使用微电极技术记录细胞外神经信号 体内 在神经科学领域具有悠久而重要的传统 1, 2然而，对自由活动动物的多个脑区进行电活动记录的能力是一项较新的技术，随着神经信号采集、分析与鉴别软件包的日益成熟和用户友好性提升，该技术正变得越来越普遍。 3, 4软件方面的技术进步还伴随着可植入设备在重量和体积上的减小，这些设备已缩小到足以用于小哺乳动物（如小鼠）的记录。通过使用轻质（主要是塑料）组件，研究人员能够构建微型驱动装置，从而实现电极或四极电极的独立定位，以靶向多种不同的脑区 5-7。即使是杏仁核等深部脑结构 6 和纹状体 5，可通过选择适当长度的驱动螺钉进行常规定位。这些记录技术使研究人员能够获得高保真的神经信号，并与细胞内记录的单个神经元电活动保持同步。 8, 9使用这类微型驱动装置，我们已成功在植入后长达两个月的时间内从小鼠体内记录到单个神经元的放电活动。 10此外，由于这些设备重量轻（约1.5–2.0 g），在多种行为学任务中，植入设备小鼠的行为表现与未植入小鼠相当。特别是，我们已证明植入小鼠在新物体识别任务中表现出正常的行为能力。 10 以及物体位置任务（未发表数据）。
使用与多个四极电极耦合的微型驱动装置，可使研究人员在记录大脑内多个单细胞单位信号的同时，在网络水平上监测和分析神经活动。利用这些四极电极进行记录在单细胞单位识别方面具有多项显著优势，能够高精度地获取并区分多个单细胞单位信号11。本文介绍了如何制备四极电极束并对其进行镀金处理，随后将其装入可驱动的电极载体中。我们描述的一种驱动载体为 commercially available（商业可购得），另一种则是结构简单但易于扩展的设计，可在无需大量资源投入的情况下容纳多个载体和四极电极排列方式。
本实验的总体目标是构建一种微型驱动装置，可用于在小鼠于实验舱内自由活动时进行脑部记录。该目标的实现分为两个步骤：首先，将四根微电极组装成电极束；其次，构建微型驱动装置的基座，并完成驱动组件的装配。
接下来，将电极阵列（tetros）连接至驱动装置，并与金针相连。最后一步是对电极阵列（tetros）的尖端进行镀金处理，以降低其阻抗，确保获得高信噪比的信号记录。最终，慢性植入式微型驱动阵列可用于记录清醒且行为自由动物中神经元群体以及单个神经元的神经活动。
该技术的主要优势在于，它为小鼠及其他小型哺乳动物的慢性脑部记录提供了一种相对经济且轻便的光遗传学解决方案。该技术可解决神经科学领域中的一些关键问题，例如神经元在执行行为任务期间如何编码信息。我们常规使用该技术记录背侧海马体和外侧缰核的神经元活动，但也曾将其用于靶向杏仁核等更深层的脑区。
该方法的可视化演示至关重要，因为其构建和组装过程较难掌握，且操作涉及非常微小而精密的部件。开始制作四极记录电极（tetrode）时，首先为海马体记录剪取一段30厘米长的绝缘铂铱合金丝，其芯径为12.5微米。将该导线对折两次，形成四根平行的导线，每根长度为7.5厘米。接着，在下垂导线的底部附近安装一个带橡胶涂层的夹子，并将其固定到电动四极旋转仪上，注意确保导线绷紧但不过度紧绷，也不能承受重量，否则会导致导线断裂。
在旋转过程中，顺时针旋转80圈以缠绕tero，随后逆时针旋转20圈以释放张力。最终每微米长度导线的旋转圈数应为8圈。接下来，将热风枪设置为400摄氏度，用其将导线熔合在一起。
将热风枪在导线长度方向上下移动吹拂5秒钟，始终保持其与导线距离约为2厘米。为轻柔熔化导线上的VG键合涂层，剪开tero顶部以形成四根独立的导线，然后将底端从夹子中释放。将完成的tero放入无尘暂存盒中保存，直至驱动器制作完成。
首先，取一块20毫米见方、5毫米厚的有机玻璃（亚克力）材料，将其打磨成特定形状，作为微型驱动装置的基座，确保在将该装置植入小鼠头部后，小鼠能够自由活动。接着，将两个尺寸为3.3 × 6.3毫米的黄铜导轨相互垂直焊接在一起。其中垂直方向的黄铜导轨用于固定驱动螺钉和电极，而水平方向的导轨则将被粘接到有机玻璃基座上。
然后开始组装驱动装置本身：将一个填充头胸螺钉从导板顶部穿入，并插入聚甲醛（Delrin）塑料块中。将一个六角胸螺母拧到螺钉上，直至螺母接近接触导板底部为止。但不要完全拧紧。
相反，应熔化少量焊料以连接螺母和螺钉。但需注意不要将任何部件焊接到导轨上。旋转螺钉时，应使聚四氟乙烯（Delrin）块沿螺纹垂直上下移动。
组装好电极驱动装置后，返回亚克力基座，在电极驱动装置安装位置切割出一个3毫米宽的槽。然后将水平编织导引穿过该槽，并使用Sano ACRL胶水将部件固定在基座上。接下来，将电子接口板放置在基座顶部，用1.5毫米钻头标记两个螺丝孔