Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

בניית הנעת Tetrode רב משופרת עבור הקלטת עצבית בקנה מידה גדול ב מתנהג חולדות

Published: May 9, 2018 doi: 10.3791/57388

Summary

אנו מציגים הבנייה של דחף ניתנים להדפסה תלת-ממד עם שמונה עשר tetrodes מתכווננות באופן עצמאי. הנעת מיועד להקליט את פעילות המוח באופן חופשי להתנהג חולדות על פני תקופה של מספר שבועות.

Abstract

לנטר את דפוסי הפעילות של אוכלוסייה גדולה של נוירונים ימים רבים בבעלי חיים ערה היא טכניקה ערך בתחום מדעי המוח מערכות. מרכיב מפתח אחד של טכניקה זו מורכבת את המיקום המדויק של אלקטרודות מרובות אזורים במוח הרצוי שמירה על היציבות שלהם. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול לבנייה של דחף ניתנים להדפסה תלת-ממד, אשר כוללת 18 tetrodes מתכווננות באופן עצמאי, היא תוכננה במיוחד עבור ויוו חוץ-תאית עצבית הקלטה ב להתנהג בחופשיות חולדות. Tetrodes מצורף של microdrives ניתן גם בנפרד מתקדמים לתוך אזורים במוח מרובים לאורך המסלול, או יכול לשמש כדי למקם את מערך אלקטרודות לתוך אזור קטן יותר. Tetrodes מרובים מאפשרים בחינה סימולטני של action potentials מעשרות נוירונים בודדים, כמו גם פוטנציאל שדה מקומי של אוכלוסיות של נוירונים במוח במהלך התנהגות פעיל. בנוסף, העיצוב מספק עבור תלת-ממד פשוט ניסוח תוכנה שניתן לשנותו בקלות לצרכים ניסיוני שונות.

Introduction

בתחום מדעי המוח מערכות, מדענים חוקרים את ה"מפה עצבית שבבסיס תהליכים קוגניטיביים כגון ניווט מרחבי, זיכרון, קבלת החלטות. עבור אלה סוגים של מחקרים, חיוני כדי לפקח על הפעילות של נוירונים בודדים רבים במהלך התנהגות בעלי חיים. במהלך העשורים האחרונים, נעשו שתי מקדמות חשובים כדי לענות על הצרכים ניסיוני עבור הקלטת עצבית חוץ-תאית חיות קטנות1,2,3. בהתחלה היה הפיתוח של tetrode, חבילה של ארבעה microwires שישמשו להקלטת פעילות עצבית של נוירונים בו זמנית2,1,4. Amplitudes אות הפרש של פעילות על פני ארבעת הערוצים של tetrode מאפשר הבידוד של נוירון הפרט פעילות תאים בו זמנית מוקלטות רבים5. בנוסף, אופי גמיש microwires מאפשר יציבות גדול של tetrode מזעור העקירה היחסי בין tetrode של האוכלוסייה תא היעד. Tetrodes נמצאים כעת בשימוש נרחב במקום אלקטרודה אחת לחקר המוח רבים במינים שונים, לרבות מכרסמים1,2,6, פרימטים7חרקים8. שנית התפתחות דחף נשא מרובים tetrodes מטלטלין באופן עצמאי, אשר מאפשר ניטור בו זמנית של פעילות עצבית של אוכלוסיות גדולות של נוירונים מרובים הקלטה מיקומים3, 9,10,11,12.

הזמינות של מכשיר הקלטה אמינה ובמחיר של tetrode מרובה, לבעלי-חיים קטנים הוא מוגבל. חלל קלאסי, שפותחה לראשונה על ידי ברוס מקנוטון13, שימש בהצלחה להקלטות עצבית ב להתנהג בחופשיות חולדות במעבדות רבות בעבר שני עשורים9,10,14, 15. עם זאת, מסיבות טכניות, הרכיבים המקוריים הדרושים כדי לבנות את הכונן מקנוטון נמצאים כעת מאוד קשה להשיג, אינם תואמים עם נתונים משופרת לאחרונה רכישה ממשקים. העיצוב טוב מקובלים אחרים של הנעת מחייב את microdrives כדי להיות בעבודת יד, אשר יכול להניב תוצאות לא עקביות, צורכים זמן ניכר12. כדי להקליט את פעילות עצבית מאזורים שונים של המוח בחולדות להתנהג, פיתחנו דחף חדש בטכנולוגיית stereolithographic. חיפשנו לספק את הדרישות הבאות: (1) העל החדש חייב לאפשר תזוזה מדויקת של tetrodes במוח ומספקים הקלטה יציבה של אזורים מרובים היעד; (2) העל החדש חייב להיות תואם עם מערכת quickclip מגנטית שפותחה לאחרונה כדי לאפשר חיבור קל; (3) העל החדש שניתן להפיק באופן מדויק עם חומרים זמינים בקלות. כאן, אנו מספקים שיטה לבניית העל ניתנים להדפסה תלת-ממד המכיל 18 tetrodes מטלטלין באופן עצמאי, בהתבסס על העיצוב מקנוטון. בפרוטוקול, נתאר את הפרטים של תהליך ייצור של חלל חדש, שבו השתמשנו בהצלחה שיא פוטנציאל פעולה בודדת-נוירון, פוטנציאל שדה מקומי של cortices postrhinal ואת המדיאלי entorhinal בשבועות ב בחופשיות מתנהג חולדה במהלך משימות הרעיה טבעי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Stereolithography של דגמי תלת-ממד

  1. השתמש stereolithographic טכניקות כדי להדפיס את העל-חלל חלקים ואביזרים. כל חלל מורכב הסעות שמונה עשרה, שמונה עשרה המעבורת בריחים, וכל אחד של כל חתיכות פלסטיק אחרים (איור 1).
    הערה: האביזרים אינם חלק העל אך נחוצים לבניית מנוע העל-חלל.

2. הכנת אביזרים (איור 2).

  1. הכנה של ארון התקשורת microdrive (איור 2C).
    1. לנקות ולהרחיב קטנים דרך-החורים ואת החורים העיוור גדול בארון עם מקדחה ø מ מ 0.71 (0.028"), של ø מ מ 0.84 (0.033") המקדחה על סוסים, בהתאמה.
    2. חותכים מוט ø מ מ 0.89 (0.035") ריתוך 17 מ"מ מקטעי זמן סיבוב בשני הקצוות, להכניס כל מוט מדריך ø מ מ 0.84 (0.033 ") חורים על המדף, עוזב 11.5 מ מ בחוץ (ריקון עם המוטות משורשרות).
    3. הכנס 6 0-80 משורשר, 15.88 מ מ ("5/8) ברגים ראש שטוח ארוך למטה לתוך החריצים בארון. ודא מדריך מוטות, מוטות הברגה ישרים, מקבילים אחד לשני. למלא את החלל הריק במכונה עם שתדללו מלט שיניים. אוויר יבש על benchtop למשך 15 דקות.
    4. הדבק את מוטות ריתוך, ברגים לתוך ארון התקשורת עם סופר דק דבק מאפשרים אוויר יבש למשך 15 דקות.
  2. הכנה של התחנה הליבה (2E איור).
    1. חוט של ארבעה חורים עם ברז 2-56, והשתמש 2-56 מ מ 4.76 (3 / "16") ניילון ארוך הברגים כדי לאבטח את ליבת בתחנה, במידת הצורך.
  3. הכנת הכלי מפנה (2F איור).
    1. לשרשר את החור על הידית בהקשה 4-40. להכניס את הקצה במכונה לחריץ בתוך הידית ומאובטח עם בורג גביע ארוך 4.76 מ מ (3 / "16") 4-40.
  4. הכנה של בעל מנוע העל-חלל (איור 2G).
    1. שרשור החור בורג בהקשה 8-32. השתמש בורג האגודל ניילון זמן של 8-32, 9.52 מ"מ (" 3/8) כדי לאבטח את הנעת העל כאשר בשימוש.
  5. הכנה של המוט מיצוב מורכבים (איור 2 H).
    1. שרשור גזע מן הצד עם החור גדול יותר (למעלה) בהקשה 8-32 עד לעומק של 7 מ"מ. חוט חורים קטנים יותר (שישה העליון, 18 בתחתית) באמצעות הקשה 0-80. הרחב את החור המרכזי העליון עם ø מ מ 4.76 (3 / "16") מקדחה, במידת הצורך.
    2. להרכיב את הגבעול העליון, באמצעות 8-32 ø מ מ 4.76 (3 / "16"), 6.35 מ מ (1/4 ") זמן כתף בורג. לאבטח בתחתית הדף עם 0-80, 6.35 מ מ (1/4 פלייר) ברגים ארוכים כאשר בשימוש.

3. הכנת רכיבי מנוע העל-חלל (איור 3).

  1. הכנה אגוז העל-חלל (איור 3 א).
    1. משתמש בעל אגוז (איור דו-ממדי), שרשור האגוז בהקשה bottoming 3/8-24 עד שהתערובת חלקה.
  2. הרכבה של הגרעין העל-חלל (איור 3B).
    1. לנקות ולהרחיב את החורים הליבה באמצעות סיביות קודח בגדלים שונים (12 הקרקע חוט דרך חורים (הטבעת הפנימית): ø 0.61 מ מ (0.024"); 18 tetrode דרך-החורים (הטבעת האמצעית): ø מ מ 0.66 (0.026") הראשון, ולאחר מכן ø מ מ 0.71 (0.028 "); 18 מדריך רוד עיוור-חורים (הטבעת החיצונית): ø מ מ 0.84 (0.033")).
    2. שרשור שני דרך-החורים על הליבה ואת הנותר שמונה העיוור-החורים (ארבעה בצד, ארבע ליד החלק התחתון) באמצעות הקשה 0-80. להשתמש ברז bottoming החורים העיוור.
    3. צור תהליכים חיצוניים בבסיס של הליבה במבלט 3/8-24. התאם את הקובייה כראוי כך האגוז העל-חלל יתאים על הנושאים החדשים.
    4. בהתאם למספר הקרקע חוטים הרצויה, להוסיף מקטעי זמן מרובים של 6 מ מ 23-מד צינורות מתכת (קנולות) לתוך החורים תיל הקרקע הליבה, הדבקת אותם במידת הצורך. קובץ קצות קנולות חוט הקרקע עד סומק עם החיצוני של הליבה, ולנקות את קנולות עם חוט 0.30 מ מ (0.012") פלדה ø.
    5. הכנס 0 18-80, 15.88 מ מ ("5/8) ברגים ראש ארוך שטוח ראש למטה לתוך החריצים הליבה. לא לכופף את הברגים או נזק החוטים בתהליך זה.
    6. באמצעות מוט מיצוב מתחם ותחנת הליבה, מקם מקטעי 18 17 מ"מ של ø מ מ 0.89 (0.035") ריתוך רוד החורים רוד מדריך הליבה, אני פותח אותם יהיה מיושר עם הברגים (כ- 5 מ"מ).
    7. לתקן את העמדות של מוטות ריתוך, הברגים במידת הצורך, ולאחר מכן להדק את הבורג המרכזי הכתף וברגים שישה שמסביב בתוך מוט מיצוב מורכבים כדי לאבטח את ההוראות כלפי חוץ של המוטות הליבה. לעזאזל עם האגוז אל הליבה (עם מוט מיצוב מורכבים), להשתלב הליבה בעל מנוע העל-חלל כדי לאפשר יותר קל מיצוב תחת סטריאוסקופ.
    8. למלא את חריצי שתדללו מלט שיניים כדי לאבטח את הברגים עד היסוד ולאפשר ייבוש במשך 15 דקות 2-3 חריצים בכל פעם לפני הבטון שיניים ילך ויסתבך מילוי אוויר. לגרד משם כל מלט שיניים עודף על הליבה לשמור על התאמה נכונה עם המגן.
    9. הדבק את הברגים ואת מוטות לתוך הליבה עם דבק סופר דק, לאפשר לאוויר ייבוש למשך 15 דקות.
  3. הרכבה של microdrive (איור 3C).
    1. לנקות ולהרחיב את שני החורים החיצוני במעבורת עם מקדחים (חור קטן יותר: ø מ מ 0.61 (0.024") תרגיל סיביות; חור גדול יותר: ø 0.89 מ מ (0.035") לקדוח bit).
    2. הכנס את הברק הסעות בעל הברק הבסיס. שים לב הכיוון. קרוב המכסה מחזיק בולט, החזק בחוזקה ולאחר החוט באיטיות דרך החור במכסה באמצעות הקשה 0-80. הקש על 2 - 3 פעמים עד שהתערובת חלקה.
    3. הכנס את הברק הסעות המעבורת מן הצד עם הפתח קטן יותר. הבית ההסעות-ההסעות בולט מורכבת הפוך לתחנת הרכבת microdrive הבסיס.
    4. לחתוך קטע 15 מ מ של צינורות מתכת מד 23 חלקה בשני הקצוות, ולאחר מכן מקם את הצנרור מעל לחור ø מ מ 0.61 (0.024"), בהדרכת החריץ בתחנה המכסה. פטיש את הצינורית לתוך החור עד יהיה מיושר עם תחנת המכסה העליון.
    5. הסר חצי החיצוני של הקצה העליון של הצינורית עם גלגל מלטש. לנקות את הצינורית עם חוט מתכת ø מ מ 0.30 (0.012"). הדבק את הצינורית על גבי המעבורת באמצעות דבק סופר דק, מקפיד לא להדביק את הברק הסעות למעבורת, אוויר יבש למשך 15 דקות.
    6. הכנת microdrives לפחות שמונה עשרה, לבחון את microdrive על המדף microdrive. ודא כי הברק הסעות ניתן לסובב בצורה חלקה במעבורת microdrive כולו נע באופן חופשי לאורך מוט הברגה.
  4. הכנה של העמוד המרכזי (דמות תלת-ממד).
    1. חול העליון והתחתון של העמוד המרכזי עד שטוח, במידת הצורך. שרשור שני החורים בעמודה המרכזית באמצעות הקשה 0-80. להוסיף אגוז hex 0-80 (3.18 מ"מ (" 1/8) רחב, 1.19 מ"מ (3/64") גבוהה) לתוך כל חריץ.
  5. הכנה של המכסה מנוע העל-חלל (איור 3E).
    1. בעזרת מלקחיים מגנטיים, תגרום הדבק ארבעה מגנטים (3 מ מ קוטר, בעובי 1 מ מ) לתוך הבארות ארבע, התאמת אותם לקטבים N ו- S על הלוח ממשק אלקטרודה.
  6. הרכבה של קנולות מדריך לתוך חבילה (איור 3F).
    1. מקום 30 18 מד, קיר דק קנולות (מזהה) 0.19 מ מ, 0.0075" לתוך ø מ מ 2.29 (0.09") לכווץ צינורות (3-5 מ מ אורך, במרווחים בנפרד לאורך הצרור על ידי 5-10 מ מ). להפוך כל קנולות ריקון אחד עם השני על קצה אחד של הקיבוץ.
    2. לכווץ לכווץ הצינורות באמצעות אקדח חום עד הצרור הוא הדוק. לסחוט את הצרור בעדינות כדי לעצב אותו כרצונכם (עגולה או אליפטית). לאשר כי כל קנולות הם בעמדות הנכונות עם אין פיתול, מעבר, או כיפוף.
    3. סמן את area(s) להלחמה-קנולות. החלק unsoldered צריך להיות 26 מ מ אורך, בעוד החלק מולחם צריכה להיות 5-10 מ"מ. מהלך כיווץ צינורות לסימנים הלחמה למניעת התפשטות.
    4. החל שטף מאזור אחד להלחמה, הלחמה תוך כדי סיבוב את הצרור. מגניב בטמפרטורת החדר במשך לפחות 1 דק. חזור על שלב זה כדי הלחמה באותו האזור עוד פעמיים. חלקה את החלק מולחם על ידי הלחמה מבלי להחיל השטף וחומר מילוי. מגניב בטמפרטורת החדר במשך לפחות 1 דקות.
    5. לחתוך את הצרור האורך הנכון עם גלגל יהלום במהירות הגבוהה ביותר, פולנית שני מסתיים כדי להתאים את האורך (unsoldered חלק: 26 מ מ, מולחמים חלק: 5-10 מ מ, לפי הצורך). לנקות את קנולות מדריך עם חוט מתכת 0.18 מ מ (0.007") ø תחת סטריאוסקופ.
  7. מכין את tetrodes. נהלים דומים תוארו8,16,17 .
    1. להתאים את הגובה של הקו האופקי T ואת המיקום של פגים, כך זרוע אופקית על הצלב של סרגל T היא ישירות מעל למרכז פגים. חבר קצה אחד של-hook-S למרכז בר מערבבים מגנטי קטן, ואז להדביק אותם ביחד. לנקות את tetrode שמרחב עם אוויר דחוס ומנגב אתנול.
    2. מעגל השני הקצוות של פיסת tetrode יחיד חוט סביב 40 ס מ אורך יחד ולאחר מכן לאבטח עם חתיכה של נייר דבק נחושת.
    3. הרם את המעגל חוט על-ידי החזקת את הקלטת נחושת. חבר את הקצה מול הקלטת נחושת על גבי הזרוע האופקית של סרגל T. הנמך את הקלטת נחושת בעדינות (בעוד והקצה השני נמצא עדיין על הבר T), טוויסט פעם ולמקם את הקלטת נחושת לקורה T. המעגל tetrode הוא כעת בתצורת שמונה ("∞") עם קלטת נחושת יושב על הצלב של הפס האופקי.
    4. החזק בעדינות את הקלטת נחושת על הבר T עם יד אחת. עם היד השנייה, לחבר הסוף-hook-S חינם (עם מהומה מגנטי מחוברת לקצה השני) דרך החלק התחתון של המעגל חוט tetrode, שחרור-hook-S בעדינות ולתת לו ליישר את ארבעת החוטים לפי המשקל של הקרס S.
    5. להתאים את הגובה של הקו האופקי עד לתחתית-hook-S הוא כ-1 ס מ מעל המרכז של צלחת פגים.
    6. לכופף את הקצה של הקלטת נחושת למטה לאבטח אותו לסרגל האופקי. לבחון את ארבעת החוטים tetrode ישר על ידי עין ולאחר מכן להסיר את כל הלכלוך.
    7. הפעל את קדירות מסלף את ארבעת החוטים במהירות בסביבות 60 סל ד, עד הזווית בין החוטים untwisted מול שני בערך 60 ° צלזיוס.
    8. הגדר את האקדח חום 210 ° C, מחממים את החוטים מעוות על ידי גורף את האקדח לאורך ישר החוטים מזוויות שונות למשך 2 דקות שתתיך אותם ביחד על ידי המסת את המעיל בונד VG.
    9. הרם-hook-S עם מערבבים בעדינות וחותכים את הקצה התחתון של tetrode במספריים בסדר.
    10. להחזיק את הקלטת נחושת בסרגל אופקי עם האצבע, חתך את החוטים של שני הקצוות של הסרט נחושת עם מספריים, ולהסיר את הקלטת נחושת. חתוך את החוט הנותר בסרגל האופקי כדי לשחרר את tetrode.
    11. למקם את tetrode הושלמה בתוך קופסא ללא אבק לאחסון. להכין לפחות עשרים וחמש tetrodes.

4. מועצת העל (איור 4).

  1. הוספת את קנולות מדריך לתוך הגרעין העל-חלל (איור 4A).
    1. להסיר את הצינורות לכווץ והחלק קטע 4 מ מ של סיליקון אבובים (מזהה מ"מ 1.02 (0.04"), מ מ OD 2.16 (0.085 ")) לאורך הצרור לגבול מולחם/unsoldered. וודג הסדק ב העל-חלל מרווח להרחיב את החור המרכזי, המאפשר את מרווח כדי לחמוק סביב צינור סיליקון. להסיר את התבנית כאשר מרווח יושב במרכז הצינור סיליקון.
    2. לארגן את העמדות של קנולות מדריך החבילה על-ידי הצבת מקטעים ארוכים (10 ס מ) של חוט מתכת 0.18 מ מ (0.007") ø דרך כל בצינורית לתוך חור tetrode ספציפיים בתוך ליבת מנוע העל-חלל, מניעת התאמה כלשהי של חוטים או קנולות בתהליך. לכופף את הקצוות של החוטים להחזיק אותם במקום.
    3. לדחוף את קנולות דרך חורים הליבה, נזהר למנוע כיפוף או מעבר ביניהם, עד סוף כל בצינורית חינם יהיה לפחות 2 מ מ מחוץ לקצה העליון החור tetrode המתאימים שלהם. אבטח את מרווח בכך שהתבטלה האגוז אל הליבה, נזהר למנוע את מרווח סיבוב. חלה ירידה של מלט שיניים מאוד שתדללו מהחלק העליון של הליבה לתוך הצומת בין קנולות כדי לאבטח את מיקומם היחסי.
    4. לחתוך המדריך חוטים בסוף מולחם הצרור, ולהסיר אותם קנולות על ידי מפסק מהקצה חינם.
  2. הרכבה של microdrives אל העל הליבה (איור 4B). סידור מרחבי מפורט של microdrives ב העל כבר שתואר לעיל11,13.
    1. להעמיס את microdrives לאט ובזהירות על כל רוד משורשרות של הליבה. לאשר כי 23 (1) מד microdrive בצינורית יתנהל לתוך החור tetrode, (2) 30 מד מדריך בצינורית נכנס 23 מד microdrive בצינורית בצורה חלקה, ופונה (3) את הברק הסעות בצורה חלקה לאורך מוט הברגה. לדפוק את microdrives עד 1.0-1.5 מ מ מעל לקצה התחתון של מוטות הברגה.
    2. לחתוך חתיכות פוליאימיד אבובים eighteen (מזהה 0.11 מ מ (0.0045"), יתר 0.14 מ מ (0.0055")) לחלקים 38-43 מ מ (אורך של מדריך בצינורית צרור בתוספת 7 מ מ). נקה כל שפופרת עם חוט ø מ מ 0.08 (0.003") פלדה.
    3. היפוך הליבה, הכנס הצינורות פוליאימיד בתשומת לב המדריך קנולות מהקצה מולחם, לדחוף אותם כל הדרך פנימה תחת סטריאוסקופ. הפוך את ליבת זקוף והדבק בקצה העליון של הצינור פוליאימיד על גבי הצינורית microdrive עם דבק סופר עבה. מקם את ליבת הפוך ולתת הדבק יבש למשך 15 דקות.
    4. חותכים את פוליאימיד נוספת אבובים בקצה העליון, עוזב 0.5-1.0 מ"מ מחוץ הצינורית microdrive.
  3. הרכבה של החוטים הקרקע (איור 4C).
    1. לחתוך את מספר החוטים הקרקע צורך באורכים של 25-30 מ מ חוט פלדה מצופה (מצופה 0.20 מ מ (0.008"), ø ø חשופות 0.13 מ"מ (0.005 ")). רצועה 2 מ מ של הבידוד פלסטיק מטיפים שני החוטים ולהוסיף קצה אחד של כל אחד לתוך קצות קנולות מד זמן 30 6-8 מ מ. לשטח את קצות קנולות כדי לאבטח את הקשר שלהם חוטים בהתאמה.
    2. להשתמש בכלי Dremel לחתוך את קנולות לשניים כדי ליצור שני חוטי הקרקע מלאה מכל אחד.
    3. להוסיף בסוף הצינורית מד 30 עגול בקצה העליון של הצינורית תיל הקרקע הליבה ולחץ כדי להפוך את ההוספה חזק.
  4. הרכבה של הלוח ממשק אלקטרודה (איור 4D).
    1. הכנס העמוד המרכזי לליבה, מאובטח עם שני 0-80, ברגים ראש שקע ארוך 7.94 מ מ (5 / "16"). הדבק במידת הצורך להפוך את העמודה מרכזי יציב הליבה.
    2. להרחיב על החלקים החריצים בלוח EIB 72-QC-גדולים התואמים שני החורים מצותתים העמוד המרכזי בהקשה 1.2 מ מ ø. לצרף את הלוח ממשק אלקטרודה העמוד המרכזי עם שני 0-80, ברגים ראש פאן ארוך 3.97 מ מ (5/32"). ודא הלוח ממוקם במרכז, מאובטחת.
  5. לחבר את החוטים הקרקע (איור 4E).
    1. הובל כל חוט הקרקע סביב הטור המרכזי וחבר הסוף חינם חשופים ללוח הממשק אלקטרודה עם סיכת זהב על החור ייעודי הקרקע.
  6. להעמיס את tetrodes לתוך חלל, כמו בעבר תיאר 16 , 17 .
    1. לטעון כל tetrode בזהירות לתוך הצינורות פוליאימיד של microdrives, נזהר שלא לכופף אותם בתהליך.
    2. בעדינות להאכיל החוטים סוף חינם לתוך החורים שלהם המיועד לכך בממשק אלקטרודה ותערוך חשמלית חיבורם באמצעות סיכות זהב.
    3. חותכים את tetrodes בנפרד כדי באורך המתאים. לאשר החלק של tetrodes מהעורקים קצות הצינורות פוליאימיד התחתון לאחר חיתוך ישר, אחרת להחליף את tetrode כולו, ואז אני יערוך.
  7. הצמדת את המגן.
    1. לצרף את המגן ליבת באמצעות ארבע 0-80, 3.97 מ מ (5/32") ברגים ראש פאן. המספרים על המגן צריכה להיות תואמת עם המספרים על הלוח ממשק אלקטרודה.
  8. ציפוי העצות tetrode.
    1. צלחת קצות tetrodes באמצעות המכשיר ציפוי NanoZ מצויד מחבר ADPT-NZ-EIB-36 ו מתאם של ADPT-EIB-72-QC-HS-3617. לחלופין, צלחת אותם באופן ידני אחד אחרי השני כמתואר16. צלחת tetrode טיפים לפני השימוש (למשל, יום אחד לפני ההשתלה), כפי עכבה להגדיל בהדרגה לאורך זמן לאחר ציפוי. להחליף את tetrodes הוריד או נחסמת במהלך התהליך של ציפוי, לחתוך אותם האורך הנכון, ו מחדש צלחת.
  9. משלים את העל-חלל (איור 4F).
    1. הדבק את tetrodes כדי צינורות פוליאימיד שלהם כפי שתואר לעיל16. . משכי כולם בחזרה לתוך שלהם קנולות מדריך אז הטיפים מצופה אינם נחשפים
    2. בורג 4 0-80, 6.35 מ מ (1/4 פלייר) זמן רב שקע ברגים ראש לתוך החורים ארבע ליד החלק התחתון של הגרעין העל-חלל.
    3. שימוש סטריאוסקופ, להוריד את כל tetrode לאט עד קצה tetrode זה בדיוק מעל קצה הצינורית מדריך. בינתיים, אתר את המיקום של כל tetrode הצרור בצינורית מדריך. מפת המיקום של tetrode הוא קריטי עבור שחזור של הקלטה אתרים.
    4. לצרף את הכובע על הכונן ולאחסן את הנעת העל כראוי להשתלה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

השתמשנו דחף החדש שנבנה כדי להשיג תוצאות הניסוי. הכונן היה מצויד tetrodes בנוי ø 17 מיקרומטר (0.0007"), חוט מצופה פוליאימיד פלטינה-אירידיום (90% - 10%). קצות tetrodes מצופים בפתרון פלטינה שחור כדי להפחית impedances אלקטרודה אל בין kΩ 100 ו 200-1 kHz. הנעת הושתל 4.6 מ מ שמאל של האמצע ו- 0.5 מ מ והשתרשה עמוק בלבה הסינוס רוחבי על הגולגולת של 550 גרם, זכר רב-אוונס חולדה. חוטים נוספת בשטח היו מחוברים הגולגולת הברגים על המוח הקטן. כל ההליכים בוצעו כפי שאושר על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של ביילור לרפואה והיו דומה לזה שתואר לעיל האלה18. מייד לאחר השתלה כירורגית, tetrodes היו מתקדמים 1 מ מ לתוך המוח. בימים שלאחר מכן, שימשו קטן יותר מתקדם במרווחים של לא יותר מ-80 מיקרומטר. Tetrodes הותר לייצב לאחר כל קידום לפחות 20 h לפני הקלטות עצבית בוצעו.

כדי להקליט את פעילות עצבית, הנעת היה מחובר headstage קדם מגבר (Neuralynx, HS-72-QC), האחרון היה קשור למערכת רכישת נתונים הניתנים לתיכנות מגברים (Neuralynx, SX לינקס דיגיטלי). שדה מקומי פוטנציאל היו מופנים על חוט התיל של הקרקע, לטעום-2 kHz, ומסונן מעברים הלהקה ב 0.1 – 500 הרץ. פעילות היחידה הייתה הפניה של tetrode עם שום פעילות הנצפה ממוקמת 500 מיקרומטר מהמשטח המוח, לטעום-32 kHz, הלהקה לעבור סינון 600 Hz - kHz 6. רק ספייק ואת מעל לסף מסוים של 50 µV נרשמו.

איור 5A מדגימה פעילות עצבית הקליט מן tetrode הממוקמת בקליפת postrhinal (2.1 מ מ מתחת לפני השטח המוח), בעוד החיה היה בחופשיות שיחור מזון בתוך 1.5 m לפתוח תיבת שלושה שבועות לאחר ההשתלה. להקלטות נמשך כ 30 דקות, היחידות הקליט נשארה יציבה לאורך כל ההפעלה (שמגלה את הוריאציה ואת ספייק קטן). איור 5B מראה פוטנציאל שדה מקומי המוקלטת בו זמנית של ארבע tetrodes שונים הממוקמים בתוך קליפת entorhinal המדיאלי (3.4-3.7 מ מ עמוקה) תוך אותה חיה היה פעיל חקר הזירה פתוחה שבעה שבועות לאחר ההשתלה. השטח נקי פעילות אפשרית בטווח תדר תטא (6-10 Hz) היה נוכח. נוירון הפרט ספייק נתונים הופרדה באמצעות התוכנה מיון MClust (צבע Redish לספירה), נתונים פוטנציאליים שדה מקומי היה מדמיין הסקריפטים Matlab נכתב-מותאם אישית. דוגמאות של הקלטות tetrode באיכות נמוכה, הנובע אולי כונן מוכן לקוי, הוכחו בעבר17.

Figure 1
איור 1: רכיבי חלל שנוצר על-ידי טכנולוגיית stereolithographic. תמונה של רכיבי חלל ניתן להדפסה תלת-ממד (מטבע ¢ 1 להשוואה גודל). (א) הגרעין העל-חלל; (B) המגן; (ג) המכסה המגן; (ד) הטור המרכזי; (E) האגוז; (F) מרווח; (G) המעבורת; (H) הברק הסעות. סרגל קנה מידה: 1 ס מ. רכיבים אלה נוצרו על ידי מדפסת UnionTech RSPro450 להשתמש בחומר פלסטיק אנחנו מתפתחים 128. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: אביזרים ייעודית לבניית מנוע העל-חלל. אביזרים אלה תוכננו במיוחד כדי לסייע בהכנת העל-חלל. המרכיבים העיקריים שלהם נוצרו על ידי הדפסה stereolithographic. (א) המחזיק בולט הסעות, אשר מאבטח את הברק הסעות בעת ההקשה את החוטים. תחנת (B) מכלול microdrive, אשר ידריך את ההוספה בצינורית לתוך המעבורת. (ג) microdrive ארון תקשורת, אשר מסייעת כדי לבדוק את microdrives התאספו ומחזיקה אותם במקום בעת הדבקת את קנולות. 1: בסיס ארון תקשורת microdrive; 2: מתלה microdrive עם ברגים הוכנסה במלואה חריצי; 3: מתלה microdrive מוכן לשימוש. (ד) בעל אגוז, המחזיקה האגוז העל כאשר השחלה החור. תחנת (E) הגרעין העל-חלל, אשר מאבטח את הליבה תוך הלמות המוטות מדריך. (F) הכלי מפנה, אשר מניע את הברק הסעות כדי לסובב במעבורת. (G) בעל מנוע העל-חלל, אשר מסייע למקם את הנעת העל תחת סטריאוסקופ. המחזיק מגן גם את tetrodes אחרי שהם נטענו למאיץ העל. (H) מוט מיצוב מורכבות, אשר מסייע למקם את מוטות הברגה, מדריך מוטות בתוך ליבת מנוע העל-חלל. 1: רס ן רכיבים של המתחם; 2: החלק העליון של המתחם לאחר ההרכבה; 3: מוט מיצוב מורכבים בשימוש. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: הכנת חלל חלקים לפני האסיפה. תמונות מציג את תהליך ההכנה של הגרעין העל-חלל microdrive, וכן השני מוכן חלקי מנוע העל-חלל. (א) A מושחל מנוע העל-חלל אגוז. (B) הכנת הגרעין העל-חלל. 1: הליבה עם החוטים החיצוניים שנוצרו עבור האגוז; 2: הליבה ממוקם בתחנת ליבה עם ברגים הוכנסה במלואה חריצי; 3: מדריך מוטות מוצבים על ידי המטה מיצוב מורכבים, מוכנים להיות מעיקרי לתוך הליבה; 4: ממלא את השטח שנותר במכונה עם מלט שיניים שתדללו; 5: החלק העליון של גרעין העל מוכנה. (ג) הכנת microdrive. 1: בורג הסעות להציב הסעות בולט בעל בסיס פתק הפתח קטן יותר יהיה מופנה הנסיין; 2: להשחיל את החוטים בפנים הברק הסעות; 3: הכניסה של המעבורת. בולט לתוך המעבורת; 4: microdrive להניח לתחנת הרכבת microdrive הבסיס הצינורית בהדרכת המכסה תחנת, מוכנים להיות מוכנס; 5: microdrive עם החיצוני חצי של קצה הצינורית העליון הוסר (מסומן בחץ); 6: מורכבים microdrives נבדק על המדף microdrive. (ד) A עמודה במרכז עם חורים משורשרות שיבות שנוספו. . מכסה מנוע העל-חלל (אי) A עם ארבעה מגנטים מודבקים הבארות (F) א 36 מ מ אורך המדריך בצינורית הצרור, עם החלק מולחם בצד השמאל. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: הרכבה של העל-חלל. תמונות מראה שלבי ההרכבה העל-חלל. (א) החדרת קנולות מדריך לליבה. 1: הצרור בצינורית מדריך החליקה לתוך צינור סיליקון, את מרווח; 2: אחד המדריכים בצינורית להציב את החור המיועד שלה הליבה. כתב היד מראה הארגון של המדריך קנולות; 3: מדריך קנולות דחף לתוך הליבה; 4: הליבה עם קנולות מדריך הוספת ומאובטחים על ידי האגוז. (B) הרכבה של microdrives עד היסוד. 1: הליבה עם microdrives טעון; 2: microdrives עם צינורות פוליאימיד מוכנס קנולות. (ג) החדרת החוטים הקרקע לליבה. קובץ מצורף של הלוח ממשק אלקטרודה (D). 1: העל עם העמוד המרכזי מוכנס; 2: העל עם הלוח ממשק אלקטרודה מחוברת העמוד המרכזי. חיבור (E) של החוט לאדמה לבור המיועד בלוח ממשק אלקטרודה. (F) A סופית העל לקראת השרשה (סה כ משקל של 20 גרם). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 5
איור 5: אותות עצביים שהוקלט על ידי הנעת. הקלטות נציג מראה פעילות עצבית יחידת שדה מקומי פוטנציאליים במוח של עכברוש להתנהג. אשכול דו-ממדית (A) דיאגרמות ולהמחיש קוצים בודדים של נוירונים מוקלט בו זמנית על-ידי tetrode הממוקמת בקליפת postrhinal (עומק: 2.1 מ מ). משמאל: פיזור מגרש מציג את היחסים בין שיא אל שיא amplitudes של קוצים הקליט בין שתי אלקטרודות של tetrode. כל נקודה מקבילה לדקר אחת. אשכולות של קוצים נוטים מקורן באותו התא. ארבעה אשכולות הם צבע מקודד. סרגל קנה מידה: 20 µV. מימין: ספייק ואת (אמצעי ± ש) של התאים המסומן בצבע המוצג בצד השמאל. הערה וריאציית קטן של ואת. סרגל קנה מידה: 200 µs. (B) עקבות של שדה מקומי פוטנציאליים בטווח תדר תטא המוקלטת בו זמנית של ארבע tetrodes שונים הממוקמים בתוך קליפת entorhinal המדיאלי (עומק: 3.4-3.7 מ מ) כאשר העכברוש היה בחופשיות שיחור מזון. סולם בבר למטה משמאל: 500 µV; סולם בר הימנית התחתונה: גב' 100 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

הקבצים המשלימים: הקבצים המשלימים כוללים 20 קבצים בפורמט .stl המפרט את רכיבי חלל אביזרים מוכנים stereolithographic הדפסה (יחידות במ מ) ו 1 קובץ בתבנית .pdf אשר הוא ה-blueprint של הכלי מפנה עצה מוכן עבור עיבוד שבבי. הקבצים המקוריים של דגם התלת-ממד נוצרו בתוכנת AutoCAD בתבנית ה-. dwg, אשר יהיה זמין על פי בקשה. אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

כאן, אנו מתארים את התהליך של בניית דחף פיתח מורכבת 18 tetrodes מטלטלין באופן עצמאי. ניתן לבנות את הכונן מחלקים במחיר סביר לרכוש בחנויות רבות זמין חומרה, בשילוב עם רכיבים שנוצרו על-ידי הדפסת stereolithographic. הנעת יכול להיות קטנטנים באופן כרוני על הגולגולת של עכברוש באמצעות הליכים כירורגיים סטנדרטיים, והוא מסוגל להקליט פעילות עצבית חוץ-תאית, בעוד כשהחיה מבצעת משימות התנהגותיות שונות.

הנעת שומר על רבות מן התכונות המבוקשות של הנעת מקנוטון המקורי, כולל את microdrives חצובה זה הן אוריינטציה כלפי חוץ על ידי 30 מעלות מקו ה לכונן מרכז13, המספק תמיכה אמינה עבור tetrodes. מהרגע בו הוקנו, הנעת מאפשרת הביצוע של תנועות קטנות tetrodes בתוך המוח של חיה ער בדייקנות רבה. אחד סיבוב מלא של המעבורת על מוט הברגה מקביל תזוזה ליניארי של מיקרומטר 317.5. עם הכשרה מתאימה, נסיינית יכול לקדם את שירות הסעות בשלבים סיבוב 1/16 (20 מיקרומטר). עיצבנו את העל-חלל לשימוש בחולדות למבוגרים, אבל הכונן יכול בקלות לשמש כל חיה עם גוף בגודל של 350 גרם או יותר (מוגבלת על ידי גודל הראש). מגבלה אחת של המכשיר עשוי לציין את העומק מוגבל של הקלטה, כמו מרחק הנסיעה המרבית tetrodes לאורך מוטות הברגה הוא בסביבות 7 מ"מ, אשר יכול ליפול קצר של מבנים עמוק במוח של בעלי חיים.

Stereolithographic הדפסה מספק רזולוציה מספיק ליצור את הרכיבים הפלסטיים בפירוט רב עם דיוק גבוה, שימש בעבר העל פבריקציה נוספת12,19,20. במקרה זה, שימש של מדפסת תעשייתית זמין נפוץ באמצעות מתקני ייצור צד שלישי. שם כל הרכיבים העל הודפסו בדיוק, לרבות הגרעין העל-חלל, למרות גאומטריה מורכבת שלה, ואת המבנים קטנים כגון ø 0.6 מ"מ דרך חורים ואת הקירות דקים 0.3 מ מ. דיוק זה הופך stereolithography הינו הבחירה האידיאלית עבור ייצור רכיבי מנוע העל-חלל. בהתבסס על ניסיון קודם, מדפסות תלת-ממד פחות יקרות, שולחן העבודה נוטים פחות הכרחי עבור רבייה אמין של הנעת על הרכיבים הדרושים רמת דיוק. עדיין, stereolithographic טכנולוגיה יש המגבלות. ראשית, יש מבחר מצומצם של חומרים. הפלסטיק שבחרנו עבור חלל היה עמיד ביותר מאלה שיש לנו נבדק, אך זה עדיין לא אופטימלי לייצור חתיכות קטנות מאוד. המעבורות את המנעולים הסעות צריכים להיות מטופלים עם לנקוט משנה זהירות כפי שהם יכולים, לשבור במהלך ההכנה. רכיבי פלסטיק אינן autoclavable, כפי הטמפרטורה סטיה חום של החומר היא בסביבות 50 מעלות צלזיוס. בנוסף, החומר הדפסה המשמש הוא לא עמיד אצטון. בעיות אלה יכול להיפתר כאשר חומרים stereolithography חדשים שפותחו ונבדק. ובכל זאת, בהתחשב יחסית נמוך-העלות של stereolithography, היתרונות של טכניקה, עלות לחרוג רחוק את הליקויים. שנית, בשל אופיו של stereolithography, שבמהלכו photopolymers הם photochemically פני השטח למוצק על ידי לייזר UV כדי ליצור שכבה אחת של דגם התלת-ממד הרצוי21, האובייקטים שנוצרו על-ידי הדפסת stereolithographic חשופים לאור UV. כתוצאה מכך, לחשוף אותם UV חזקה (למשל, אור שמש ישיר) במשך שעות רבות יהיה בלתי הפיך להפחית כוחם הפיזי (מבוסס על תקשורת אישית עם בית הדפוס). בהתחשב UV סביבתי במרחב מעבדה (למשל, מן הפלורסצנט), מומלץ לאחסן את הרכיבים stereolithographic בקופסה כהה כאשר אינו בשימוש, אשר יהיה לשמור על כוח פיזי של רכיבי במשך שנים. יתר על כן, חשוב להשתמש בשיטות אחרות מלבד אור UV לחיטוי השטח העל לפני הניתוח. הנעת המבחן הזה נשאר מושתל על החולדה במצב טוב בסביבת מעבדה רגיל במשך ארבעה חודשים, ללא ציון של צמצום כוח פיזי או ביצועים.

מהות להדפסה תלת-ממד העל הזה גם מאפשר שינויים מהירים, גמישים מחדש. לדוגמה, העל-חלל ניתן בקלות לשנות את היעד מופרדים המוח מרובות אזורים11. יתר על כן, כונן זה יכולה להיות מכוונת לאפשר ניטור בו זמנית של פעילות עצבית, תמרון מוח מקומיים. התאגדות של בדיקה microdialysis עם המערך של tetrodes מאפשר הפעלת תרופתי שחרור משרות של נוירונים מאת לעירוי של סמים שונים במהלך ההקלטה עצבית22. יתר על כן, נוירונים מהונדסים לערוצים רגישים לאור אקספרס ניתן מופעל או לבטל את הפעלתם באמצעות שילוב של סיבים אופטיים tetrode צרור, optogenetic טכניקה19. בנוסף, הכונן יכול להיות בקלות שקנה המידה שלה השתנה עם מעטים מספר tetrodes בעלי חיים עם הראש בגדלים קטנים יותר, כגון עכברים או חולדות לנוער.

לסיכום, גמישות קלה יחד עם השיטה פשוטה יותר, במחיר נוח יותר של בניית שתל הקלטה עצביים יעיל בצורה אמינה ומדוייקת מגורמיה, הופך את חלל זה כלי רב עוצמה בתחום.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

אנו מודים המעבדה Moser במכון נאוולי עבור מערכות Neuroscience ומרכז לחישוביות עצבית, אוניברסיטת הנורבגית של מדע וטכנולוגיה, עבור הכרוני עצבית הקלטה הליכים בחולדות. עבודה זו נתמכה על ידי מענק-NIH R21 NS098146, האדם הגבול המדע תוכנית ארוך טווח מלגת LT000211/2016-L לל' Lu.

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

הקלטה neuroscience גיליון 135 על-חלל tetrode מרובה ויוו אלקטרופיזיולוגיה חוץ-תאית פעילות עצבית מתנהג חולדות
בניית הנעת Tetrode רב משופרת עבור הקלטת עצבית בקנה מידה גדול ב מתנהג חולדות
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