Name: DREAM implant: Başa sabitlenmiş ve serbest hareket eden farelerde kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli bir implant sistemi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-26T14:10:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: Keşfedin fare ve makaklarda kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli DREAM implant sistemini. Bu yöntem, doğal davranışlar sırasında nöronal aktivite kaydını mümkün kılar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma Hollanda Araştırma Konseyi (NWO; Crossover Programı 17619 "INTENSE", TS) ve Avrupa Birliği'nin Yedinci Çerçeve Programından (FP7/2007-2013) 600925 No'lu hibe sözleşmesi kapsamında (Neuroseeker, TS, FB, PT) ve Max Planck Topluluğu'ndan fon almıştır.

Farelerde Elektrofizyoloji için Uygun Maliyetli, Çok Yönlü Bir Prob İmplant Sistemi

<ol><li>Epsztein, J., Brecht, M., Lee, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+determinants+of+hippocampal+CA1+place+and+silent+cell+activity+in+a+novel+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Intracellular determinants of hippocampal CA1 place and silent cell activity in a novel environment.</a> Neuron. 70 (1), 109-120 (2011).</li>
<li>Okun, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+coupling+of+neurons+to+populations+in+sensory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Diverse coupling of neurons to populations in sensory cortex.</a> Nature. 521 (7553), 511-515 (2015).</li>
<li>Jun, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+integrated+silicon+probes+for+high-density+recording+of+neural+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Fully integrated silicon probes for high-density recording of neural activity.</a> Nature. 551 (7679), 232-236 (2017).</li>
<li>Znamenskiy, P., Kim, M. -H., Muir, D. R., Iacaruso, M. F., Hofer, S. B., Mrsic-Flogel, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+specificity+of+recurrent+inhibition+in+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Functional specificity of recurrent inhibition in visual cortex.</a> Neuron. 112 (6), 991-1000 (2024).</li>
<li>Rowland, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propagation+of+activity+through+the+cortical+hierarchy+and+perception+are+determined+by+neural+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Propagation of activity through the cortical hierarchy and perception are determined by neural variability.</a> Nat Neurosci. 26 (9), 1584-1594 (2023).</li>
<li>Roth, M. M., Dahmen, J. C., Muir, D. R., Imhof, F., Martini, F. J., Hofer, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thalamic+nuclei+convey+diverse+contextual+information+to+layer+1+of+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Thalamic nuclei convey diverse contextual information to layer 1 of visual cortex.</a> Nat Neurosci. 19 (2), 299-307 (2016).</li>
<li>Zong, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+two-photon+calcium+imaging+in+freely+moving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Large-scale two-photon calcium imaging in freely moving mice.</a> Cell. 185 (7), 1240-1256 (2022).</li>
<li>Demas, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed%2C+cortex-wide+volumetric+recording+of+neuroactivity+at+cellular+resolution+using+light+beads+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">High-speed, cortex-wide volumetric recording of neuroactivity at cellular resolution using light beads microscopy.</a> Nat Methods. 18 (9), 1103-1111 (2021).</li>
<li>Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+origin+of+extracellular+fields+and+currents+EEG%2C+ECoG%2C+LFP+and+spikes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The origin of extracellular fields and currents EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nat Rev Neurosci. 13 (6), 407-420 (2012).</li>
<li>Polikov, V. S., Tresco, P. A., Reichert, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+brain+tissue+to+chronically+implanted+neural+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes.</a> J Neurosci Methods. 148 (1), 1-18 (2005).</li>
<li>Savya, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+spatiotemporal+dynamics+of+astrocyte+reactivity+following+neural+electrode+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">In vivo spatiotemporal dynamics of astrocyte reactivity following neural electrode implantation.</a> Biomaterials. 289, 121784(2022).</li>
<li>Perge, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-day+signal+instabilities+affect+decoding+performance+in+an+intracortical+neural+interface+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Intra-day signal instabilities affect decoding performance in an intracortical neural interface system.</a> J Neural Eng. 10 (3), 036004(2013).</li>
<li>Pachitariu, M., Steinmetz, N., Kadir, S., Carandini, M., Harris, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kilosort%3A+realtime+spike-sorting+for+extracellular+electrophysiology+with+hundreds+of+channels%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Kilosort: realtime spike-sorting for extracellular electrophysiology with hundreds of channels.</a> bioRxiv. , 061481(2016).</li>
<li>Buzsáki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+recording+of+neuronal+ensembles%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).</li>
<li>Kloosterman, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-drive+array+for+chronic+in+vivo+recording%3A+Drive+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Micro-drive array for chronic in vivo recording: Drive fabrication.</a> J Vis Exp. (26), e1094(2009).</li>
<li>Jacobs, T., Darch, H., Holtzman, T., De Zeeuw, C. I., Romano, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standard+operating+protocol%3A+Implantation+of+Cambrige+NeuroTech+chronic+silicon+probe+and+mini-amp-64+digital+headstage+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Protocol+Exchange%22%5BJournal%5D)">Standard operating protocol: Implantation of Cambrige NeuroTech chronic silicon probe and mini-amp-64 digital headstage in mice.</a> Protocol Exchange. , (2023).</li>
<li>Juavinett, A. L., Bekheet, G., Churchland, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+adaptable%2C+reusable%2C+and+light+implant+for+chronic+Neuropixels+probes%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">An adaptable, reusable, and light implant for chronic Neuropixels probes.</a> bioRxiv. , (2024).</li>
<li>Kozai, T. D. Y., Jaquins-Gerstl, A. S., Vazquez, A. L., Michael, A. C., Cui, X. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+tissue+responses+to+neural+implants+impact+signal+sensitivity+and+intervention+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Chem+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Brain tissue responses to neural implants impact signal sensitivity and intervention strategies.</a> ACS Chem Neurosci. 6 (1), 48-67 (2015).</li>
<li>Nguyen, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-drive+array+for+chronic+in+vivo+recording%3A+tetrode+assembly%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Micro-drive array for chronic in vivo recording: tetrode assembly.</a> J Vis Exp. (26), e1098(2009).</li>
<li>Biran, R., Martin, D. C., Tresco, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+cell+loss+accompanies+the+brain+tissue+response+to+chronically+implanted+silicon+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Neuronal cell loss accompanies the brain tissue response to chronically implanted silicon microelectrode arrays.</a> Exp Neurol. 195 (1), 115-126 (2005).</li>
<li>Vöröslakos, M., Petersen, P. C., Vöröslakos, B., Buzsáki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+microdrive+and+head+cap+system+for+silicon+probe+recovery+in+freely+moving+rodent%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Metal microdrive and head cap system for silicon probe recovery in freely moving rodent.</a> eLife. 10, e65859(2021).</li>
<li>IMEC Neuropixels 1.0 User Manual V1.0.8. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.neuropixels.org/_files/ugd/328966_ca209d53ffb346b3bf98be39b903efa9.pdf">https://www.neuropixels.org/_files/ugd/328966_ca209d53ffb346b3bf98be39b903efa9.pdf</a> (2023).</li>
<li>Baranauskas, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+nanotube+composite+coating+of+neural+microelectrodes+preferentially+improves+the+multiunit+signal-to-noise+ratio%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Carbon nanotube composite coating of neural microelectrodes preferentially improves the multiunit signal-to-noise ratio.</a> J Neural Eng. 8 (6), 066013(2011).</li>
<li>Niell, C. M., Stryker, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+visual+responses+by+behavioral+state+in+mouse+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Modulation of visual responses by behavioral state in mouse visual cortex.</a> Neuron. 65 (4), 472-479 (2010).</li>
<li>Okun, M., Carandini, M., Harris, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+term+recordings+with+immobile+silicon+probes+in+the+mouse+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Long term recordings with immobile silicon probes in the mouse cortex.</a> bioRxiv. , (2015).</li>
<li>Chung, J., Sharif, F., Jung, D., Kim, S., Royer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-drive+and+headgear+for+chronic+implant+and+recovery+of+optoelectronic+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Micro-drive and headgear for chronic implant and recovery of optoelectronic probes.</a> Sci Rep. 7 (1), 2773(2017).</li>
<li>Bimbard, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+adaptable%2C+reusable%2C+and+light+implant+for+chronic+Neuropixels+probes%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">An adaptable, reusable, and light implant for chronic Neuropixels probes.</a> bioRxiv. , (2024).</li>
<li>Jones, E. A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+recoverable+Neuropixels+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22protocols.io%22%5BJournal%5D)">Chronic recoverable Neuropixels in mice.</a> protocols.io. , (2023).</li>
<li>Neuronexus Products - dDrive. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.neuronexus.com/products/accessories/microdrives/ddrive/">https://www.neuronexus.com/products/accessories/microdrives/ddrive/</a> (2024).</li>
<li>van Daal, R. J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implantation+of+Neuropixels+probes+for+chronic+recording+of+neuronal+activity+in+freely+behaving+mice+and+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Implantation of Neuropixels probes for chronic recording of neuronal activity in freely behaving mice and rats.</a> Nat Protoc. 16 (7), 3322-3347 (2021).</li>
<li>Guo, Z. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Procedures+for+behavioral+experiments+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Procedures for behavioral experiments in head-fixed mice.</a> PLoS One. 9 (2), e88678(2014).</li>
<li>Groblewski, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+head-fixation+system+for+performing+large-scale%2C+in+vivo+physiological+recordings+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A standardized head-fixation system for performing large-scale, in vivo physiological recordings in mice.</a> J Neurosci Methods. 346, 108922(2020).</li>
<li>Vasilev, D., Raposo, I., Totah, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brightness+illusions+evoke+pupil+constriction+preceded+by+a+primary+visual+cortex+response+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Brightness illusions evoke pupil constriction preceded by a primary visual cortex response in rats.</a> Cereb Cortex. 33 (12), 7952-7959 (2023).</li>
</ol>

TS, AN ve MNH, bu protokolde kullanılan açık kaynaklı mikro sürücüleri ve Faraday taçlarını üreten 3Dneuro BV'nin kurucu ortaklarıdır. FB ve PT, 33Dneuro B.V.'nin bilimsel danışma kurulunun bir parçasıdır. FB ve PT bu pozisyon için herhangi bir mali tazminat almazlar.

Bu el yazması, probların hızlı, güvenli ve standartlaştırılmış implantasyonu için bir protokol sunar ve bu da deneyin sonunda probun geri kazanılmasına ve yeniden kullanılmasına izin verir. Yaklaşım, modüler bir implant bileşenleri sistemini, özellikle tüm yaygın silikon problar ve kayıt sistemleriyle uyumlu bir mikro sürücüyü, kafaya sabitlenmiş davranışsal deneyler için kullanılabilecek bir kafa plakasını ve implantı korumak için giyilebilir bir Faraday kafesini kullanır. Bu takımyıldız, kullanıcıların implantlarını, süreç içinde implantın standardizasyonundan ödün vermek zorunda kalmadan, başa sabit ve serbest hareket eden davranış veya implant minyatürizasyonu (Faraday kafesi olmadan) ve artırılmış uzun vadeli sinyal sağlamlığı (Faraday kafesi ile) gibi farklı deneysel paradigmalara esnek bir şekilde uyarlamalarına olanak tanır.
Bu yaklaşım, kronik elektrofizyolojik kayıtları daha standart hale getirir (elle montaj gerektirmeyen prefabrike elemanlar aracılığıyla), daha az maliyetli (prob geri kazanımı yoluyla), daha az zaman alıcı (cerrahi adımları basitleştirerek) ve hayvan refahı ve davranışı ile daha kolay uyumlu hale getirir (azaltılmış implant boyutu ve stressiz kafa fiksasyonu yoluyla). Bu nedenle, bu protokol, kemirgenlerde elektrofizyolojik implantları, alanın en ileri noktasındaki öncü laboratuvarların ötesinde daha geniş bir araştırmacı yelpazesi için ulaşılabilir hale getirmeyi amaçlamaktadır.
Bu amaca ulaşmak için, burada sunulan protokol, mikrodrive implantlarının esneklik, modülerlik, implantasyon kolaylığı, stabilite, toplam maliyet, davranışla uyumluluk ve probun yeniden kullanılabilirliği gibi genellikle eşit derecede önemli birkaç yönü arasındaki dengeyi en aza indirir. Şu anda, mevcut yaklaşımlar genellikle bu yönlerden bazılarında mükemmeldir, ancak diğer özellikler için yüksek bir maliyete sahiptir. Örneğin, uzun süreler boyunca mutlak implant stabilitesi gerektiren kullanım durumları için en iyi implant yaklaşımı, probu doğrudan kafatasına25 yapıştırmak olabilir. Bununla birlikte, bu aynı zamanda probun yeniden kullanılmasını ve kötü kayıt kalitesi durumunda kayıt bölgelerinin yeniden konumlandırılmasını önler ve standart implant yerleştirme ile uyumlu değildir. Benzer şekilde, AMIE sürücüsü, probların geri kazanılabilir implantasyonu için hafif, düşük maliyetli bir çözüm sağlarken, tek problarla sınırlıdır ve hedef koordinatların17 yerleştirilmesiyle sınırlıdır. Spektrumun diğer ucunda, ticari olarak temin edilebilen bazı nano sürücüler (bkz. Tablo 1 16,17,21,26,27,28,29,30) son derece küçüktür, kafatasına serbestçe yerleştirilebilir ve tek bir hayvana implante edilebilecek prob sayısını en üst düzeye çıkarabilir16. Bununla birlikte, diğer çözümlere kıyasla pahalıdırlar, deneycilerin başarılı implant ameliyatları için çok yetenekli olmalarını gerektirir ve probun yeniden kullanılmasını yasaklar. Vöröslakos ve ark.21 tarafından geliştirilen ve hafif bir versiyonu da bu protokolün bir parçası olan mikrosürücü, daha iyi kullanım kolaylığı, daha düşük fiyat ve probun yeniden kullanılabilirliği için küçük implant boyutundan ödün verir
Tablo 1: Kemirgenlerde kronik prob implantları için popüler stratejilerin karşılaştırılması. Kullanılabilirlik: mikro sürücünün açık kaynak olup olmadığı (araştırmacıların kendilerinin oluşturması için), ticari olarak mevcut olup olmadığı veya her ikisi de olup olmadığı. Modülerlik: Entegre sistemler, birbiriyle sabit bir ilişki içinde olan bir veya birkaç bileşenden oluşurken, modüler sistemler, implantın üretilmesinden sonra (örneğin, ameliyat sırasında) probun / mikro sürücünün korumaya (kafa dişlisi / Faraday kafesi) göre serbest yerleştirilmesine izin verir. Modülerlik, listelenen implantların yayınlanmış bilgilerinden veya implantasyon protokollerinden belirlendi. Headfix: Evet: İmplantın tasarımına entegre edilmiş kafa sabitleme mekanizmaları vardır, X: İmplant, büyük sorunlar olmadan sabitleme için ekstra bir kafa plakası eklemek için boşluk bırakır, Hayır: İmplantın tasarımı muhtemelen alan sorunları yaratır veya kafa sabitleme ile kullanım için önemli tasarım değişiklikleri gerektirir. Prob yerleşimi: Sınırlı: İmplant tasarımı aşamasında prob yeri sınırlıdır. Esnek: Prob yeri ameliyat sırasında bile ayarlanabilir. Prob sayısı: implante edilebilecek prob sayısı. Bir fareye >2 prob implante etmenin, seçilen implant sisteminden bağımsız olarak önemli bir zorluk teşkil ettiğini unutmayın. Probun yeniden kullanılabilirliği: evet, eğer problar teorik olarak yeniden kullanılabilirse. Ağırlık / boyut: implantın ağırlığı ve hacmi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Table%201.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Bu farklı gereksinimleri daha sorunsuz bir şekilde uzlaştıran bir sistem oluşturmak için DREAM implantı, Vöröslakos implant21 temel alınarak tasarlanmıştır, ancak birkaç temel modifikasyon yapılmıştır. İlk olarak, toplam implant ağırlığını azaltmak için, burada kullanılan mikro sürücü, 3D baskılı paslanmaz çelik yerine işlenmiş alüminyumdan üretilir ve Faraday tacı minyatürleştirilir ve başlık plakası malzemesinin seçimine bağlı olarak 1,2-1,4 g'lık bir toplam ağırlık azalması sağlanır (bkz. Tablo 2). İkinci olarak, mikro sürücüyü çevreleyen kafa plakası, Faraday kafesi için bir taban olarak ikiye katlanırken hızlı ve stressiz kafa fiksasyonu sağlayan entegre bir kafa sabitleme mekanizmasına izin verecek şekilde tasarlanmıştır, nöronal kayıtlar için potansiyel hedef alanların çoğuna erişim sağlar ve implanta yalnızca minimum ağırlık ekler. Fiksasyon mekanizmasının düz şekli ve çıkıntıların olmaması, hayvanların görme alanında veya hareketinde minimum bozulma sağlar (bkz. Şekil 2A-C), önceki sistemlere göre belirgin bir gelişme31,32. Başlık plakasına sabitlenen Faraday tacı ve yüzüğü de önceki tasarımlara göre önemli ölçüde değiştirildi. Artık ameliyat boyunca herhangi bir geçici adaptasyon (örneğin, konektör yerleştirme açısından) veya lehimleme gerektirmezler, bu da implant hasarının potansiyel nedenlerini ve implant kalitesindeki öngörülemeyen varyansı ortadan kaldırır. Bunun yerine, DREAM implantı, her bir konektörün önceden tanımlanmış dört pozisyondan birine yerleştirilmesine izin vererek, ameliyat sırasında değişkenliği ve çabayı en aza indiren birden fazla standartlaştırılmış taç halkası varyasyonu sağlar. Son olarak, implant sistemini prob geri kazanımı için optimize eden DREAM implantı, mikrosürücü ve prob tipik olarak geri kazanılabildiği, temizlenebildiği ve birlikte yeniden kullanılabildiği için deneycilerin implant başına maliyeti ve hazırlık süresini önemli ölçüde azaltmasına olanak tanır.
Farklı implant sistemlerinin ortaya çıkardığı ödünleşimlere daha ayrıntılı bir genel bakış için, Tablo 1'e bakınız. Burada sunulan yaklaşım, örneğin boyut, kararlılık veya maliyet açısından diğer tüm stratejilerle karşılaştırıldığında genellikle maksimum performans sağlamasa da, tüm bu parametreler arasında üst aralıkta çalışır ve bu da onu çok çeşitli deneylere daha kolay uygulanabilir hale getirir.
Protokolün üç yönü, her bir özel kullanım durumuna uyum sağlamak için özellikle önemlidir: Zemin ve referans takımyıldızı, mikro sürücüyü çimentolama tekniği ve nöronal kayıt yoluyla implant doğrulaması. İlk olarak, topraklama ve referans pimlerini implante ederken amaç, mekanik/elektriksel stabilite ve invazivlik arasındaki tatlı noktayı belirlemekti. Örneğin, agar içine gömülü yüzen gümüş teller kemik vidalarından33 daha az invaziv olsa da, zamanla yerinden çıkmaya daha yatkındırlar. Agar ile birleştirilmiş pimlerin kullanılması, sağlam bir elektrik bağlantısı sağlarken, aynı zamanda doku travmasını önleyerek yerleştirme sırasında daha kolay kontrol edilme avantajına sahiptir. Kafatasına yapıştırılan topraklama pimlerinin yerinden çıkması olası değildir ve telin pimden ayrılması durumunda, implante edilen pimin daha geniş yüzey alanı ve stabilitesi nedeniyle yeniden takma genellikle basittir.
Tablo 2: Vöröslakos ve ark.21 tarafından tarif edilen DREAM implantı ile implant arasındaki bileşen ağırlıklarının karşılaştırılması. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Table%202.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
İkincisi, mikrosürücünün çimentolanması genellikle probun beyne yerleştirilmesinden önce gerçekleşmelidir. Bu, yerleştirme sırasında mikro sürücü stereotaktik tutucuya mükemmel bir şekilde sabitlenmezse, probun beyin içindeki yanal hareketini önler. Mikrosürücüyü yerine yapıştırmadan önce probun yerleşimini kontrol etmek için, mikroskobun paralaks kayması göz önüne alındığında dokunma konumunu tahmin etmek zor olabileceğinden, beyinle nereye temas edeceğini belirlemek için prob şaftının ucunu kısaca indirebilirsiniz. Mikro sürücü konumu belirlendikten sonra, çimentonun yanlışlıkla kraniyotomi ile temas etmemesini sağlamak için mikro sürücüyü çimentolandırmadan önce isteğe bağlı olarak kraniyotomiyi silikon elastomer ile koruyabiliriz; Bununla birlikte, silikon elastomer kalıntısı beyne çekilebileceğinden ve iltihaplanma ve gliyozise neden olabileceğinden, probun silikon elastomerden indirilmesi önerilmez.
Üçüncüsü, kullanılan deneysel protokole bağlı olarak, ameliyattan hemen sonra bir test kaydı yararlı olabilir veya olmayabilir. Büyük ölçüde, prob yerleştirildikten hemen sonra kaydedilen nöronal aktivite, geçici beyin şişmesi ve prob etrafındaki doku hareketi gibi faktörler nedeniyle kronik olarak kaydedilen aktiviteyi doğrudan temsil etmeyecektir, bu da hem yerleştirme derinliğinin hem de spike dalga formlarının doğrudan stabilize olma olasılığının düşük olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, anlık kayıtlar esas olarak genel sinyal kalitesini ve implant bütünlüğünü belirlemeye hizmet edebilir. Hareketli mikro sürücülü kızağın, beyin pozisyona ince ayar yapmak için stabilize olduktan sonra ameliyattan sonraki günlerde kullanılması önerilir. Bu aynı zamanda probun günde 1000 μm'den fazla hareket etmesini önlemeye yardımcı olur, kayıt alanına verilen zararı en aza indirir ve böylece kayıt alanının ömrünü uzatır.
Son olarak, kullanıcılar sistemi birden fazla hedef konumdan kayıt yapacak şekilde uyarlamak isteyebilirler. Bu sistem modüler olduğundan, kullanıcının bileşenlerin birbirine göre nasıl monte edileceği ve yerleştirileceği konusunda çok fazla hareket alanı vardır (bkz. yukarıdaki ve Ek Şekil 3 ve Ek Şekil 4). Bu, yatay olarak uzatılmış bir mekiğin mikro sürücüye monte edilmesine izin verecek, birden fazla probun veya büyük çok uçlu probun implante edilmesine ve ayrıca birden fazla ayrı mikro sürücünün implantasyonuna izin verecek modifikasyonları içerir (bkz. Ek Şekil 3 ve Ek Şekil 4). Bu tür modifikasyonlar, yalnızca konektörler/arayüz kartları/başlıklar için artan sayıda montaj bölgesi ile uyarlanmış bir taç halkasının kullanılmasını gerektirir.tages. Bununla birlikte, bu tasarımın alan sınırlamaları, hayvan modeli, bu durumda, fare tarafından belirlenir, bu da birden fazla probu tek bir mikro sürücüye istiflemeyi, birkaç mikro sürücüyü birbirinden bağımsız olarak implante etmekten daha ayak izi açısından daha çekici hale getirir. Burada kullanılan mikro sürücüler, yığılmış probları destekleyebilir ve bu nedenle, tek gerçek sınırlama, hayvan modeli tarafından tanımlanan alan ve ağırlık kısıtlamalarına uyabilecek baş aşamalarının veya konektörlerin sayısıdır. Ara parçalar, dikey olmayan montaj ve yerleştirme yollarını daha da artırmak için de kullanılabilir.
Sonuç olarak, bu protokol, prob kurtarmaya öncelik veren bir mikro sürücü tasarımının ek avantajıyla birlikte, bir probun ucuz, hafif ve daha da önemlisi ayarlanabilir implantasyonuna izin verir. Bu, tek kullanımlık probların engelleyici maliyeti, cerrahi ve implantasyon becerilerinin yüksek bariyeri ve kronik implantasyon için ticari çözümlerin benzersiz kullanım durumlarına uyarlanmasının genellikle zor olduğu gerçeğinin sorunlarını ele alır. Bu sorunlar, halihazırda akut elektrofizyoloji kullanan laboratuvarlar için bir acı noktası ve henüz elektrofizyoloji deneyleri yapmayanlar için caydırıcı bir unsur oluşturmaktadır. Bu sistem, bu sınırlamaların ötesinde kronik elektrofizyoloji araştırmalarının daha geniş bir şekilde benimsenmesini kolaylaştırmayı amaçlamaktadır.

<a href="https://app.jove.com/t/6665">This corrects</a> the article <a href="https://https://dx.doi.org/10.3791/66867">10.3791/66867</a>

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/66867">The DREAM Implant: A Lightweight, Modular, and Cost-Effective Implant System for Chronic Electrophysiology in Head-Fixed and Freely Behaving Mice</a>. The Authors&#160;section was&#160;updated.

Erratum: The DREAM Implant: A Lightweight, Modular, and Cost-Effective Implant System for Chronic Electrophysiology in Head-Fixed and Freely Behaving Mice

Kronik olarak implante edilmiş silikon problara sahip elektrofizyoloji, genetik ve deneysel izlenebilirlikleri nedeniyle, özellikle farelerde, davranan hayvanlarda nöral aktivite ve bağlantıyı araştırmak için güçlü bir teknik olarak ortaya çıkmıştır1. Özellikle laminer silikon probların, kortikal sütunlar2 içindeki fonksiyonel ilişkileri tanımlamak ve büyük nöronal popülasyonların dinamiklerini daha önce imkansız olan bir şekilde davranışla ilişkilendirmek için paha biçilmez bir araç olduğu kanıtlanmıştır3.
İki tamamlayıcı yaklaşım, in vivo nöral aktiviteyi kaydetmek için mevcut altın standartlardır: iki foton mikroskobu 4,5 ve hücre dışı elektrofizyoloji6. Kayıt metodolojisinin seçimi, elde edilebilecek okumaların doğasını kısıtlar: iki foton mikroskobu, zaman içinde büyük popülasyonlarda bireysel olarak tanımlanabilir nöronların uzunlamasına çalışmaları için özellikle uygundur, ancak yüksek ekipman maliyetlerinden muzdariptir ve sağlam beyinlerdeki korteksin yüzeysel katmanlarıyla sınırlıdır. Ek olarak, ~30 Hz'lik tipik zamansal çözünürlük, devam eden nöronal dinamikleri yakalama yeteneğini sınırlar 7,8.
Buna karşılık, elektrofizyolojik kayıtlar, nöronal aktiviteyi an be an izlemek için yüksek zamansal çözünürlük (40 kHz'e kadar) sunar, türler arasında ve kortikal derinliklerde yaygın olarak uygulanabilir ve iki foton mikroskobuna kıyasla nispeten düşük maliyetli kurulumlara sahiptir. Bununla birlikte, bireysel nöronların tanımlanmasının yanı sıra nöronal popülasyonların uzunlamasına izlenmesini sağlamak zordur. Bu özellikle tel elektrotlar, örneğin tetrodlar ve akut elektrot girişleri için geçerlidir. Kayıt oturumları9 boyunca nöronları takip etme yeteneğinden yoksun olmanın yanı sıra, tekrarlanan akut eklemeler, enfeksiyon ve gliozis olasılığını artıran bir bağışıklık tepkisi11 oluşturan lokal travmaya10 neden olur. Bu, sonuçta, kaydedilen nöronal aktivitenin stabilitesini ve deney hayvanlarının yaşam beklentisini azaltır ve akut elektrofizyolojik kayıtları içeren uzunlamasına çalışmaların kapsamını sadece birkaç günle sınırlar12.
Kronik yüksek yoğunluklu silikon prob kayıtları, akut elektrofizyoloji ve iki fotonlu görüntülemenin en iyi özelliklerinden bazılarını birleştirmeyi amaçlamaktadır. İki fotonlu görüntülemeye kıyasla tek tek nöronları tanımlama konusunda yalnızca biraz daha düşük bir yetenekle oturumlar boyunca nöral popülasyon dinamiklerini izleyebilirler13. Bu kayıtlar, kaydedilen sinyallerin uzamsal yerleşiminde ve kesin zamansal çözünürlüğünde yüksek esnekliğin yanı sıra, akut kayıtlara kıyasla deney hayvanlarının daha uzun ömürlülüğünü ve refahını sağlar14. Ayrıca, akut kayıtların aksine, kronik elektrofizyoloji sadece tek bir implantasyon olayı gerektirir, bu da enfeksiyon ve doku hasarı riskini etkili bir şekilde azaltır ve hayvanlar üzerindeki stresi en aza indirir15. Toplu olarak, bu avantajlar kronik elektrofizyolojiyi sinir sisteminin organizasyonunu ve işlevini araştırmak için güçlü bir araç haline getirir.
Bununla birlikte, fareler için yaygın olarak kullanılan kronik implantasyon teknikleri, araştırmacıları davranışsal kayıtlarla uyumluluk, implant ağırlığı, implantların tekrarlanabilirliği, finansal maliyetler ve genel kullanım kolaylığı arasında önemli değiş tokuşlar yapmaya zorlamaktadır. Birçok implant protokolü, probların16 yeniden kullanımını kolaylaştırmak için tasarlanmamıştır, bu da bireysel deneylerin etkin maliyetini dik bir şekilde artırır ve böylece bazı laboratuvarların kronik elektrofizyolojiyi kullanmasını finansal olarak zorlaştırır. Ayrıca, genellikle uzmanlık ve kaynakların mevcut olmayabileceği kapsamlı şirket içi prototipleme ve tasarım çalışmaları gerektirirler.
Öte yandan, entegre implant sistemleri17 kemirgenlerde kronik elektrofizyoloji için daha yaygın olarak erişilebilir bir çözüm sunar. Bu sistemler, implant kullanımını ve cerrahi prosedürleri basitleştirmek için probu tutan bir mikro sürücüyü implantın geri kalanıyla entegre etmek üzere tasarlanmıştır. Bununla birlikte, bir kez implante edildikten sonra, bu tür sistemler çok ağır olabilir ve deneycinin bir deneyi farklı hedef koordinatlara esnek bir şekilde uyarlama yeteneğini sınırlayabilir. Genellikle, ağırlıkları daha küçük hayvanlarda implantları engeller, potansiyel olarak hayvan hareketini bozar ve strese neden olur18. Bu, kilo sınırlamalarının bu grupları etkileme olasılığı daha yüksek olduğundan, çocuk ve kadın kohortları üzerindeki araştırmaları orantısız bir şekilde etkileyebilir.
Ek olarak, tüm entegre sistemler implantasyon sonrası elektrot pozisyonlarının ayarlanmasına izin vermez. Bu önemlidir, çünkü prob yerleştirilmesine19 bağlı gliozis veya yara izi, özellikle implantasyondan sonraki ilk 48 saat içinde20, kaydedilen nöronal aktivitenin kalitesini azaltabilir. Prob yerleştirme derinliğinde yapılan mikro ayarlamalar, sinyal bütünlüğü üzerindeki bu olumsuz etkileri sınırlayabilir. Bu nedenle, yaygın olarak mikro sürücüler olarak adlandırılan mikro konumlandırma mekanizmaları, uzunlukları boyunca dağıtılmış çok sayıda elektrot içeren problarda bile faydalı olabilir.
Bu tür ödünleşimlerin üstesinden gelmek için, hafif, uygun maliyetli ve modüler bir çözüm sunarak önceki tasarımların sınırlamalarını ele alan fareler için yeni bir kronik elektrofizyoloji implant sistemi sunuyoruz. DREAM implant sistemi, bir farenin tipik vücut ağırlığının %10'undan (~2,1 g) daha hafif olacak şekilde tasarlanmıştır ve hayvan refahı ve davranış üzerinde minimum etki sağlar. DREAM implant tasarımının doğrulanması, kafatasına yük yerleştirildiğinde kemirgenlerde önemli ölçüde etkilenebilen hareket gibi davranışsal temel metrikler üzerinde minimum etki gösterir. Bu, hayvan refahını artırarak ve etolojik olarak daha sağlam deneylere izin vererek, serbestçe hareket eden ve kafası sabit hayvanları kullanan deneysel paradigmalara fayda sağlayabilir.
Sistem, 7 mm'ye kadar kayıt derinliğinin esnek bir şekilde ayarlanması için bir mikro sürücü içerir ve farklı tipteki problara ve kayıt cihazlarına uyarlanabilir, bu da araştırmacılara çeşitli deneysel uygulamalar için uygun maliyetli ve çok yönlü bir araç sağlar. Sistem, diğer sistemlere kıyasla tutarlı prob geri kazanımı sağlayan (beklenen ortalama geri kazanım oranı: prob başına yaklaşık üç güvenilir yeniden kullanım) ve bireysel deneylerin maliyetini önemli ölçüde azaltan metal bir mikro sürücü21 ile rutin olarak birleştirilir.
Tasarım, elektrofizyolojik gürültüye, mekanik darbelere ve bulaşıcı malzemelere karşı ucuz ama sağlam koruma sağlayan 3D baskılı koruyucu Faraday kafesine sahiptir ve minimum enfeksiyon oranlarından muzdarip istikrarlı ve gürültüsüz kayıtlar sağlar. Bu implante edilebilir kafes, darbelere karşı koruma ve Faraday kafesinin iletken metal ağ kaplaması için yapı sağlamak üzere tasarlanmış 'taç' adı verilen taç halkasından ve implante edilebilir bir amplifikatör ve/veya prob konektörü için bir montaj görevi gören taç halkasından oluşur (bkz. Şekil 1).
Son olarak, modüler implant sistemine dahil olan kafa plakaları, implanta ekstra hacim eklemeden yeni, verimli bir kafa sabitleme sistemi ile uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Mevcut diğer sistemlerin aksine, implanta yakın küçük vidaların sıkılmasını, deney düzeneğinde farelerin sabitlenmesini hızlandırmayı ve deneyci-hayvan ilişkisinin yanı sıra davranışsal uyumu iyileştirmeyi gerektirmez. Aynı zamanda, başlık plakası DREAM kronik elektrofizyoloji sisteminin diğer modüllerini oluşturmak için bir temel olarak kullanılır.
DREAM implantı için tasarım dosyaları https://github.com/zero-noise-lab/dream-implant/'da açık kaynaklı donanım olarak yayınlanmaktadır. İlerleyen bölümlerde, DREAM implant sisteminin tasarımı ve üretimi anlatılacak, bir fare modelinde başarılı bir şekilde uygulanması gösterilecek ve mevcut sistemlere kıyasla potansiyel uygulamaları ve avantajları tartışılacaktır.

<table><tbody><tr><td>0.05" Lehim Kuyruğu Soketi</td><td>Mill-Max</td><td>853-93-100-10-001000</td><td></td></tr><tr><td>1,1'-dioktadesil-3,3,3',3'- Reaktif tetrametilindokarbosiyanin perklorat ('DiL'; DiIC18(3))</td><td>ThermoFisher</td><td>D282</td><td>Prob konumunun daha kolay histolojik doğrulaması için kullanılan lipofilik boya,</td></tr><tr><td>Yapıştırıcı Macun (Blu-Tack)</td><td>Bostik</td><td>308590110</td><td>Varyasyonları (örneğin Pritt tarafından) kırtasiye mağazanızda bulunmalı</td></tr><tr><td>Agar</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A1296</td><td>İletkenlik için tuzlu su ile yap.</td></tr><tr><td>Amplifikatör (Miniamp-64)</td><td>Cambridge Nöroteknoloji</td><td></td><td>Minyatür ve implante edilebilir amplifikatör ve dijitalleştirici. Alternatif implante edilebilir digitiser veya implante edilebilir Omnetik konnektör kullanımı mümkündür.</td></tr><tr><td>Ağrı Kesici Krem (EMLA Krem)</td><td>Aspen</td><td>39699/0088</td><td>Operatif ağrı için kullanılan ağrı kremi, prilokain ve lidokain içerir.</td></tr><tr><td>Açılı Aralık</td><td>3DNeuro</td><td></td><td>Dik olmayan sürücü montajı için açılı ara parça.. Açık souce, ayrıca https://github.com/zero-noise-lab/dream-implant/</td></tr><tr><td>Mavi ışık kürleyici LED</td><td>B.A. International</td><td>818223</td><td>Astar polimerizasyonu için kürlenen ışık. 420-480 nm dalga boyu</td></tr><tr><td>Kemik mumu</td><td>SMI</td><td>Z046</td><td>Ameliyat sonrası kraniotomiyi korumak için mum ve prob kullanın.</td></tr><tr><td>Buprenorfin</td><td>Elanco Europe LTD</td><td>401513</td><td>Enjeksiyon Buprenorfin çözeltisi (0.3 mg/mL)</td></tr><tr><td>Bakır ağ</td><td>Dexmet</td><td>3CU6-050FA</td><td>Bakır ağ, prob ve kraniotomiyi elektriksel ve fiziksel olarak korumak için kullanılır.</td></tr><tr><td>Siyanoakrilat yapıştırıcı (Loctite)</td><td>Loctite</td><td>1363589</td><td>Siyanoakrilat jel yapıştırıcı</td></tr><tr><td>Diş Çimento (SuperBond C&; B)</td><td>Sun Medical</td><td>K058E</td><td>Diş çimento (SuperBond)</td></tr><tr><td>Tüy Dökme Kremi (Veet)</td><td>Veet</td><td>310000091434</td><td>Ameliyat bölgesinin çevresindeki tüy çıkarma kremi.</td></tr><tr><td>Enrofloksasin (Baytril)</td><td>Elanco Europe LTD</td><td>00879/4117</td><td>Enjekte edilebilir enrofloksasin çözeltisi (25 mg/mL)</td></tr><tr><td>Faraday tacı</td><td>3DNeuro</td><td></td><td>3D baskılı implante edilebilir koruyucu kafes. Açık souce, ayrıca https://github.com/zero-noise-lab/dream-implant/</td></tr><tr><td>Faraday yüzüğü</td><td>3DNeuro</td><td></td><td>Faraday kafesi için 3D baskılı implante edilebilir koruyucu halka. Açık souce, ayrıca https://github.com/zero-noise-lab/dream-implant/</td></tr><tr><td>Hemostatik Sünger</td><td>SMI</td><td>ZHG101010</td><td>Emilebilir jelatin hemostatik sünger</td></tr><tr><td>Isı Büzülme Tüpü</td><td>HellermannTyton</td><td>TA32-9/3 BK</td><td>Yumuşak uçlu forseps yapmak için ısı büzülme boru</td></tr><tr><td>İyot</td><td>Braunol</td><td>9322507</td><td>Sulu povidon-iyot çözeltisi.</td></tr><tr><td>Metamizol (Novalgin)</td><td>Sanofi-Aventis Gmbh</td><td>4527098</td><td>Enjeksiyon Metamizol (500mg/mL)</td></tr><tr><td>Metamizol (Novalgin)</td><td>Sanofi-Aventis Gmbh</td><td>1553758</td><td>Metamizol çözeltisi</td></tr><tr><td>Microdrive (R2Drive)</td><td>3DNeuro</td><td></td><td>Hareketli mekikle birlikte geri alınabilir metal mikro sürücü. Açık souce, ayrıca https://buzsakilab.github.io/ 3d_print_designs/ adresinde de mevcuttur</td></tr><tr><td>Mineral Yağ</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M5310-100ML</td><td>Kraniotomi koruma jeli oluşturmak için çözücü olarak kullanılan yağ.</td></tr><tr><td>Dökmeyen Mendiller (Kimtech)</td><td>Kimtech</td><td>7552</td><td>Dökülmeyen mendiller</td></tr><tr><td>Giriş</td><td>Bisco</td><td>B-7202P</td><td>Evrensel kafatası yapıştırıcısı, nemin çimentoyu bozmasını önler ve üzerine çimento biriktirilmek için sağlam bir temel sağlar.</td></tr><tr><td>R2Drive tutucu</td><td>3DNeuro</td><td></td><td>R2Drive montajı için stereotaktik eklenti. Açık souce, ayrıca https://buzsakilab.github.io/ 3d_print_designs/ adresinde de mevcuttur</td></tr><tr><td>Kendine yapışan sargı</td><td>3M</td><td>VB050</td><td>Ameliyat sonrası implant için koruyucu sargı</td></tr><tr><td>Silikon prob (H2)</td><td>Cambridge Nöroteknoloji</td><td></td><td>32 kanallı kronik olarak implante edilebilir lineer silikon prob. Alternatif Prob kullanımı mümkündür.</td></tr><tr><td>Silikon Elastomer (Duragel)</td><td>Cambridge Nöroteknoloji</td><td></td><td>Silikon Elastomer</td></tr><tr><td>Silikon Alçı (Kwikcast)</td><td>WPI</td><td>KWIK-CAST</td><td></td></tr><tr><td>Gümüş iletken epoksi</td><td>MG Kimyasalları</td><td>8331D-14G</td><td>Gümüş epoksi</td></tr><tr><td>5 numara Dumont forseps</td><td>FSTools</td><td>11251-10</td><td>Kemik flebi kaldırmak için küçük forsepsler.</td></tr><tr><td>Paslanmaz çelik tel, teflon kaplamalı</td><td>Bilim Ürünleri GmBH</td><td>SS-3T</td><td>Topraklama kablosu</td></tr><tr><td>Stereotax (RWD)</td><td>RWD</td><td>68803</td><td>Farelerde cerrahi işlemler için stereotax.</td></tr><tr><td>Tergazyme</td><td>Alconox</td><td>1304</td><td>Temizleme probu için olası bir enzimatik temizleyici</td></tr><tr><td>İki Parçalı Hızlı Ayarlanan Epoksi Reçine</td><td>Gorilla</td><td>EP3</td><td>DREAM implant parçalarının kalıcı bağlanması için epoksi.</td></tr><tr><td>Vannas Yaylı Makas Yuvarlak Sap</td><td>FSTools</td><td>15403-08</td><td>0.075mm düz uçlu yaylı geri dönen veteriner makasi.</td></tr><tr><td>Veteriner Siyanoakrilat Yapıştırıcı (Vetbond)</td><td>3M</td><td>70-0068-5256-3</td><td>Veteriner siyanoakrilat yapıştırıcı</td></tr></tbody></table>

dream implant: başa sabitlenmiş ve serbest hareket eden farelerde kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli bir implant sistemi

The DREAM Implant: A Lightweight, Modular, and Cost-Effective Implant System for Chronic Electrophysiology in Head-Fixed and Freely Behaving Mice

Kemirgenlerdeki kronik elektrofizyolojik kayıtlar, nöronal dinamikler ve bunların davranışsal önemi hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde geliştirmiştir. Bununla birlikte, probları kronik olarak implante etmek için mevcut yöntemler, maliyet, kullanım kolaylığı, boyut, uyarlanabilirlik ve uzun vadeli stabilite arasında dik dengeler sunar.
Bu protokol, fareler için DREAM (Dinamik, Kurtarılabilir, Ekonomik, Uyarlanabilir ve Modüler) adı verilen ve şu anda mevcut seçeneklerle ilişkili ödünleşimlerin üstesinden gelmek için tasarlanmış yeni bir kronik prob implant sistemi sunar. Sistem, basit adımlarla birleştirilebilen ve implante edilebilen ve probların geri kazanımı ve çoklu yeniden kullanımı için güvenli bir şekilde eksplante edilebilen standartlaştırılmış donanım elemanları ile hafif, modüler ve uygun maliyetli bir çözüm sunarak deneysel maliyetleri önemli ölçüde azaltır.
DREAM implant sistemi üç donanım modülünü entegre eder: (1) tüm standart silikon probları taşıyabilen ve deneycilerin 7 mm'ye kadar bir hareket mesafesi boyunca kayıt derinliğini ayarlamasına olanak tanıyan bir mikro sürücü; (2) elektrik koruması, darbe koruması ve konektör yerleşimi için bakır ağ kaplı giyilebilir bir Faraday kafesi için üç boyutlu (3D) yazdırılabilir, açık kaynaklı bir tasarım ve (3) gelişmiş hayvan refahı ve kullanım kolaylığı için minyatür bir kafa sabitleme sistemi. İlgili cerrahi protokol hız (toplam süre: 2 saat), prob güvenliği ve hayvan refahı için optimize edilmiştir.
İmplantlar, hayvanların davranış repertuarı üzerinde minimum etkiye sahipti, serbestçe hareket eden ve başa sabitlenen bağlamlarda kolayca uygulanabilirdi ve implant sonrası haftalarca veri toplama için açıkça tanımlanabilir başak dalga formları ve sağlıklı nöronal tepkiler sağladı. Enfeksiyonlar ve diğer cerrahi komplikasyonlar son derece nadirdi.
Bu nedenle, DREAM implant sistemi, farelerde kronik elektrofizyoloji için çok yönlü, uygun maliyetli bir çözümdür, hayvan refahını artırır ve etolojik olarak daha sağlam deneyler sağlar. Tasarımı, çeşitli araştırma ihtiyaçlarında deneysel prosedürleri basitleştirerek, kemirgenlerde kronik elektrofizyolojinin çok çeşitli araştırma laboratuvarlarına erişilebilirliğini artırır.

Bu protokol, araştırmacıların davranan farelerde hafif, uygun maliyetli ve güvenli kronik elektrofizyoloji kayıtları yapmalarını sağlayan bir kronik implantasyon sistemi sunmaktadır (Şekil 1). Bu yaklaşımın başarılı bir şekilde uygulanmasını belirleyen ana faktörler şunlardır: kafatasının tam çimento kaplaması, minimal invaziv ve uygun şekilde korunan bir kraniyotomi, mikrosürücünün güvenli bir şekilde bağlanması ve kafatasına kablolama ve koruyucu Faraday materyalinin tam sürekliliği. Bu noktalar hesaba katıldığında, yüksek kaliteli kayıtlara tutarlı bir şekilde ulaşılabilir. Burada, cerrahi başarının aşağıdaki ana yönleriyle ilgili temsili sonuçlar gösterilmektedir:
1) İmplant hayvan davranışına veya sağlığına müdahale ediyor mu? 2) Sinyal kalitesi yüksek mi ve sinyaller uzun süre korunabilir mi? 3) Kayıtlar görev performansı ile kolayca birleştirilebilir mi?
İmplantın hayvan davranışı üzerindeki etkisini değerlendirmek için, implante edilmiş beş hayvanda izlenen hareket modellerini analiz ettik. Şekil 2A , implanttan 10 dakika önce ve implanttan 1 hafta sonra bir oyun kafesi içinde serbestçe hareket eden bir hayvan örneğini göstermektedir. Hareket kalıplarının değişmediği görülebilir. Bu gözlem, hayvanlar arasındaki hareket hızlarının ve kafa yönlerinin dağılımını gösteren Şekil 2B, C ile doğrulanmaktadır. Hem koşu hızı hem de kafa yönleri implantasyondan önce ve sonra büyük ölçüde değişmedi ve eğer bir şey varsa, ameliyattan sonra koşu hızları biraz yükselmiş gibi görünüyordu. Ek Video 1 , implantasyon ameliyatından 6 gün sonra bir hayvanın kısa bir video kaydını göstermektedir. Ev ortamında hareket, tımar, yetiştirme ve yiyecek arama gibi tipik ev kafesi davranışlarının tümü görülebilir ve genel sağlığın yanı sıra ameliyattan başarılı bir şekilde iyileşmeyi gösterir. İmplantın düşük davranışsal etkisi, büyük olasılıkla düşük ağırlığı ve yönetilebilir yüksekliğinden kaynaklanmaktadır.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66867/66867fig02.jpg"> Şekil 2: Ameliyat öncesi ve sonrası hareket. (A) Bir hayvanın (sol panel) implantasyondan önce ve sonra (sağ panel) örnek hareketi. X/Y koordinatları santimetre cinsindendir, noktalar 10 dakikalık bir süre boyunca her zaman noktasında hayvanın konumunu gösterir. (B) 5 hayvanda implantasyondan önce 5 seans ve implantasyondan sonra 3 seans boyunca hareket hızlarının cm/s cinsinden dağılımı. (C) (B)'de analiz edilen aynı oturumlar için farklı yönlerde hareket olasılığı için çekirdek yoğunluğu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/66867fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Daha sonra, Yerel Alan Potansiyeli'ndeki (LFP) sinyal kalitesi ve kayıt sahalarındaki ani artış etkinliği değerlendirilir. Burada, birincil görsel korteksteki (V1) kortikal kayıtlardan elde edilen temsili verileri gösteriyoruz. Doğrulama için, varsayılan tek birimli aktivite, Kilosort 3 kullanılarak uyanık bir farenin V1'inde kaydedilen geniş bant nöronal sinyallerden çıkarıldı (bkz. Şekil 3). Şekil 3A , prob şaftı üzerindeki ekstrakte edilen tek birimlerin konumunu gösterir, Şekil 3B , karşılık gelen spike dalga formlarını gösterir ve Şekil 3C , aynı nöronların bir akım kaynak yoğunluğu (CSD) protokolüne verdiği ani tepkileri gösterir. Bu paradigmada, geniş alan flaşları, 200 denemeden fazla 1 Hz frekansında (yani 300 ms açık, 700 ms kapalı) 300 ms'lik bir süre ile sunuldu. Son olarak, Şekil 3D , gri bir arka plan üzerinde rastgele seçilmiş siyah beyaz karelerden oluşan ve her biri 16,6 ms için sunulan 2000 kareden oluşan görsel alıcı bir alan haritalama protokolüne aynı birimlerin yanıtlarını göstermektedir. Karelerin her biri 12 derecelik görsel açıyı kapsıyordu ve 15 x 5 olası konumdan oluşan bir alandan seçildi, böylece haritalama paradigması toplamda -90 ila +90 derece azimut ve -30 ila +40 derece yükseklikte bir görsel alanı kapsıyordu. Her bir uyaran çerçevesine verilen ateşleme hızı yanıtları, her penceredeki maksimum aktiviteye dayalı olarak kanal başına optimal olarak tanımlanan, 40-140 ms arasında bir gecikmeye tabi olan 16,6 ms'lik bir pencere boyunca maksimum ateşleme hızı analiz edilerek çıkarıldı. Bu kayıt türü, her bir elektrotun yerleştirme derinliğinin ayarlanmasına rehberlik etmek ve implant ameliyatından sonra sinyal kalitesini değerlendirmek için kullanılabilir.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66867/66867fig03.jpg"> Şekil 3: Kaydedilen nöronal sinyaller. (A) Probun elektrot kontakları boyunca Kilosort 3 spike sıralama paketi ile sıralanan tek birimlerin çıkarımsal konumu. (B) 5 ms zaman boyunca A'da gösterilen aynı birimler için ani dalga biçimleri. İnce çizgiler: Bireysel sivri dalga biçimleri. Kalın çizgiler: Ortalama spike dalga biçimi. (C) 300 ms geniş alan yanıp sönmeleri ve ardından 700 ms siyah ekran sunan mevcut kaynak yoğunluğu (CSD) paradigmasına yanıt olarak ani artışların raster grafiği. Yanıtlar, A ve B'deki ile aynı birimler için gösterilir. Üst üste binen renkli çizgiler, aynı yanıtların peri-uyaran zaman histogramlarını (PSTH'ler) temsil eder. PSTH'ler için ateşleme hızları 10 ms'lik kutularda hesaplandı ve daha sonra tüm PSTH'deki maksimum ateşleme hızı ile normalleştirildi. Zaman 0, geniş alan flaş uyaranı etrafında ortalanır. (D) Seyrek Gürültü Alıcı Alan Haritalama paradigması ile ölçülen, AC ile aynı birimlerin tahmini alıcı alanları. Her çizim, beyaz ve siyah kare uyaranların başlangıcına (sol panel) veya ofsetine (sağ panel) yanıt olarak 16,6 ms'lik bir analiz penceresi üzerinden ortalama ateşleme hızı aktivitesini gösterir. Uyaranlar, yatay olarak 180 derecelik görüş açısını ve dikey olarak 70 derecelik görüş açısını kapsayan 5 x 15 kare ızgara boyunca rastgele yerleştirilmiş 16.6 ms süreyle sunuldu. Ateşleme hızı aktivitesi, tüm alıcı alan ızgarası boyunca z-skorlandı (renk çubuğuna bakın). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/66867fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Kayıt kalitesi, haftalarca veya aylarca tekrarlanan kayıtlarda yüksek kaldı. Şekil 4A, 15 hafta boyunca bir hayvandan alınan uzunlamasına LFP kayıtlarını göstermektedir. LFP'ler, yukarıda açıklanan CSD paradigmasına yanıt olarak kaydedilmiştir (bkz. Şekil 3A-C). Şekil 4A, flaş başlangıcından 500 ms sonra ortalama LFP yanıtlarını göstermektedir. Bu örnekte, elektrotlar arası mesafesi 25 μm olan 32 kanallı doğrusal bir prob kullandık. 18. günde, prob derinliğinin ayarlandığını ve probun 600 μm aşağı kaydırıldığını unutmayın. Bu ayarlamadan önce ve sonra, LFP sinyalleri kayıt günleri boyunca sabit kaldı.
Bununla tutarlı olarak, varsayılan tek birimlerin ani dalga biçimleri birçok kayıtta fark edilebilirdi. Şekil 4B , bir aylık kayıt boyunca üç kayıt oturumundan elde edilen temsili örnek ani yükselme dalga biçimlerini gösterir ve bu da tek birim etkinliğinin zaman içinde başarılı bir şekilde tanımlanabileceğini gösterir. Şekil 4C , 100 güne kadar bir pencereyi kapsayan, altı hayvanda kronik kayıtlardan çıkarılan varsayılan tek birimlerin toplam sayısını göstermektedir. Tek birimler, kilosort 3.0'ın varsayılan kriterlerine göre tanımlanmıştır (bakınız Ek Tablo 1). Görülebileceği gibi, açıkça tanımlanmış tek birimlerin sayısı tipik olarak implantasyondan sonraki ilk haftada ~ 40'a ulaştı ve daha sonra kademeli olarak düştü ve ~ 20 birimlik görünüşte stabil bir asimptota doğru hareket etti. Bu kayıtların doğrusal 32 kanallı problar kullanılarak gerçekleştirildiği göz önüne alındığında, bu, implantasyondan hemen sonra elektrot başına yaklaşık 1.25 tek birimlik beklenen bir verime eşittir ve uzun süreli kayıtlarda elektrot başına yaklaşık 0.65 tek birime düşer. Oturumlar boyunca implantın amplifikatörüne/konektörüne tekrarlanan bağlantının, amplifikatörü/konektörü tutan Faraday kronu, standart konektörlerin gerektirdiği maksimum eşleşme kuvvetlerinden bile daha büyük bir büyüklük sırası olan 10 Newton'un üzerinde tekrarlanan kuvvetlere dayanabildiğinden, kayıt kalitesini veya implant stabilitesini etkilemediği görülmüştür (bkz. Ek Video 2).
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66867/66867fig04.jpg"> Şekil 4: Nöronal kayıtların zaman içindeki kararlılığı. (A) İmplanttan 3-110 gün sonra kronik olarak implante edilmiş bir probun 32 kanalının tamamında gösterilen, geniş alan flaş CSD uyaranına yanıt olarak ortalama LFP aktivitesi. Kırmızı dikey çizgi, ameliyattan sonraki 18. güne kadar beynin dışından 0-8 arası kanal kaydı nedeniyle probun yeni bir konuma indirildiğini gösterir. (B) Aynı kronik implanttan alınan üç örnek birimin spike dalga formları, dört hafta boyunca tekrar tekrar kaydedildi. İnce çizgiler: Bireysel sivri dalga biçimleri. Kalın üst üste binen çizgi: Ortalama spike dalga biçimi. (C) Kilosort 3 tarafından 6 hayvan için kayıt günleri boyunca tespit edilen varsayılan tek birimlerin sayısı (ek açıklamaya bakınız). Kırmızı kare, sondanın taşındığı günleri gösterir. Noktalı çizgi, bu kayıtlarda kullanılan implant başına elektrot sayısını gösterir (32). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/66867fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Son olarak, bir mikro sürücünün yanı sıra giyilebilir bir Faraday kafesi ve implant tabanı olarak ikiye katlanan bir kafa plakası ve kafa sabitleme için bir cihaz içeren modüler bir sistem sağlayarak, bu protokol kronik elektrofizyolojinin başa sabitleme davranışı ile entegrasyonunu sağlar. Burada, küresel bir koşu bandında sanal bir ortamdan geçen farelerden elde edilen örnek veriler gösterilmektedir. Şekil 5A , örnek bir denemede 20 birimin koşuyla ilgili ani yükselme aktivitesini göstermektedir. Şekil 5B , tek tek sivri uçlu sıralanmış birimlerin koşu hızı ve sivri uçlu aktivitesi arasındaki çeşitli ancak sağlam ilişkilerin yanı sıra Şekil 5C'de aynı etki için bir popülasyon ortalamasını göstermekte ve lokomotor aktivitenin kemirgen V124'teki nöronal aktivite üzerindeki iyi bilinen etkisini doğrulamaktadır.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66867/66867fig05.jpg"> Şekil 5: Başa sabitlenmiş davranış sırasında nöronal tepkiler. (A) Örnek bir deneme boyunca tek birim yanıtlarının raster grafiği, çalışma hızı (mor çizgi) ve tüm tek birimlerde (açık mavi çizgi) ortalama ateşleme oranları üst üste bindirilmiştir. (B) Altı örnek birim için gösterilen, farklı çalışma hızı kategorileri sırasında tek birim etkinliği. (C) Tek bir örnek oturumda tüm tek birimlerdeki ortalama ani artış etkinliği, koşu hızı dağılımının beş beşte birlik dilimi boyunca çizilir. Bu seansta koşu hızları 0 ila 0,88 metre/saniye arasında değişiyordu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/66867fig05large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Tablo 1: Şekil 3, Şekil 4 ve Şekil 5'te gösterilen kayıtlarda tek birimleri tanımlarken Kilosort 3 tarafından kullanılan varsayılan parametreleri gösteren tablo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20Table%201.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Video 1: İmplant sonrası hayvan lokomotor aktivitesini gösteren video. 5 günlük iyileşme aşaması tamamlandıktan sonra çekilen video, normal lokomotor davranışın yanı sıra implantın boyutuna ve ağırlığına adaptasyonu gösterir. Hayvan normalde çevresel zenginleştirme içeren bir oyun kafesini keşfederken görülebilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20video%201.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Video 2: Monte edilmiş Faraday tacına uygulanan kuvveti gösteren video. Faraday tacının dayandığı kuvvetler, 4 pinli polarize nano konektörler gibi standart konektörler için gereken bağlantı kuvvetinden yaklaşık bir kat daha büyüktür. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20Video%202.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Şekil 1: Sürücü tutucunun resimlerini gösteren şekil. Yazdırılabilir tasarım dosyaları ilgili Github deposunda (https://github.com/zero-noise-lab/dream-implant/) bulunabilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20Figure%201.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Şekil 2: Bakır ağ için şablon. Şablonu orijinal ölçekleme ile yazdırın ve bakır ağı kesmek için şablonu kullanın (adım 2.12). Baskının ölçeklemesini doğrulamak ve gerekirse ayarlamak için ölçek çubuğunu kullanın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20Figure%202.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Şekil 3: Ameliyat sırasında implantın montaj adımlarını gösteren fotoğraf serisi. Bu durumda iki mikro sürücü ve iki amplifikatör takılmıştır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20Figure%203.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Şekil 4: Sürücülerin, kraniyotomilerin (yeşil renkte) ve GND/REF pininin (kırmızı renkte) örnek yerleşimini içeren fare kafatası çizimi. Kortikal kayıtlara müdahale etme olasılığı düşük olan beyincikteki yerleştirme nedeniyle pim konumu önerilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66867/Supplementary%20Figure%204.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Burada, kemirgenlerde kronik elektrofizyoloji için kullanım kolaylığı, prob geri kazanımı, deneysel çok yönlülük ve davranışla uyumluluk için optimize edilmiş hafif, uygun maliyetli bir prob implant sistemi sunuyoruz.

DREAM implant: Başa sabitlenmiş ve serbest hareket eden farelerde kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli bir implant sistemi

Chronic electrophysiological recordings in rodents have significantly improved our understanding of neuronal dynamics and their behavioral relevance. ...

the-dream-implant-lightweight-modular-cost-effective-implant-system

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Davranışın nöral substratlarını anlamak, beyin devresi topluluğu kaydını gerektirir. Genetik izlenebilirliği nedeniyle, fare devre diseksiyonu ve hastalık taklidi için bir model sunar. Burada, farede derin beyin yapısını hedeflemek için uygun olan minyatür probların tasarlanması ve üretilmesi için bir yöntem açıklanmaktadır.

Farelerde Elektrofizyolojik Recordings Tasarım ve Ultralight Ağırlık Fabrikasyon, Ayarlanabilir Çoklu elektrot Probları

Burada, doğum sonrası gün 20'den (p20) doğum sonrası gün 60'a (p60) ve ötesine kadar kritik bir gelişimsel pencerede aynı anda birden fazla beyin bölgesinden kronik alan ve tek üniteli kayıtlara izin veren bir mikro sürücü tasarımı, cerrahi implantasyon prosedürü ve ameliyat sonrası iyileşme stratejisini açıklıyoruz.

Genç farelerde kronik tetrod kayıtları için hafif tahrikli bir implant

Burada, sıçanlar için benzersiz, 3D yazdırılabilir bir implant sunuyoruz, TD Drive adlı, simetrik, iki taraflı tel elektrot kayıtları yapabilen, şu anda aynı anda on dağıtılmış beyin bölgesinde bulunuyor.

TD Drive: Davranan ve Uyuyan Sıçanlarda Çok Alanlı Elektrofizyolojik Kayıtlar için Parametrik, Açık Kaynaklı Bir İmplant

Bu protokol, serbestçe hareket eden kemirgen EEG'sini kaydetmek için güvenilir ve kolay erişilebilir bir sistem oluşturmak için geliştirilmiştir.

Serbestçe Hareket Eden Farelerde Kronik Çok Bölgeli Elektroensefalografi Kaydı için Uygun Maliyetli ve Minimal İnvaziv Bir Protokol

Biz, eş zamanlı sinir kayıt ve stimülasyon yeteneği ile bir ışık headstage, ön-amplifikatör sistemi tasarım ve inşa etmek için düşük maliyetli bir yöntem sunmaktadır. Bu cihaz, yüzme hayvanlarda kullanılmak üzere su geçirmez olabilir.

Eşzamanlı Sinir Uyarım ve Su Maze Kayıt için Tasarım ve İnşaat Maliyet Etkin headstage

Sinir kontrolü ve bilişsel süreçleri göz hareketleri ile ele alınabilir. VisualEyes yazılım bir operatör bağımsız bir basit, özel betik dili kullanarak iki bilgisayar ekranlarında uyaranlara programlamak için izin verir. Sistem tandem göz hareketleri (sakkadlar ve düzgün takip) veya karşılıklı göz hareketleri (verjans) veya herhangi bir kombinasyonu uyarabilir.

VisualEyes: Okülomotor Deney için Modüler Yazılım Sistemi

Biz manipüle akustik sinyal ile songbird doğal işitsel geribildirim değiştirmek için uygun minyatür kulaklık tasarımı ve montajı anlatılmaktadır. Çevrimiçi ses işleme donanımı, şarkı çıkış işlemek kulaklık aracılığıyla işitsel geribildirim gerçek zamanlı hataları tanıtmak ve vokal motor öğrenme sürmek için kullanılır.

Songbirds İşitsel Geribildirim kurgulama için Hafif, Kulaklıklar tabanlı Sistemi

Biz optogenetics ve elektrofizyolojik kayıtlar hipokampal teta salınımları (5-10 Hz) farelerde davranıyor seçici işlemler için nasıl kullanılacağını açıklar. Yerel alan potansiyeli kullanarak ritim sürüklenme etkinliği izlenir. Opto - ve pharmacogenetic inhibisyon hipokampal eşitleme efferent okuma giderir.

Hipokampal teta salınımlarını fareler davranışlar içinde Optogenetic sürüklenme

Koklear implant hayvan modelleri elektrik stimülasyonu ile kalıcı sensorinöral işitme kaybı tedavisinde teknolojik üsler bilgisine ilerletebilirsiniz. Bu çalışmada akut sağır edici ve fareler hem de işlevsel değerlendirme İşitsel Beyin Sapı Davranım Odyometrisi ile bir elektrot dizinin koklear implantasyon için cerrahi bir Protokolü sunar.

Koklear Implant ameliyatı ve elektriksel olarak uyarılmış işitsel beyin sapı yanıt kayıtları C57BL/6 farelerde

Sunulan Protokolü kalıcı duyu çakışma uzun vadeli öğrenme eğitim amaçlı deneyler için üretir. Kalıcı olarak sabit bir aygıt başlarına giyerek, fareler sürekli ev kafeslerde serbestçe taşırken görsel ve Vestibüler girdiler arasında duyusal bir uyumsuzluk maruz kalır.

Fareler serbestçe davranıyor uzun vadeli duyusal çatışma

Keşfedin fare ve makaklarda kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli DREAM implant sistemini. Bu yöntem, doğal davranışlar sırasında nöronal aktivite kaydını mümkün kılar.

DREAM implant: Başa sabitlenmiş ve serbest hareket eden farelerde kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli bir implant sistemi (Video) | JoVE Journal

DREAM implant: Başa sabitlenmiş ve serbest hareket eden farelerde kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli bir implant sistemi

Daha fazla video keşfet