Kemirgenler davranmak yılında Hareketli Silikon Problar tarafından Nöronlar Büyük ölçekli Kaydı

Merhaba Shane, ben Bija Laboratuvarı'ndan Monty. Bugün size, uyanık ve davranış gösteren sıçanlarda ünite aktivitesinin ve lokal alan potansiyelinin yüksek yoğunluklu elektrofizyolojik kayıtlarını gerçekleştirmek için silikon probların nasıl kullanılacağını göstereceğim. Size küçük bir mikro sürücünün nasıl yapılacağını, bir silikon probun buna nasıl sabitleneceğini ve ardından kronik kayıtlar için probun beyne nasıl implante edileceğini göstereceğim.

Bu işlem oldukça basit olsa da bir dizi adım içermektedir. Öyleyse başlayalım. Burada, yıllar boyunca tasarladığımız ve ürettiğimiz; çoklu tek telleri, tetrotları ve silikon probları hareket ettirmeye yarayan, sıçanlar ve fareler için küçük bir mikro sürücü koleksiyonu yer almaktadır.

Silikon problar, sert baskı devre kartlarına veya esnek poliamid kablolara bağlanabilir. Burada, bu dört şaftlı probun bir mikro sürücüye nasıl sabitleneceğini göstereceğiz. Bir sürücüyü hazırlamak için pirinç bir plakaya, 55 ve 65 boyutunda matkap uçlarına, bir kılavuza, tek sıralı bir pin başlığına, 0 0 90 vidaya ve karşılık gelen somuna, bir matkap ucu tutucuya ve bir tornavidaya ihtiyacımız vardır.

İlk adım, header'dan üç pinlik bir parçayı kırmaktır. Orta pini nazikçe dışarı çekin, 65 numara bir matkap ucuyla delerek deliği genişletin. Ardından kılavuz kullanarak bir diş açın.

Pirinç plakadan iki parça kesin. Plakanın kenarlarını Dremel matkap ile eğeleyin ve her iki parçanın ortasına 55 numara matkap ucu kullanarak bir delik açın. Pirinç plakalar pimlere temas edecek şekilde sürücü geçici olarak monte edilir; düzenek sabit hale gelene kadar vidaları hafifçe sıkın.

Pin uçları dışarı çıkarılır ve ardından pirinç plakalara lehimlenir. Mikro sürücü neredeyse hazırdır; vidanın çıkıntılı ucu eğelenir ve vidaya lehimlenir. Artık süper hafif bir mikro sürücüye sahibiz.

Saat yönünde çevirmek plastik köprüyü yükseltecektir. Silikon prob, sürücüye iki bileşenle bağlanabilir. İpek koruyucu elastomer ağırlığı.

Bileşenleri 10'a bir oranında karıştırın. Sivriltilmiş bir pamuklu aplikatör kullanarak bu koruyucuyu probun üst ucuna uygulayın. 60 °C'ye önceden ısıtılmış bir fırında en az iki saat boyunca kurumaya bırakın.

Kayıt bölgelerinin herhangi bir kalıntıdan arındırılmış olduğundan emin olmak için uçların temizlenmesi gerekir. Dört katı seyreltilmiş contra deterjan hazırlayın. Probun en az iki saat boyunca 63 °C sıcaklıktaki deterjan içerisinde bekletilmesini sağlayın.

Prob sürücüye sabitlenmeden önce, probun distal su içine tekrar tekrar daldırılmasıyla deterjan durulanmalıdır. Her kayıt bölgesinin empedansı bir jilet kullanılarak kontrol edilmelidir. İki mikro manipülatör kullanarak, pürüzlü bir yüzey oluşturmak için köprüye birden fazla kanal açın.

Prob, sürücünün köprüsüne karşı konumlandırılır. Ardından prob, cerrahi işlemden önce tutucu çimento ile köprüye sabitlenir. Referans ve toprak elektrotları hazırlanır.

Yalıtımlı bakır telin bir ucunu yaklaşık bir milimetre boyunca lehimleyin. Bir iğne kullanarak 0 0 90 paslanmaz çelik vidanın başını kazıyın ve bakır teli buraya lehimleyin. Herhangi bir lehimin vidanın yuvasına akmamasını dikkatlice sağlayın.

Bakır ağdan yamuk şeklinde parçalar kesin. Bu parçalar, kafa aşamasını korumak için birleştirilecektir. Cerrahi aletler ve hazırlık süreci, birçok küçük hayvan cerrahisinde kullanılanlarla aynıdır.

Lütfen bu videoda gösterilen cerrahinin, yalnızca uygun görünürlük ve çekim amaçlı olarak demonstrasyon amacıyla yapıldığını unutmayın. Birçok hazırlık adımı, cerrahi önlem ve ameliyat sonrası prosedür burada gösterilmemiştir. Lütfen kemirgen cerrahisi için uygun kılavuzlara başvurun.

Tüm cerrahi işlem, septik koşullar altında gaz ve anestezi kullanılarak gerçekleştirilir. Orta hat cilt insizyonunun ardından cilt ve periosteum çıkarılır, kafatası temizlenip kurulanır. Bregma ve lambda arasındaki konum ve mesafe ölçülür; böylece kafatası açılmadan önce önermenin X ve Y koordinatları belirlenebilir ve işaretlenebilir.

Probun implante edilmesi için, hem üst hem de yan tarafa kemiğin içine yarıya kadar birkaç vida sürülür; elektrotları yerleştirmek için bunların üzerine delikler de hazırlanır. Uzun süreli kronik deneylerde kafa aşamasını kafatasına sabitlemek için birden fazla vida kritik öneme sahiptir. Küçük bir fırça kullanarak, kafatasının tüm yüzeyine metal üzerine dentin aktivatörü uygulayın.

Ardından salin ile durulayın. Sonrasında, zincir kurs ekibini dikkatlice kaplayacak şekilde bir kat diş simanı uygulanır. Daha sonra dört bakır kanat, bu kafatası tutucu siman ile sabitlenir.

Şimdi cerrahinin en kritik kısmına geldik. Yuvarlak uçlu bir matkap ucu kullanılarak prob implantasyon bölgesinin hazırlanması. Delme işlemi birden fazla aşamada gerçekleştirilir ve kemik sık sık salin ile irige edilir.

Kemik flebi dikkatlice kaldırılır ve duralar temizlenmek için yüzey irige edilir. İki alete ihtiyaç duyulur. Bir böcek iğnesinden hazırlanan kanca ile keskin bir bistüri ucu kullanılarak duralar kaldırılır ve kesilir. Oluşabilecek hafif kanamalar salin irrigasyonu ile giderilebilir.

Ciddi bir kanama meydana gelirse veya neokorteks herhangi bir şekilde zarar görürse, cerrahi işlem sonlandırılmalı ve başka bir hayvan hazırlanmalıdır. Şimdi silikon probu implante ediyoruz. Prob, damarların olmadığı bir bölgeye yerleştirilmeli ve hafif kanamaları gidermek için bir hat kullanılmalıdır.

Prob, hedeflenen bölgenin yaklaşık bir milimetre üzerine yerleştirilir. Sıcak, eritilmiş parafin ve mineral yağı karışımı uygulanarak açıklık kapatılır. Sürücünün alt kısmı, grip cement ile korteks kafatasına sabitlenir.

Probun bağlantı kısmı da benzer şekilde kafatasına sabitlenir. Cerrahinin son ve kritik aşaması, probun ve sürücünün etrafında koruyucu bir silindir oluşturacak şekilde bakır ağ flapların birleştirilmesidir. Silindir ayrıca çevresel gürültüye ve yüklü bıyıkların oluşturduğu yavaş dalga artefaktlarına karşı bir elektriksel kalkan görevi görür.

Davranış sergileyen hayvanda yükseklik, fazla materyalin kesilip atılmasıyla ayarlanabilir. Referans ve şaselerden gelen teller, konnektörün uygun pinlerine lehimlenir. Şase ayrıca bakır ağa da lehimlenir.

Bakır mesh kanatçıklar lehimleme ile birleştirilmiş ve çimento ile güçlendirilmiştir. Sürüş vidasının hareketi, cerrahi işlemin sonunda, uygun postoperatif bakımın ardından kauçuk bir eldivenden kesilen bir parçayla baş aşamasının üst kısmından tekrar test edilir. Bir sonraki gün durumu gayet iyi olan sağlıklı ve uyumlu bir hayvandır.

Hayvanın serbest hareket edebilmesi için ultra hafif, ultra esnek çok telli kablo kullanmanızı öneririz. İnce kablo minimum karşı dengeleme gerektirir ve kısıtlamasız harekete olanak tanır. Kayıt kalitesi, her gün ev kafesinde test edilir.

Kayıt bölgesinin konumu, hem ünite ateşleme modelleri hem de lokal alan potansiyellerinin şekli kullanılarak tahmin edilir. Videomuz tek bir silikon probun implantasyonunu göstermektedir, ancak biraz pratikle birden fazla prob ve sürücü kullanılarak çok bölgeli kayıtlar kolaylıkla gerçekleştirilebilir. Fare beynine silikon problar implante etmek için benzer ancak daha küçük sürücüler de kullanıyoruz.

Son olarak, silikon prob kayıtları, optogenetik deneylerde nöral dokunun lokal ışık stimülasyonu ile etkili bir şekilde birleştirilebilir. İzlediğiniz için teşekkürler.