Notre conception de micropropulsion hybride permet aux expérimentateurs non seulement d’enregistrer à partir de plusieurs régions du cerveau, mais aussi de choisir différents types d’électrodes pour optimiser le rendement et la stabilité. Nous avons combiné neuf tetrodes, une sonde linéaire en silicium et des fibres optiques réglables et réutilisables dans un réseau de micropropulsion pour des expériences in vivo avec des souris librement mobiles. Cette technique peut facilement être adaptée à d’autres animaux plus gros comme les rats ou les marmosets.
Les sondes de silicium sont extrêmement fragiles. Nous devons être prudents lorsque nous traitons avec les sondes, par exemple, lors de l’adaptation de la fibre optique et lors de la rotation de l’assemblage de la navette dans le micropropulsion. Le tableau de micropropulsion se compose de cinq parties.
Pour préparer la vis microdrive pour la sonde de silicium d’abord 3D imprimer un modèle en plastique de la micropropulsion et placer du ruban adhésif autour du modèle pour faire un mur temporaire autour du modèle. Verser le gel de silicium liquide dans le motif et enlever les bulles d’air avec des secousses douces. Lorsque le silicium est guéri, retirez soigneusement le moule en gel de silicium du motif.
Ensuite, utilisez un broyeur rotatif pour couper les longueurs de 18 et 9,5 mm du tube métallique en acier inoxydable de calibre 23 et utilisez le broyeur pour rugueuser les 2 à 3 mm les plus hauts des tubes. Appliquer un petit volume d’huile de silicium sur une vis personnalisée et mettre les tubes et visser dans le moule. Verser l’acrylique dentaire dans le moule et utiliser une seringue pour éliminer les bulles d’air autour des tubes et de la vis.
Lorsque l’acrylique dentaire a complètement guéri enlever la vis microdrive du moule et utiliser des pinces pour plier 6mm d’une extrémité de la pointe de fil de 18mm à un angle de 60 degrés. À l’aide d’un outil de rotation, faites pivoter la vis microdrive pour vérifier la qualité, puis installez la vis microdrive dans le corps du réseau de micropropulsion et tournez la vis pour vérifier si elle est capable de monter et descendre en douceur. Pour préparer la navette pour la sonde de silicium utiliser des ciseaux pointus pour couper deux longueurs de 5mm de PEEK et aligner les tubes des deux côtés de la navette.
Collez les tubes à la navette avec de l’époxy et appliquez un petit volume d’huile de silicium sur les poteaux de guidage. Lorsque l’époxy a séché, placez la navette sur les poteaux de guidant du corps du réseau de micropropulsion pour vérifier la qualité. La navette doit se déplacer en douceur sans frottement excessif.
Pour préparer l’optorode utiliser un coupeur Rubi pour fendre un morceau de fibre optique à 21mm de longueur et moudre la pointe de la fibre jusqu’à ce qu’il soit plat et brillant. Lorsque la pointe est prête, placez doucement la fibre optique sur le côté avant de la sonde de silicium 200 à 300 micromètres au-dessus du dessus des sites d’électrodes et fixez temporairement la fibre avec du ruban transparent, puis collez la fibre optique à la base de la sonde de silicium avec un petit volume d’époxy et laissez l’époxy guérir pendant cinq heures. Pour attacher la navette à la sonde de silicium appliquer un petit volume d’époxy à l’arrière de la base de sonde de silicium et tenir doucement la partie inférieure de la navette contre la base de sonde de silicium pendant deux à trois minutes pour éviter la formation d’un espace entre la navette et la base de sonde de silicium.
Lorsque l’époxy a complètement durci tenir la rainure de la navette avec des pinces fines et utiliser un microscope pour placer soigneusement les tubes de navette sur les postes de guidage du corps principal. Tournez la vis pour insérer la vis microdrive dans le trou de vis et insérez la pointe du tube en forme de L dans la rainure de la tête de la navette pour engager la sonde de silicium et la vis microdrive. Ensuite, coupez deux vis numéro 0 à une longueur de fil de 3,5 mm et moudre les pointes pour enlever les bavures.
Placez le support du connecteur de sonde sur le corps du tableau et insérez le connecteur électrique de sonde de silicium dans le support. Insérez les vis numéro 0 pour tenir le support du connecteur de sonde. Utilisez l’époxy pour fixer le connecteur de sonde de silicium dans le support en prenant soin de ne pas coller la sonde au corps du réseau de micropropulsion.
Pour fixer le support de ferrule à la sonde opto-silicium et au corps du réseau de microdrive, coupez deux vis numéro 0 sur une longueur de fil de 6 mm et broyez les pointes. Moudre l’extérieur de deux écrous à vis de machine numéro 0 pour faire de petites noix d’hex avec 2,5 à 3 mm de diamètres extérieurs et insérer la vis numéro 0 dans le composant A du support. Collez les têtes de vis avec de l’époxy.
Appliquer un petit volume de graisse de silicium sur les composants A et B pour réduire le frottement avec le corps. Utilisez des pinces inversées pour insérer temporairement le composant A dans le corps et placer le composant B sur les vis du composant A.Thread les écrous personnalisés sur les vis et utiliser des pinces pour serrer les écrous pour fixer le support de ferrule sur le corps. Insérez la fibre ferrule dans la rainure du support de ferrule de fibre en prenant soin que la fibre ferrule colle 4 à 5mm hors du support.
Appliquer une petite quantité d’époxy entre la furule et la rainure du support. Lorsque l’époxy est guéri, desserrer les écrous et tourner la vis microdrive pour vérifier la navette et le support de ferrule pour le mouvement lisse, puis confirmer que la pointe de la sonde se rétracte complètement dans le corps lorsque le support de ferrule est à la position supérieure et les tubes de navette sont toujours associés aux postes de guidage. Pour fixer le cône de bouclier, attachez deux vis numéro 0 de 3,5 mm de l’extérieur du cône pour maintenir le micropropulsion en place.
Le tableau de micropropulsion peut être mis en place dans les cinq jours si la construction est terminée selon le calendrier décrit dans le tableau. Après l’ajustement des tetrode, les performances comportementales peuvent être testées sur une piste linéaire et en champ ouvert. Dans les deux types d’expériences, la souris est autorisée à explorer librement pendant environ 30 minutes tandis que les signaux électrophysiologiques sont enregistrés sans bruit lié au mouvement sévère tout au long de la session d’enregistrement.
La stimulation lumineuse peut alors être effectuée au cortex entorhinal médial pour stimuler la couche médiale de cortex entorhinal 3 neurones qui projettent au sous-champ CA1 de l’hippocampe. Des activités spontanées de spiking et des potentiels locaux de champ sont alors enregistrés des tetrodes et de la sonde de silicium quand la souris dort. Dans cette expérience représentative, les potentiels du champ gauche enregistrés dans les tetrodes ont démontré de grandes activités d’ondulation suggérant que tous les tetrodes étaient positionnés à proximité de la couche pyramidale de cellules CA1.
Des activités réactives induites par la lumière dans cet essai ont d’abord été observées dans le cortex entorhinal médial suivi des activités dans CA1 avec 13 à 18 millisecondes de latence. Prenez soin d’insérer la sonde opto-silicium dans le corps microdrive dans un environnement électrostatique libre. Le cône de blindage peut être remplacé par des matériaux tels qu’une feuille de papier et du ruban adhésif.
Cela permettra de réduire le taux de micropropulsion jusqu’à 20%Notre conception microdrive offre des choix flexibles pour une combinaison efficace d’électrodes d’enregistrement pour mesurer et manipuler plusieurs régions du cerveau et d’étudier la dynamique et les interactions des différentes structures cérébrales.
