Konstruktion av Microdrive arrayer för kroniska neurala Recordings i Vakna uppför Möss

JoVE Journal
Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Utformning och montering av Microdrives för in vivo elektrofysiologiska inspelningar av hjärnans signaler från musen beskrivs. Genom att fästa mikroelektrod buntar till kraftiga körbara bärare, dessa tekniker möjliggör långsiktiga och stabila neurala inspelningar. Den lätta konstruktionen möjliggör obegränsad beteendemässiga prestanda genom djuret följande enhet implantation.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

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, doi:10.3791/50470 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

State-of-the-art elektrofysiologiska inspelningar från hjärnorna av fritt beter djur tillåter forskare att samtidigt undersöka lokala fält potentialer (LFPs) från populationer av nervceller och potentialer åtgärder från enskilda celler, som djuret bedriver experimentellt relevanta uppgifter. Kroniskt implanterade Microdrives tillåter hjärnan inspelningar att pågå under perioder om flera veckor. Miniatyriserade enheter och lätta komponenter tillåter dessa långsiktiga inspelningar att uppstå i små däggdjur, såsom möss. Genom att använda tetrodes, som består av tätt flätade knippen av fyra elektroder i vilka varje tråd har en diameter på 12,5 | im, är det möjligt att isolera fysiologiskt aktiva nervceller i ytliga hjärnregioner såsom hjärnbarken, dorsal hippocampus och subiculum, liksom som djupare regioner som striatum och amygdala. Dessutom försäkrar denna teknik stabila, hifi-neurala inspelningar som djuret utmanas med en variety av beteendemässiga uppgifter. Detta manuskript beskriver flera tekniker som har optimerats för att spela in från musen hjärnan. Först visar vi hur man kan tillverka tetrodes, ladda dem till körbara rör, och guld-platta sina tips för att minska deras impedans från MQ till KQ sortiment. Det andra, visar vi hur man konstruerar en anpassad microdrive aggregat för att bära och flytta tetrodes vertikalt, med användning av billiga material. Tredje, visar vi steg för montering av en kommersiellt tillgänglig microdrive (Neuralynx VersaDrive) som är avsedd att bära självständigt rörliga tetrodes. Slutligen presenterar vi representativa resultat av lokala fält potentialer och singel-enhet signaler som erhållits i den dorsala subiculum av möss. Dessa tekniker kan lätt modifieras för att tillgodose olika typer av elektrodanordningar och system inspelning i musen hjärnan.

Introduction

Användningen av mikroelektrod tekniken för inspelning extracellulära neurala signaler in vivo har en lång och uppskattad tradition inom neurovetenskap 1, 2. Förmågan att spela elektrisk aktivitet från många områden i hjärnan i fritt beter djur är dock en nyare teknik som blir allt vanligare som mjukvarupaket för förvärv, analys och diskriminering av neurala signaler blir mer sofistikerad och användarvänlig 3, 4. De tekniska framstegen på mjukvarusidan har också åtföljts av minskningar i vikt och volym av de implantat som har skalats ner tillräckligt för att spela i små däggdjur, såsom möss. Genom att använda lätta (mestadels plast) komponenter, forskarna har möjlighet att konstruera Microdrive som möjliggör självständig positionering av elektroder eller tetrodes att rikta ett stort antal olika områden i hjärnan 5-7. Även djupa hjärnans strukturer, t.ex.amygdala 6 och striatum 5, kan rutinmässigt inriktas med valet av en lämpligt lång drivskruv. Dessa inspelningsteknik tillåta forskare att få hög-fidelity neurala signaler och är i linje med den elektriska aktiviteten i enstaka nervceller registrerades intracellulärt 8, 9. Genom att använda dessa typer av Microdrive, har vi spelade framgångsrikt single-enheter från möss i upp till två månader efter implantation 10. Dessutom har det lättviktiga av anordningarna (ca 1,5-2,0 g) resulterade i spatial förmåga som är jämförbar med icke-implanterade möss i många beteende uppgifter. Framför allt har vi visat att implanterade möss uppvisar normal prestanda i romanen objektet erkännande uppgift 10 och objektet platsen uppgiften (opublicerade data).

Användningen av Microdrive kopplade till flera tetrodes tillåter forskare att övervaka och analysera neural aktivitet på nätverksnivåsamtidigt inspelning från multipel av enkelstegs enheter inom hjärnan. Inspelning med dessa tetrodes har flera stora fördelar för ändamål enhetskoder och möjliggör hög noggrannhet förvärv och diskriminering av flera singel-enheter 11. Vi beskriver hur man tillverka och förgylla buntar tetrode och därefter lasta dem i körbara elektrodbärorganen. En typ av diskhållaren vi beskriver är kommersiellt tillgänglig och den andra är en enkel, men lätt att bygga, driva konstruktion som kan rymma flera flygbolag och arrangemang tetrode utan en betydande investering av resurser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Ett. Tetrode Fabrication

  1. Börja med att använda isolerade 12,5 pm (0,0005 ") diameter core platina-iridium tråd från California Fine Wire. Längden på kabeln bör kapas till lämplig längd för målstrukturen. T.ex. klippa tråden till minst 30 cm lång för inriktning dorsala subiculum eller hippocampus.
  2. Vik tråden över på mitten så att det finns två parallella trådar som kommer att vara 15 cm i längd. Drapera mittpunkten av denna tråd över en horisontell arm för att bilda fyra parallella trådar av 7,5 cm i längd. Nästa fästa gummibelagda klipp nära bottnen av den draperade tråd, att skapa en bunt av fyra trådar.
  3. Placera gummi gem i motoriserade Tetrode Spinner, se till att vajern är spänd, men inte för hårt spänd eller bärande vikt eftersom det kommer att bryta under spinnprocess.
  4. Växla Tetrode Spinner till "Manuell" och tryck på joysticken för att "rätt" att snurra tråden i medurs riktning. Spinnarenroterar vid ungefär 2 Hz, skapar en tät bunt av fyra trådar för att bilda tetrode.
  5. Applicera 80 medsols rotationer stoppa sedan genom att trycka "Up" på joysticken. Detta pausar motoriserade spinner. Applicera därefter 20 moturs ("vänster") rotationer i syfte att frigöra spänningar på tetrode. Det slutliga antalet varv per längd tråden bör vara 8 varv per micron.
  6. Använd uppvärmning pistolen på lägre inställning 1, som når ett maximum av 400 grader, för att smälta samman trådarna genom smältning av VG vidhäftningsöverdraget. Håll värmepistol ~ 2 cm från viran och köra pistolen upp och ner den raka längden av tråden i cirka 5 sekunder från flera olika vinklar. Se till att ständigt sopa värmepistol och inte hålla någon enskild plats eftersom detta kommer att smälta HML isoleringen och orsaka trådarna att smälta samman i bunten.
  7. Gör ett snitt i toppen av tetrode (nära den horisontella armen) och släpp sedan tetrode från klippet i botten. Skär den inre slingan så att det finns fyra separata trådar på ena änden av tetrode, kommer dessa trådar vara elektriskt kopplad till guld stift eller en kretskortet vid ett senare steg.
  8. Placera det färdiga tetrode i en dammfri innehav låda för förvaring tills enheten har avslutats.

2. Custom Microdrive Assembly

  1. Först konstruera bas som kommer att hålla Microdrive (s). Basen för den implanterade Microdrive är generellt mest stabil om den är säkrad och placerad längs mittlinjen av skallen. Detta protokoll beskriver steg för att bygga en bas med en enda microdrive att hålla fyra transportörer polyamid röret. Ytterligare Microdrive och slangar kan enkelt läggas till efter behov.
  2. Börja med ett ungefär 20 mm fyrkantig bit Plexiglas akryl (5 mm tjock) och sand akryl till en form som gör musen att röra sig fritt med enheten efter att det har implanterats på huvudet.
  3. Därefter montera drivenheten. Använd skräddarsydda 30,3 x 6,3 mm mässing guider som kommer att bära enheten skruven. Först löda två mässing guider tillsammans vinkelrätt. Den vertikala mässing guiden kommer att hålla enheten skruv och elektroder, medan den horisontella pjäs ska limmas in i akryl bas.
  4. Efter lödning av mässing delar tillsammans, börjar monteringen av själva enheten genom att skicka ett ctt skruvhuvud mässing genom toppen av guide och in i en Delrin plast blocket. Den fyrkantiga blocket är utformat så att tråden hålet är lite utanför centrum (med 0,2 mm), vilket resulterar i en yta av blocket skjuter mycket lite från guiden. Detta är den sida där polyamid rören som bär elektroderna ska sitta.
  5. Med Delrin blocket inne i guiden, och skruven hela vägen igenom, tråden en hex mässing muttern tills muttern nästan vidrör botten av guiden. Dra inte åt muttern helt, istället smälta en liten mängd lödtenn på slutet för att gå med muttern och skruven men försiktigt så att inte löda anything till guiden. Nu, ska vrida skruven flyttar Delrin kvarter upp (medsols) och nedåt (moturs) vertikalt längs skruvgänga. Klipp av tråden som sticker ut förbi fastlödda muttern.
  6. När enheten har monterats, gå tillbaka till akryl bas och skär en 3 mm breda spåret där elektroden enheten kommer att bli. Passera den horisontella mässing guiden genom spåret och sedan använda cryanoacrylate lim för att fästa lappar till basen.
  7. Placera akryl bas i ett skruvstäd för att säkra det på plats. Placera en elektroniskt gränssnittskort (EIB) på toppen av basen och ange var de två skruvhålen. EIBS är mikrochip som ger en signal koppling mellan elektrodtrådarna och en förförstärkare headstage. Med hjälp av en 1,5 mm borr spets borr, försiktigt borra hål vid markeringarna för skruvarna som kommer att hålla EIB på plats på toppen av basen. Placera EIB och tråd två mässing skruvarna i hålen.
  8. Använd mikro dissekera sax för att klippa fyra 7 mm långa bitar av polyamide slangen. Linje fyra rören bredvid varandra på en bit hopvikt laboratorium tejp. Applicera cyanoakrylat till centrum för att sammanfoga dem men ta försiktighet att inte få lim inuti själva rören. Låt de sammanfogade rören för att torka helt.
  9. Rotera enheten basen 90 grader så att EIB chipet är vertikal och enheten placeras med den utskjutande Delrin blocket uppåt. Tittar igenom ett dissektionsmikroskop, en liten mängd cyanoakrylat på Delrin ansiktet noggrant dab sedan placera fyra förenade rören på limmet. Låt limmet att ställa helt innan du flyttar enheten.
  10. Testa att polyamid rören är ordentligt fastsatt och att hela aggregatet rör sig smidigt utan att röra guiden eller möta något motstånd.
  11. Sedan förbereder marken skruven och anslut jordledningen till EIB. Gör en jordskruv genom att ta en mässing skruv (3/32 ") och sandning ner trådarna tills bara 1-2 trådar kvar. Detta bör vara ~1 mm eftersom denna skruv kommer att sitta i skallen och är inte avsett att penetrera hjärnvävnad.
  12. Skär en 30 mm längd av koppartråd (den exakta längden beror på var på skallen att placera djuret marken). Den koppartråd bör vara 100 - 500 iM (0,004-0,02 ") i diameter, är detta motsvarar ungefär 38 AWG thru 24 AWG tråd Ansök lodflussmedel till båda ändarna av koppartråd Å ena änden, löda marken skruven.. tråden. På den andra änden, löd ett EIB guldnål. Denna jordkabel kan upphävas och ansluten till EIB senare under implantationskirurgi.
  13. Nästa steg är att vägleda elektroderna genom polyamid rören och anslut dem till kanalhålen uppmanar EIB chip. Vrid drivskruven helt medurs så att rören är som topposition.
  14. För enskilda elektroder, skär en 50 mm lång Stableohm 50 iM tråd och guida dem genom en polyamid röret, så att den kan sträcka sig minst 2,0 mm förbi röränden (för inriktning subiculum ellerhippocampus). Applicera en liten droppe cyanoakrylat på toppen av röret, genom att påföra tråden till röret och förhindrande av varje tråd rörelse. Därefter ansluter den lösa änden av kabeln till en EIB-kanal hålet med ett guld stift. Klipp bort överflödig kabel med fina sax. Upprepa för andra microelectrodes.
  15. För anslutning tetrodes, ta en färdig tetrode ur förvaringsbox. Guide smält änden av tetrode genom en polyamid röret och låt det sträcka sig minst 2,0 mm förbi röränden (för subiculum eller hippocampus). Applicera en liten droppe cyanoakrylat på toppen av röret, fästa tetrode till röret och förhindra rörelser. Ta de fyra lösa trådarna i andra änden av tetrode och ansluter varje kabel till en EIB-kanal hålet med ett guld stift. Klipp bort överflödig kabel. Upprepa för de övriga tetrodes.

Tre. VersaDrive Assembly

  1. Börja bygga en fyra tetrode VersaDrive, det består av en bas, hölje och lock pieces.
  2. Skär en polyamidrörledning till 10 mm och vägleda den genom det minsta hålet på en tetrode bärare. Låt röret att sträcka sig förbi bäraren mycket något (0,5 mm). Använd 5-minuters epoxy att limma polyamid röret på plats, var noga med att inte låta epoxin att gå in i själva röret. Upprepa detta för tre andra rör och transportörer.
  3. Efter att epoxin har härdat, vägleda varje polyamid röret genom en av de fyra hålen på VersaDrive basen. När alla fyra rören är genom sina hål, skjut en insekt stift genom det yttre hålet, vilket kommer att hålla tetrode bäraren i linje och fungera som en skena för transportören att resa på. Upprepa detta för de tre andra flygbolag.
  4. Ta en mössa och rada upp det med de fyra insekt stift så att locket täcker basen och tetrode bärarna bosatta inom den gemensamma jordbrukspolitiken. Thread en 1 mm x 5 mm maskinskruv genom lämpligt hål i locket och in i tetrode bäraren. Detta kommer att vara drivskruven för förflyttning av bäraren upp och ned. Repäta detta för de övriga tre skruvarna.
  5. Sätt på alla medurs skruvarna tills tetrode bärare är vid sina övre läge och polyamid rören är synliga genom locket öppning. Använda fina mikro dissekera sax, klippa slangen strax under (1 mm) basen så att alla fyra polyamid rören är av samma längd.
  6. Med hjälp av en dissekera mikroskop, försiktigt trär en tetrode genom en polyamid slang. Det är viktigt att hålla tetrode tråden helt rak när det framsteg genom röret som eventuella veck eller kommer att göra det mycket svårt att helt trär tetrode igenom. Upprepa för tre andra tetrodes.
  7. När alla tetrodes är i sina rör, försiktigt applicera en liten droppe cyanoakrylat till toppen av varje rör, säkra tetrodes inom sina respektive rör. Ta försiktighet att inte få någon cyanoakrylat mellan transportörer eller de lösa tetrode trådar som sticker ut genom locket.
  8. Skär tetrodes så att de endast sträcker sig förbi rören2,0 mm (för subiculum eller hippocampus). Sedan placerar du den basen (med de fyra insekt stift insatt) i VersaDrive jiggen. Den andra hälften av jiggen kommer att hålla VersaDrive mössa som har alla mottagningskontakterna hål för att göra kanalens anslutningar.
  9. Vrid drivskruv helt moturs så att tetrodes är i sitt lägsta läge.
  10. Innan du ansluter tetrode trådarna till guld kärl, först ansluta jordkablar till locket. Den VersaDrive Locket har två små hål för jordförbindelser vid mittpositionen hos de två raderna med hål. Skär en koppartråd på minst 30 mm (beroende var på skallen för att placera marken) och styra den genom ett av dessa centrum hål. Den koppartråd bör vara 100 - 500 iM (0,004-0,02 ") i diameter, är detta motsvarar ungefär 38 AWG thru 24 AWG tråd Skjut en guld kärl genom hålet för att fånga koppartråd på plats och trimma överflödig kabel.. På den andra änden av koppartråd, applicera flussmedel och solder denna tråd slut på en jordskruv (se 2.11.). Upprepa för den andra jordkabeln.
  11. Nästa, vägleda alla lösa tetrode kablarna (det bör finnas sexton totalt) genom sina respektive mottagningskontakter hål på locket. Det är bäst att börja med en tetrode och trä de enskilda trådarna till lämpliga fyra hålen som kommer att hamna direkt ovanför den. De individuella tetrode trådarna bör hanteras med lätt tryck eftersom de är ömtåliga och kan pressa lätt om greppas för hårt. Montera locket genom att rada upp de insekter stift hålen och tryck passande till basen.
  12. Med tetrode trådar sticker ut genom locket, tryck passa guld kärl för att fånga tetrode kablarna på plats och gör de elektriska anslutningarna. Cirka 50% av trådarna kommer att klippas av (ovanför locket) en gång guldet behållaren tryckas ned. Trim överflödig kabel som återstår utskjutande från toppen av locket. I sällsynta fall (mindre än 5%), kommer att trycka ned guld behållaren krossa trådenoch bryta den under behållaren, vilket resulterar i en frånkopplad kanal. Denna frånkoppling kan inte realiseras förrän impedans testning och galvanisering steg (se 4.7).
  13. Upprepa presspassningstemperaturen process för de tre andra tetrodes. Vrid drivskruvarna medurs för att flytta dem tillbaka till toppen och se till att enheten rörelsen är jämn.

4. Förgyllning av elektrodspetsar

  1. Oavsett vilken typ av microelectrodes används, bör de tips av elektroderna vara guldpläterade för att minska spetsen impedans. Detta kommer att maximera möjligheten att tillförlitligt registrera och diskriminerar enda enhet aktionspotentialer. Testa elektrodimpedansen använder Neuralynx nanoZ enheten. Den nanoZ är ett datorbaserat apparat som mäter impedansen och möjliggör automatiserad elektroplätering.
  2. Vrid först Microdrive skruvarna nedåt (moturs) till sitt lägsta läge. Då säkert montera mikrodrivanordning på en klämma som gör att sänkning avelektrodspetsama till förgyllning lösningen.
  3. Fyll en Delrin torn med SIFCO Gold lösningen och den andra tornet med destillerat vatten. Sänk elektrodspetsama i guld lösningen.
  4. Anslut nanoZ USB-kabeln till en Windows-baserad dator och sedan öppna nanoZ programmet. Detta program kommer att ge impedans avläsningar och utför förgyllning på varje ansluten kanal mikrostationen.
  5. Gå till Device rullgardinsmenyn och välj nanoZ, varefter det kommer att visa "Anslutningen är upprättad" längst ner i fönstret. Nästa, välj lämplig adapter för att testa i listrutan. Klicka på "Test impedanser" och ställ in testfrekvensen till 1004 Hz (40 cykler, 0 ms paus). Klicka på "Testa probe", som kommer att öppna "Probe rapporten" fönster som visar alla tillgängliga kanaler med sina Mohm avläsningar. Spara dessa impedansvärdena genom att klicka på disken ikonen eller genom att välja "File" och sedan "Spara rapporten".
  6. Klicka därefter på "DC Electroplate" och tilldelaföljande värden: mode = match impedanser, pläteringsströmmen = -1.0 iA, Target = 350 kQ vid 1.004 Hz, 5 nedfarter, 5 sek intervall, 2 sek paus.
  7. Klicka på "Autoplate". Programmet kommer först läsa impedansen på varje kanal, sedan tillämpa den angivna ström till den kanalen, åter testa impedans och tillämpa aktuell som behövs tills Target impedans (eller ett lägre värde) uppnås. Medan målet är att minska elektrod impedans, är det möjligt att kanalerna kommer elektroplätera nedan värden av 100 kohm. I sådana fall är det möjligt att angränsande ledningar på tetrode varit kortslutna. Om detta händer, vända den nuvarande polaritet (+ 1,0 iA) för att avlägsna överskott av guldpartiklar, åter testa impedans av denna kanal, och sedan upprepa galvanisering. Typiska slutliga impedansvärdena på en bunt av fyra 12,5 pm trådar sträcker sig från 150 till 325 kohm.
  8. Om det finns någon enda kanal som inte har pläterad under 350 kQ, upprepa elektropläteringsprocessen.Programmet kommer att hoppa över kanaler som redan har nått målet och kommer bara kanaler plattan som inte har.
  9. När alla kanaler har plattades till en godtagbar impedans, stäng nanoZ program och koppla bort enheten. Höj elektroderna ur pläteringslösningen och sänk spetsarna i destillerat vatten Delrin torn för att skölja bort överflödigt guldpartiklar.
  10. Vrid drivskruvarna medurs tills elektroderna höjs till sitt högsta läge. Nu mikrodrivanordningen och elektroderna är redo för implantation.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi har beskrivit en uppsättning tekniker för att konstruera lätta och kompakta Microdrives för inspelning av extracellulära enheten och fältpotential aktivitet i möss. Genom att bygga anpassade Microdrive med baser skulpterad ur akrylglas (metylmetakrylat), kan det centrala systemet enkelt anpassas för flera enheter och för inriktningen av ett brett utbud av neurala regioner. Vi har framgångsrikt modifierade systemet för inspelning från flera hjärnan mål och med större matriser för inspelningar i möss. Med ytterligare modifiering, kan motorställdon element införlivas för att möjliggöra avlägsen, och potentiellt mer exakt, elektrod placering 7.

Vi vill betona att dessa anordningar ger forskaren flexibilitet att utnyttja antingen enstaka microwires eller buntar tråd, såsom tetrodes. Större diameter enstaka microwires är mer robust och bättre lämpad för inspelning av LFPs inom hjärnvävnad. While tetrodes också kan användas för att spela in LFPs, de är optimerade för isolering av en enda enhet aktionspotentialer 8, 11. I vårt laboratorium, har stabila inspelningar av singel-enheter erhållits för upp till 8 veckor efter implantation. Men dessa inspelningar är inte av samma förmodade enheterna under hela den tiden. I våra händer, kan en enda enhet följas under flera inspelningar (30 min vardera) som spänner över en period på 3 dagar, vilket återspeglar en inter-session stabilitet 10. Å andra sidan, kan robusta LFPs och svängningar nätverk registreras under hela efter implantation period, särskilt med användning av större diameter vira, t ex 50 ^ m (0,002 ") tråd. Notera att de metoder som beskrivs här gäller för ensidig inspelning av hjärnans strukturer, men de lätt kan modifieras för bilaterala inspelningar. exempelvis när man bygger anpassade Microdrive, måste lämpligt avstånd mellan enheterna i förväg fastställas i syfte att stöttaerly mål hjärnans strukturer bilateralt.

Som MicroDrive komponenter blir mer lätt och programvara för att analysera neurala signaler förbättrar, fortsätter bibliotek av potentiella hjärnan mål och testbara hypoteser inom neurovetenskap att expandera. Det är klart att, sedan de infördes 1, 12, hjärnan inspelningar från vakna beter djur kraftigt har avancerat vår förståelse för hur nervceller och nätverk av nervceller koda beteendemässigt relevanta händelser 3, 4,13,14. Framför allt har hjärnan inspelningar från genetiskt modifierade möss tillät identifiering av molekylära kaskader som avgörande är inblandade i neural kodning 15-17. Huvudsakligen har tekniken först nyligen använts för kliniskt inriktade frågeställningar 17, 18.

Framsteg inom tillverkning av tetrodes och den ökade tillgängligheten av tillverkade lösningar kommer att ytterligare underlätta rörligheten för denna Technology i itu mänskliga sjukdomar och krämpor 19, 20. Och medan penetrationen av elektroderna i hjärnvävnaden är invasiv i naturen, dessa inspelningar erbjuder ovärderlig information från enskilda nervceller som inte kan erhållas med tekniker såsom funktionell avbildning. Således, i både djurmodeller och människor, kommer vakna beter inspelningar med rörliga Microdrives fortsätta att tillhandahålla nödvändig information om neurala ensembler, neurala kodning, topografisk specificitet och oscillationer nätverk i hjärnan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar att de inte har några konkurrerande ekonomiska intressen.

Acknowledgments

Vi tackar Daniel Carpi för hans hjälp och tidiga bidrag till detta projekt. Vi tackar även Lucrecia Novoa för hennes hjälp med konstverk och bilder. Detta arbete stöddes av NIH / NIAID program bevilja 5P01AI073693-03.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.0005" (12.5 μM) diameter Platinum-Iridium wire California Fine Wire CFW#100-167 HML VG insulated www.calfinewire.com
0.002" (50 μM) diameter Stableohm 675 wire California Fine Wire CFW# 100-188 HML insulated Ni-Cr
polyamide tubing Polymicro Technologies 1068150020 99 micron I.D., 166 micron O.D. www.polymicro.com
brass guides World Plastics Inc 3.3 x 6.6 mm
Delrin blocks World Plastics Inc 3.13 x 2.5 mm
Fillister head brass screws J.I. Morris Co. 00-90 x 1/2 drive screw www.jimorrisco.com
hex brass nuts J.I. Morris Co. 00-90
Fillister head brass screws J.I. Morris Co. 000-120 x 3/32 EIB mount and ground screw
plexiglass acrylic Canal Street Plastics 5 mm thick, clear, www.cpcnyc.com
cyanoacrylate Krazy Glue 2 g tube
electronic interface board Neuralynx EIB-18 www.neuralynx.com
non-cyanide gold solution SIFCO SIFCO 5355 www.sifcoasc.com
VersaDrive 4 Neuralynx four tetrode model
tetrode assembly station Neuralynx
motorized tetrode spinner Neuralynx tetrode spinner 2.0
VersaDrive jig Neuralynx
soldering iron Radio Shack 64-2802B www.radioshack.com
nanoZ Neuralynx
small bit drill/driver Ram Products Rampower 35 with footpedal controller, www.ramprodinc.com
drill bits Small Parts, Inc. 3/32" bits, www.smallpartsinc.com
dissecting microscope Olympus SZ-60 www.olympusamerica.com
heat gun Alphawire Fit gun 3 use setting "1" only, www.alphawire.com
26 AWG copper wire Arcor Electronics F26 for ground wires, www.arcorelectronics.com
soldering flux Eagle 2 oz, #205
0.02" diameter solder Kester 24-6337-0010 www.kester.com
benchtop vise Vacu-Vise Model 300
fiber optic light Nikon MKII dual light arms, www.nikon.com
5-min epoxy Allied Electronics 25 ml, www.alliedelec.com
fine tweezers Roboz Surgical Instrument Co. RS-4907, RS-5010 INOX material, www.roboz.com
micro dissecting scissors Roboz Surgical Instrument Co. RS-5880

Table 1. Materials and reagents used for constructing tetrodes and microdrives.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Recce, M. L., O'Keefe, J. The tetrode: a new technique for multi-unit extracellular recording. Soc. Neurosci. Abstr. 15, 1250 (1989).
  2. O'Keefe, J., Recce, M. Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm. Hippocampus. 3, 317-330 (1993).
  3. Chen, G., Wang, L. P., Tsien, J. Z. Neural population-level memory traces in the mouse hippocampus. PLoS ONE. 4, (12), e8256 (2009).
  4. Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents -- EEG, ECoG, LFP, and spikes. Nat. Rev. Neurosci. 13, (6), 407-420 (2012).
  5. Tort, A. B., Kramer, M. A., et al. Dynamic cross-frequency coupling of local field potential oscillations in rat striatum and hippocampus during performance of a T-maze task. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 105, (51), 20517-20522 (2008).
  6. Seidenbecher, T., Laxmi, R., et al. Amygdalar and hippocampal theta rhythm synchronization during fear memory retrieval. Science. 301, (5634), 846-850 (2003).
  7. Yamamoto, J., Wilson, M. A. Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals. J. Neurophysiol. 100, (4), 2430-2440 (2008).
  8. Harris, K. D., Henze, D. A., et al. Accuracy of tetrode spike separation as determined by simultaneous intracellular and extracellular measurements. J. Neurophysiol. 84, (1), 401-414 (2000).
  9. Henze, D. A., Borhegyi, Z., et al. Intracellular features predicted by extracellular recordings in the hippocampus in vivo. J. Neurophysiol. 84, (1), 390-400 (2000).
  10. Chang, E. H., Huerta, P. T. Neurophysiological correlates of object recognition in the dorsal subiculum. Front. Behav. Neurosci. 6, 46 (2012).
  11. Gray, C. M., Maldonado, P. E., et al. 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).
  12. O'Keefe, J., Dostrovsky, J. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Res. 34, (1), 171-175 (1971).
  13. Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261, (5124), 1055-1058 (1993).
  14. Buzsáki, G. Rhythms of the Brain. Oxford University Press. Oxford, U.K. (2006).
  15. McHugh, T. J., Blum, K. I., et al. Impaired hippocampal representation of space in CA1-specific NMDAR1 knockout mice. Cell. 87, (7), 1339-1349 (1996).
  16. Resnik, E., McFarland, J. M., et al. The effects of GluA1 deletion on the hippocampal population code for position. J. Neurosci. 32, (26), 8952-8968 (2012).
  17. Cacucci, F., Yi, M., et al. Place cell firing correlates with memory deficits and amyloid plaque burden in Tg2576 Alzheimer mouse model. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, (22), 7863-7868 (2008).
  18. Sigurdsson, T., Stark, K. L., et al. Impaired hippocampal-prefrontal synchrony in a genetic mouse model of schizophrenia. Nature. 464, (7289), 763-767 (2010).
  19. Engel, A. K., Moll, C. K., et al. Invasive recordings from the human brain: clinical insights and beyond. Nat. Rev. Neurosci. 6, (1), 35-47 (2005).
  20. Cash, S. S., Halgren, E., et al. The human K-complex represents an isolated cortical down-state. Science. 324, (5930), 1084-1087 (2009).

Comments

2 Comments

  1. This video is really useful for me, but I can't watch it. Would you please send it to my email? Thank you very much.

    Reply
    Posted by: CHEN v.
    August 25, 2013 - 10:14 AM
  2. Yes I can do that. Please email me at: echang1@nshs.edu

    Reply
    Posted by: Eric C.
    August 26, 2013 - 1:39 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.

Usage Statistics