-80، مسامير الرأس مأخذ طويلة مم 7.94 (5/16 "). الصق إذا لزم الأمر لجعل العمود المركزي ثابتة في صلب.
    2. توسيع أجزاء الفتحات في مجلس المصرف الأوروبي للاستثمار-72-QC-الكبيرة التي تتوافق مع اثنين من الثقوب استغلالها في العمود المركزي مع الاستفادة 1.2 ملم ø. إرفاق المجلس واجهة القطب إلى العمود المركزي مع اثنين من 0-80، مسامير رئيس عموم طويلة مم 3.97 (5/32 "). تأكد من أن يقع في الوسط المجلس وهي آمنة.
  5. توصيل الأسلاك الأرضية (4E الشكل).
    1. توجيه كل سلك الأرضي حول العمود المركزي وقم بتوصيل الطرف الحر يتعرض المجلس واجهة القطب بدبوس الذهب في حفرة الأرض المعينة.
  6. تحميل تيتروديس إلى hyperdrive، كما سبق وصف 16 , 17 .
    1. تحميل كل تيترودي بعناية في أنابيب بوليميد من ميكرودريفيس، مع الحرص على عدم الانحناء لهم أثناء العملية.
    2. بلطف تغذية الأسلاك نهاية مجاناً على فتحات معينة في واجهة القطب المجلس ووصلها كهربائياً باستخدام دبابيس ذهبية.
    3. قطع تيتروديس على حدة على طول مناسب. التأكد من أن جزء تيتروديس بارزة من الغايات أقل من أنابيب بوليميد بعد قطع مستقيمة وإلا تحل محل تيترودي كامل و recut.
  7. إرفاق الدرع.
    1. إرفاق الدرع الأساسية استخدام أربعة 0-80، مم 3.97 (5/32 ") مسامير عموم الرأس. يجب أن يتطابق مع الأرقام على الدرع مع الأرقام على لوحة واجهة القطب.
  8. تصفيح النصائح تيترودي.
    1. لوحة نصائح تيتروديس باستخدام جهاز طلاء نانوز مجهزة بموصل أدبت-نيوزيلندا-المصرف الأوروبي للاستثمار-36 ومحول ADPT-EIB-72-QC-HS-3617. وبدلاً من ذلك، لوحة عليها يدوياً واحداً تلو الآخر كما هو موضح في مكان آخر من16. لوحة نصائح تيترودي قبل الاستخدام (مثلاً، يوم واحد قبل غرس)، كما مقاومة سوف تزيد تدريجيا مع مرور الوقت وبعد الطلاء. استبدال تيتروديس قلل أو إعاقة أثناء عملية الطلاء، قطع منها إلى الطول المناسب، وإعادة لوحة.
  9. وضع اللمسات الأخيرة hyperdrive (4F الشكل).
    1. الصق تيتروديس إلى أنابيب بوليميد بهم كما هو موضح سابقا16. سحب كل منهم العودة إلى cannulas دليل بهم حتى لا يتعرضون نصائح مطلي.
    2. المسمار أربعة 0-80، 6.35 مم (1/4 ") طويلة مأخذ مسامير الرأس في الثقوب الأربعة بالقرب من أسفل الأساسية hyperdrive.
    3. استخدام ستيريوسكوبي، أقل كل تيترودي ببطء حتى غيض من تيترودي فقط فوق حافة قنية الدليل. ومن ناحية أخرى، تحديد موقع كل تيترودي في الرزمة قنية الدليل. خريطة الموقف تيترودي حرج لإعادة الإعمار لتسجيل مواقع.
    4. إرفاق عملية النداء الموحد لمحرك الأقراص وتخزين hyperdrive بشكل صحيح لغرس.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

كنا hyperdrive مبنية حديثا للحصول على نتائج المحاكمة. كان مزودة بمحرك الأقراص تيتروديس شيدت من ø 17 ميكرومتر (0.0007 ")، الأسلاك المغلفة بوليميد البلاتين الايريديوم (90%-10%). كانت مطلية بالنصائح من تيتروديس في حل البلاتين الأسود للحد من ممانعات القطب إلى بين 100 و 200 kΩ في 1 كيلو هرتز. وكان مزروع hyperdrive 4.6 ملم تركت لخط الوسط و 0.5 مم عرفت الجيوب الأنفية عرضية على جمجمة 550 غ، ذكر لونغ-إيفانز الفئران. تم ربط أسلاك أرضية إضافية الجمجمة مسامير على المخيخ. جميع الإجراءات أجريت كما وافقت عليها "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) من "كلية بايلور للطب"، وكانت مشابهة لتلك الموصوفة سابقا18. فور غرس الجراحية، متقدمة تيتروديس 1 مم في الدماغ. وفي الأيام اللاحقة، استخدمت أصغر متقدمة زيادات بمقدار لا يزيد عن 80 ميكرومتر. تيتروديس سمح باستقرار بعد كل النهوض لمالا يقل عن 20 ح قبل تم إجراء تسجيلات العصبية.

لتسجيل النشاط العصبي، كان متصلاً hyperdrive هيدستاجي ما قبل مكبر للصوت (نيورالينكس، HS-72-QC)، وهذا الأخير كان متصلاً نظام حيازة بيانات المزودة بمكبرات صوت قابلة للبرمجة (نيورالينكس، الرقمية الوشق SX). الإمكانات الميدانية المحلية كانت الإشارة إلى السلك الأرض، أخذ عينات في 2 كيلو هرتز، وتمرير الفرقة التي تمت تصفيتها في 0.1 – وحدة نشاط 500 هرتز. تم الرجوع إلى تيترودي مع أي نشاط ملحوظ تقع 500 ميكرومتر من سطح الدماغ، وأخذ عينات في 32 كيلو هرتز، وتصفيتها في تمرير الفرقة 600 هرتز-6 كيلوهرتز. وقد سجلت فقط سبايك الطول الموجي عتبة من 50 µV.

ويوضح الشكل 5A النشاط العصبي مسجلة من تيترودي الموجودة في قشرة بوسترهينال (2.1 ملم تحت سطح الدماغ)، فتح بينما كان بحرية تستخدم علفاً للحيوانات داخل 1.5 متر مربع ثلاثة أسابيع بعد زرع. الدورة تسجيل استمر حوالي 30 دقيقة والوحدات المسجلة وظلت مستقرة عبر الدورة بكاملها (دلت التباين صغيرة في الطول الموجي سبايك). يظهر الشكل 5B الإمكانات الميدانية المحلية المسجلة في وقت واحد من أربعة تيتروديس المختلفة الموجودة في قشرة entorhinal الآنسي (3.4-3.7 مم العميقة) بينما الحيوان نفسه بنشاط استكشاف الساحة مفتوحة بعد زرع سبعة أسابيع. وحضر النشاط الميداني واضحة المحتملة في نطاق الترددات ثيتا (6-10 هرتز). بيانات سبايك العصبية الفردية المعزولة باستخدام البرمجيات الفرز مكلوست (ريديش ميلادي)، وكانت تصور البيانات الميدانية المحلية المحتملة بكتب مخصصة البرامج النصية Matlab. أمثلة على التسجيلات تيترودي منخفضة الجودة، وربما الناتجة عن محرك سيئة إعداد، وقد تبين سابقا17.

Figure 1
رقم 1: مكونات Hyperdrive التي تم إنشاؤها بواسطة تكنولوجيا ستيريوليثوجرافيك- صورة لمكونات hyperdrive 3D-للطباعة (1¢ العملة لمقارنة الحجم). (أ) لب hyperdrive؛ (ب) الدرع الواقية؛ (ج) غطاء الحماية؛ (د) العمود المركزي؛ () الجوز؛ (و) المباعدة؛ (ز) المكوك؛ (ح) الترباس المكوك. شريط المقياس: 1 سم. هذه المكونات تم إنشاؤها بواسطة طابعة RSPro450 يونيون تك باستخدام المواد البلاستيكية Somos تتطور 128. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: اكسسوارات صممت خصيصا للبناء hyperdrive. هذه الإكسسوارات صممت خصيصا للمساعدة في إعداد hyperdrive. مكوناتها الرئيسية تم إنشاؤها بواسطة الطباعة ستيريوليثوجرافيك. (أ) صاحب الترباس المكوك، الذي يؤمن الترباس المكوك أثناء التنصت على مؤشرات الترابط. (ب) الجمعية microdrive محطة، الذي يرشد الإدراج قنية في المكوك. (ج) microdrive الرف، مما يساعد على اختبار ميكرودريفيس المجمعة ويحمل لهم في مكان بينما الالتصاق cannulas. 1: قاعدة حامل microdrive؛ 2: رف microdrive بمسامير تماما إدراج في الفتحات؛ 3: رف microdrive جاهزة للاستخدام. (د) صاحب البندق، والذي يحمل الجوز hyperdrive عند خيوط الحفرة. () الأساسية hyperdrive محطة، الذي يؤمن الأساسية بينما يدق قضبان دليل. (و) أداة تحول، الذي يدفع الترباس المكوكية لتدوير في المكوك. (ز) صاحب hyperdrive، مما يساعد على وضع hyperdrive تحت ستيريوسكوبي. كما يحمي الحامل في تيتروديس بعد أن كانوا قد تم تحميله إلى hyperdrive. (ح) قضيب المواقع المعقدة، مما يساعد على وضع قضبان الخيوط وتوجيه قضبان في صميم hyperdrive. 1: الرئيسية مكونات المجمع؛ 2: الجزء العلوي من المجمع بعد الجمعية العامة؛ 3: قضيب وضع معقد في الاستخدام. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3: إعداد hyperdrive أجزاء أمام الجمعية العامة- إعداد صور تظهر عملية إعداد الأساسية hyperdrive و microdrive، فضلا عن سائر أجزاء hyperdrive. (أ) بالخيوط hyperdrive الجوز. (ب) إعداد نواة hyperdrive. 1: الأساسية مع المواضيع الخارجية التي تم إنشاؤها للجوز؛ 2: الأساسية وضعت في محطة أساسية مع مسامير تماما إدراج في الفتحات؛ 3: دليل قضبان المتمركزة بقضيب المواقع المعقدة، مستعدة لتكون مطروقة في صلب؛ 4: شغل المساحة المتبقية في الفتحات مع تمييع الأسمنت طب الأسنان؛ 5: الجزء العلوي من نواة hyperdrive المعدة. (ج) إعداد microdrive. 1: وضع الترباس مكوك في مكوك بولت حامل قاعدة، ملاحظة يواجه افتتاح أصغر بعيداً عن المجرب؛ 2: خيوط الخيوط داخل الترباس النقل؛ 3: بولت الإدراج للمكوك في المكوك؛ 4: microdrive وضعت في محطة الجمعية microdrive قاعدة مع قنية تسترشد بغطاء محطة، جاهزة لإدراجها؛ 5: microdrive مع الخارجي نصف الحافة العلوية قنية إزالة (المشار إليها بالسهم)؛ 6: تجميع ميكرودريفيس اختبارها على الرف microdrive. (د) العمود المركزي مع ثقوب الخيوط والمكسرات المسمار المدرج. () كاب hyperdrive مع أربعة مغناطيسات لصقها في الآبار. (و) 36 ألف مم طويل دليل قنية حزمة، مع جزء ملحوم على اليسار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4: الجمعية hyperdrive. الصور التي تبين مراحل الجمعية hyperdrive. (أ) إدراج cannulas الدليل في صلب. 1: حزمة قنية دليل انزلق إلى أنبوب السيليكون والمباعدة؛ 2: دليل واحد القنية التي يجري وضعها في حفرة المعينة لها في صلب. الكتابة اليدوية ويبين تنظيم الدليل cannulas؛ 3: دليل cannulas توغلت الأساسية؛ 4: الأساسية مع cannulas دليل إدراج وتأمينها بواسطة الجوز. (ب) جمعية ميكرودريفيس في الصميم. 1: الأساسية مع ميكرودريفيس تحميل؛ 2: ميكرودريفيس مع أنابيب بوليميد إدراجها في cannulas. (ج) إدخال الأسلاك الأرضية في صلب. (د) مرفق المجلس واجهة القطب. 1: hyperdrive مع العمود المركزي؛ 2: تعلق hyperdrive مع المجلس واجهة القطب إلى العمود المركزي. () الاتصال من الأسلاك الأرضية إلى ثقب المعينة في المجلس واجهة القطب. (و) وضع اللمسات الأخيرة hyperdrive جاهزة لغرس (إجمالي وزن 20 غرام). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الرقم 5: الإشارات العصبية التي سجلتها hyperdrive. تسجيلات الممثل عرض النشاط العصبي الوحدة والميدانية المحلية المحتملة في الدماغ في الفئران يتصرف. الكتلة (A) ثنائي الأبعاد الرسومات التخطيطية توضح طفرات الفردية من الخلايا العصبية في وقت واحد مسجل تيترودي الموجودة في قشرة بوسترهينال (العمق: 2.1 ملم). اليسار: سجلت مؤامرة مبعثر تبين العلاقة بين ستريك الذروة إلى الذروة من المسامير من قطبين من تيترودي. ويناظر كل نقطة واحدة سبايك. مجموعات من المسامير من المحتمل أن تنشأ من خلية واحدة. أربع مجموعات مرمزة لونياً. شريط الحجم: 20 µV. حق: سبايك الطول الموجي (يعني ± التنمية المستدامة) من الخلايا مرمزة على اليسار. ملاحظة اختلاف الطول الموجي الصغيرة. شريط مقياس: 200 المايكروثانيه. (ب) آثار الميدانية المحلية المحتملة في نطاق الترددات ثيتا مسجل في وقت واحد من أربعة تيتروديس المختلفة الموجودة في قشرة entorhinal الآنسي (العمق: 3.4 3.7 مم) عندما تستخدم علفاً الفئران بحرية. مقياس بار في أسفل اليسار: µV 500؛ مقياس بار في أسفل اليمين: السيدة 100 الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الملفات التكميلية: تتضمن الملفات التكميلية 20 ملف في تنسيق.stl التي تفصل مكونات hyperdrive واكسسوارات جاهزة للطباعة (وحدات مم) ستيريوليثوجرافيك، وملف واحد في شكل قوات الدفاع الشعبي التي هي مخطط للأداة تحول تلميح جاهزة للقطع. تم إنشاء ملفات النموذج الثلاثي الأبعاد الأصلي مع برنامج أوتوكاد في تنسيق.dwg، التي سوف تكون متاحة عند الطلب. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

هنا، يمكننا وصف عملية تشييد hyperdrive المطورة حديثا وتتألف من ثمانية عشر تيتروديس منقولة بشكل مستقل. يمكن بناؤها محرك الأقراص من أجزاء معقولة تم شراؤها في العديد من المتاجر المتوفرة، جنبا إلى جنب مع المكونات التي تم إنشاؤها بواسطة الطباعة ستيريوليثوجرافيك. يمكن أن تكون مزمنة مزروع على جمجمة الفئران استخدام معيار العمليات الجراحية hyperdrive وهي قادرة على تسجيل النشاط العصبي خارج الخلية بينما الحيوان بمهام سلوكية مختلفة.

Hyperdrive يحتفظ العديد من الميزات المرغوب فيه من hyperdrive McNaughton الأصلية، بما في ذلك ميكرودريفيس ترايبود التي يتم الموجهة إلى الخارج بدرجة 30 من محرك الأقراص مركز13، الذي يقدم الدعم يمكن الاعتماد عليها تيتروديس. وبمجرد مزروع، hyperdrive يتيح تنفيذ الحركات الصغيرة من تيتروديس داخل دماغ الحيوان مستيقظا بقدر كبير من الدقة. دورة كاملة واحدة من المكوك على قضيب الخيوط يناظر تشريد ميكرومتر 317.5 خطي. مع التدريب المناسب، يمكن المضي قدما مجرب مكوكية في خطوات دورة 1/16 (20 ميكرومتر). لقد قمنا بتصميم hyperdrive للاستخدام في الفئران الكبار، ولكن محرك الأقراص يمكن استخدامها بسهولة في أي الحيوان مع حجم جسم من 350 (ز) أو أكبر (محدود بحجم الرأس). يمكن ملاحظة القيد واحد من الجهاز في عمق المحظورة للتسجيل، كما أن الحد الأقصى من تيتروديس على طول قضبان الخيوط مسافة حوالي 7 ملم، والتي يمكن أن ترقى إلى هياكل أكثر عمقاً في أدمغة بعض الحيوانات.

الطباعة ستيريوليثوجرافيك وينص القرار كافية لإنشاء مكونات البلاستيك بالتفصيل مع الدقة العالية، وقد استخدمت سابقا في hyperdrive تلفيق12،،من1920. وفي هذه الحالة، استخدم طابعة صناعية متاحة عموما عن طريق طرف ثالث مرافق الإنتاج. هناك جميع مكونات hyperdrive طبعت على وجه التحديد، بما في ذلك الأساسية hyperdrive، على الرغم من الهندسة المعقدة، وهياكل صغيرة مثل ø 0.6 مم من خلال الثقوب والجدران رقيقة 0.3 مم. تجعل هذه الدقة المجسمة خياراً مثاليا لتصنيع مكونات hyperdrive. استناداً إلى التجربة السابقة، طابعات 3D أقل تكلفة، وسطح المكتب أقل عرضه للدقة اللازمة للاستنساخ موثوقة hyperdrive المكونات المطلوبة. ومع ذلك، التكنولوجيا ستيريوليثوجرافيك لها حدودها. أولاً، أنها مجموعة محدودة من المواد. البلاستيك اخترنا hyperdrive كان الأكثر دواما من تلك التي اختبرناها، ومع ذلك لا يزال ليس الأمثل لتصنيع القطع الصغيرة جداً. المكوكات ومسامير مكوكية تحتاج إلى التعامل معها بحذر إضافي كما يمكن كسر أثناء إعداد. المكونات البلاستيكية لا أوتوكلافابل، كما انحراف الحرارة درجة حرارة المواد حوالي 50 درجة مئوية. وباﻹضافة إلى ذلك، مواد الطباعة المستخدمة ليست مقاومة الأسيتون. يمكن حل هذه المسائل عند وضع المواد المجسمة الجديدة واختبارها. حتى الآن، نظراً لتكاليف المنخفضة نسبيا من المجسمة، تتجاوز مزايا تقنية وتكلفة بكثير العيوب. ثانيا، بسبب طبيعة المجسمة، وطدت خلالها فوتوبوليميرس هي الهيدروكسى بليزر الأشعة فوق البنفسجية لتشكيل طبقة واحدة من النموذج الثلاثي الأبعاد المطلوب21، الكائنات التي تم إنشاؤها عن طريق الطباعة ستيريوليثوجرافيك معرضة للأشعة فوق البنفسجية. وبالتالي تعريضها للأشعة فوق البنفسجية القوية (مثل، أشعة الشمس المباشرة) لعدة ساعات سيقلل بلا رجعة قوتهم البدنية (استناداً إلى الاتصالات الشخصية مع المطبعة). في ضوء الأشعة فوق البنفسجية البيئية في مختبر الفضاء (مثلاً، من مصابيح الفلورسنت)، فمن الأفضل لتخزين مكونات ستيريوليثوجرافيك في مربع الظلام عندما لا تكون قيد الاستعمال، والتي ستحتفظ عناصر القوة البدنية لسنوات. وعلاوة على ذلك، من المهم أن استخدام أساليب أخرى وبصرف النظر عن الأشعة فوق البنفسجية لتطهير السطح hyperdrive قبل الجراحة. ظلت مزروع في الفئران hyperdrive هذا الاختبار في حالة جيدة في بيئة مختبر عادية على مدى أربعة أشهر، دون أي إشارة إلى تخفيض القوة البدنية أو الأداء.

طبيعة هذا hyperdrive للطباعة 3D يسمح أيضا تعديلات سريعة ومرنة التصميم. على سبيل المثال، يمكن بسهولة تعديل hyperdrive بهدف فصل مناطق متعددة في الدماغ11. وعلاوة على ذلك، يمكن تعديل محرك الأقراص هذا للسماح بالرصد المتزامن للنشاط العصبي والدماغ المحلية التلاعب. إدراج التحقيق ميكرودياليسيس مع مجموعة تيتروديس يسمح للتنشيط الدوائي والتعطيل للخلايا العصبية بتسريب المخدرات المختلفة أثناء تسجيل العصبية22. وعلاوة على ذلك، يمكن تنشيط الخلايا العصبية هندسيا لقنوات التعبير عن حساسة للضوء أو إلغاء تنشيطه بإدراج الألياف الضوئية في تيترودي أوبتوجينيتيك وحزمة تقنية19. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن بسهولة ترتيبها محرك الأقراص مع أقل عدد من تيتروديس للحيوانات مع أحجام الرأس أصغر، مثل الفئران أو الجرذان الأحداث.

وباختصار، يقترن التغير سهلة أسلوب أبسط وأكثر بأسعار معقولة لتشييد زرع تسجيل العصبية فعالة التي يمكن استنساخها موثوقية ودقة، ويجعل هذا hyperdrive أداة قوية في المجال.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

نشكر المختبر موسر في معهد كافلي لنظم علم الأعصاب ومركز على "حساب العصبية"، والجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا، المزمنة العصبية تسجيل الإجراءات في الفئران. المعاهد الوطنية للصحة منحة R21 NS098146 والبشرية الحدود العلوم البرنامج الطويلة الأجل زمالة LT000211/2016-L للأم لو أيد هذا العمل.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Welding rod Blue Demon ER308L-035-01T Stainless steel, 0.035" in diameter
Screw McMaster 91771A060 Stainless steel, flat head, 0-80 thread, 5/8" in length
Screw McMaster 91772A051 Stainless steel, pan head, 0-80 thread, 5/32" in length
Screw McMaster 92196A056 Stainless steel, socket head, 0-80 thread, 5/16" in length
Screw McMaster 92196A055 Stainless steel, socket head, 0-80 thread, 1/4" in length
Screw McMaster 95868A131 Nylon,  socket head, 2-56 thread, 3/16" in length, black
Screw nut McMaster 90730A001 Stainless steel, narrow hex,  0-80 thread
Shoulder screw McMaster 90298A213 Stainless steel, 8-32 thread, 3/16" in diameter, 1/4" in length
Cup screw McMaster 92313A105 Stainless steel, 4-40 thread, 3/16" in length
Thumb screw McMaster 94323A592 Nylon, 8-32 thread, 3/8" in length, black
Magnet Apex M3X1MMDI Neodymium, 3 mm X 1 mm disc
Metal tubing Small Parts B00137QHNS Stainless steel, 23 gauge, 0.0253" OD, 0.013" ID, 0.006" wall
Metal tubing New England Small Tube Custom-made Stainless steel, 30 gauge, 0.012/0.0125" OD, 0.007/0.008" ID, full hard
Heat-shrink tubing McMaster 7856K72 0.09" ID before shrinking, blue
Silicone tubing A-M Systems 807300 0.040" ID, 0.085" OD
Polyimide tubing A-M Systems 823400 0.0045" ID, 0.0005" wall
Ground wire A-M Systems 791500 0.005" bare, 0.008" coated, half hard
Tetrode wire California Fine Wire Custom-made 0.0007" in diameter, platinum-iridium (90%-10%), HML and VG coating
EIB Neuralynx EIB-72-QC-Large
Gold pins Neuralynx large EIB pins
Tap Balax 01302-000 M1.2 thread size
Tap McMaster 2522A811 0-80 thread size, bottoming
Tap McMaster 2522A771 0-80 thread size, plug
Tap McMaster 26955A94 3/8"-24 thread size, bottoming
Tap McMaster 2522A713 2-56 thread size
Tap McMaster 2522A715 4-40 thread size
Tap McMaster 2522A718 8-32 thread size
Die McMaster 2576A457 3/8"-24 thread size, 1" OD
Drill bit McMaster 30585A82 Wire gauge 65, 0.035" in diameter
Drill bit McMaster 30585A83 Wire gauge 66, 0.033" in diameter
Drill bit McMaster 30585A87 Wire gauge 70, 0.028" in diameter
Drill bit McMaster 30585A88 Wire gauge 71, 0.026" in diameter
Drill bit McMaster 30585A91 Wire gauge 73, 0.024" in diameter
Drill bit McMaster 8870A23 3/16" in diameter
Dremel disc Wagner 31M Diamond coated, 22 mm in diameter, 0.17 mm in thickness
Steel wire Precision Brand 21212 0.012" in diameter, full hard
Steel wire Precision Brand 21007 0.007" in diameter, full hard
Steel wire A-M Systems 792700 0.003" in diameter, half hard
Super glue Loctite LT-40640 # 406
Super glue Loctite LT-41550 # 415
Dental acrylic powder  Teets 223-3773 Coral
Dental acrylic liquid Teets 223-4003

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. O'Keefe, J., Recce, M. L. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).
  2. Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261 (5124), 1055-1058 (1993).
  3. Gothard, K. M., Skaggs, W. E., Moore, K. M., McNaughton, B. L. Binding of hippocampal CA1 neural activity to multiple reference frames in a landmark-based navigation task. J Neurosci. 16 (2), 823-835 (1996).
  4. Gray, C. M., Maldonado, P. E., Wilson, M., McNaughton, B. 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).
  5. Buzsaki, G. Large-scale recording of neuronal ensembles. Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).
  6. Fyhn, M., Hafting, T., Witter, M. P., Moser, E. I., Moser, M. B. Grid cells in mice. Hippocampus. 18 (12), 1230-1238 (2008).
  7. Skaggs, W. E., et al. EEG sharp waves and sparse ensemble unit activity in the macaque hippocampus. J Neurophysiol. 98 (2), 898-910 (2007).
  8. Guo, P., Pollack, A. J., Varga, A. G., Martin, J. P., Ritzmann, R. E. Extracellular wire tetrode recording in brain of freely walking insects. J Vis Exp. (86), (2014).
  9. Knierim, J. J., McNaughton, B. L., Poe, G. R. Three-dimensional spatial selectivity of hippocampal neurons during space flight. Nat Neurosci. 3 (3), 209-210 (2000).
  10. Leutgeb, S., et al. Independent codes for spatial and episodic memory in hippocampal neuronal ensembles. Science. 309 (5734), 619-623 (2005).
  11. Lansink, C. S., et al. A split microdrive for simultaneous multi-electrode recordings from two brain areas in awake small animals. J Neurosci Methods. 162 (1-2), 129-138 (2007).
  12. Kloosterman, F., et al. Micro-drive array for chronic in vivo recording: drive fabrication. J Vis Exp. (26), (2009).
  13. McNaughton, B. L. Google Patents. , Available from: https://www.google.com/patents/US5928143 (1999).
  14. Redish, A. D., et al. Independence of firing correlates of anatomically proximate hippocampal pyramidal cells. J Neurosci. 21 (5), RC134 (2001).
  15. Schmitzer-Torbert, N., Redish, A. D. Neuronal activity in the rodent dorsal striatum in sequential navigation: separation of spatial and reward responses on the multiple T task. J Neurophysiol. 91 (5), 2259-2272 (2004).
  16. Nguyen, D. P., et al. Micro-drive array for chronic in vivo recording: tetrode assembly. J Vis Exp. (26), (2009).
  17. 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 (2013).
  18. Vandecasteele, M., et al. Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents. J Vis Exp. (61), e3568 (2012).
  19. Siegle, J. H., et al. Chronically implanted hyperdrive for cortical recording and optogenetic control in behaving mice. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2011, 7529-7532 (2011).
  20. Brunetti, P. M., et al. Design and fabrication of ultralight weight, adjustable multi-electrode probes for electrophysiological recordings in mice. J Vis Exp. (91), e51675 (2014).
  21. Hull, C. W. Google Patents. , Available from: https://www.google.com/patents/US4575330 (1986).
  22. Ludvig, N., Potter, P. E., Fox, S. E. Simultaneous single-cell recording and microdialysis within the same brain site in freely behaving rats: a novel neurobiological method. J Neurosci Methods. 55 (1), 31-40 (1994).

Tags

تسجيل علم الأعصاب، العدد 135، Hyperdrive، تيترودي متعددة، في فيفو الكهربية، خارج الخلية، النشاط العصبي، تتصرف الجرذان
بناء Hyperdrive تيترودي متعددة محسنة لتسجيل العصبية على نطاق واسع في التصرف الفئران
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lu, L., Popeney, B., Dickman, J. D., More

Lu, L., Popeney, B., Dickman, J. D., Angelaki, D. E. Construction of an Improved Multi-Tetrode Hyperdrive for Large-Scale Neural Recording in Behaving Rats. J. Vis. Exp. (135), e57388, doi:10.3791/57388 (2018).

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