Ringraziamo Daniel Carpi per il suo aiuto e primi contributi a questo progetto. Ringraziamo anche Lucrecia Novoa per la sua assistenza con opere d&#39;arte e immagini. Questo lavoro è stato sostenuto da NIH / NIAID programma di concessione 5P01AI073693-03.

1. Tetrodo Fabrication <ol><li> Iniziare con isolati 12,5 micron (0,0005 &quot;) diametro del nucleo filo di platino-iridio dalla California filo sottile. La lunghezza del filo deve essere tagliato alla lunghezza appropriata per la struttura di destinazione., Ad esempio, tagliare il filo a lungo di almeno 30 cm per il targeting del subiculum dorsale o ippocampo. </li><li> Piegare il filo sopra al centro in modo che ci sono due fili paralleli che saranno 15 cm di lunghezza. Passare il punto medio di questo filo sopra un braccio orizzontale a formare quattro fili paralleli di 7,5 cm di lunghezza. Successiva applicare la clip rivestita in gomma nella parte inferiore del filo drappeggiato, creando un fascio di quattro fili. </li><li> Posizionare la clip di gomma nel motorizzata Tetrode Spinner, facendo in modo che il filo è teso, ma il peso non troppo tesa o cuscinetto come si romperà durante il processo di filatura. </li><li> Accendere il Spinner Tetrode in modalità &quot;Manuale&quot; e premere il joystick per &quot;Destra&quot; per far girare il filo in senso orario. La filatriceruoterà a circa 2 Hz, creando un fascio stretto di quattro fili per formare il tetrodo. </li><li> Applicare 80 rotazioni in senso orario poi fermarsi premendo &quot;Up&quot; sul joystick. Questo metterà in pausa il filatore motorizzato. Quindi, applicare 20 in senso antiorario (&quot;Sinistra&quot;) rotazioni in modo da allentare la tensione sul tetrodo. Il numero finale di rotazioni per lunghezza del filo deve essere di 8 giri al micron. </li><li> Utilizzare la pistola riscaldamento dell&#39;impostazione inferiore 1, che raggiunge un massimo di 400 gradi, in modo da fondere insieme i fili fondendo il bond coat VG. Tenere la pistola termica ~ 2 cm dal filo ed eseguire la pistola su e giù per la lunghezza del filo rettilineo per circa 5 sec da diverse angolazioni. Assicurati di spazzare costantemente la pistola termica e non tenerlo ogni singolo luogo come questo si scioglierà l&#39;isolamento HML e causare i fili si fondono all&#39;interno del bundle. </li><li> Effettuare un taglio nella parte superiore del tetrodo (vicino al braccio orizzontale) e rilasciare il tetrodo dalla clip in basso. Tagliare il singolo ciclo in modo che ci sono quattro fili separati su un&#39;estremità del tetrodo, questi fili saranno collegati elettricamente ai pin oro o una scheda di circuito in un passo successivo. </li><li> Posizionare il tetrodo completato in una scatola di detenzione senza polvere per la memorizzazione fino a quando l&#39;unità è stata completata. </li></ol> 2. Personalizzato Microdrive Assemblea <ol><li> Prima costruire la base che conterrà il microdrive (s). La base del microdrive impiantato è generalmente più stabile se la sicurezza è e posizionato lungo la linea mediana del cranio. Questo protocollo descrive passi per costruire una base con un singolo microdrive per contenere quattro vettori tubo poliammide. Microdrive e tubi addizionali possono essere facilmente aggiunti in base alle esigenze. </li><li> Inizia con un 20 millimetri circa pezzo quadrato di plexiglass acrilico (spessore 5 mm) e sabbia l&#39;acrilico in una forma che consenta il mouse per muoversi liberamente con l&#39;unità dopo che si sia impiantato sulla testa. </li><li> Successivamente, montare l&#39;unità motrice. Utilizzare adattato 30,3 x 6,3 millimetri guide in ottone che porteranno la vite di azionamento. In primo luogo, saldare due guide in ottone insieme perpendicolarmente. La guida in ottone verticale terrà la vite di azionamento e gli elettrodi, mentre il pezzo orizzontale verrà incollato nella base acrilica. </li><li> Dopo la saldatura i pezzi di ottone insieme, iniziare il montaggio del disco stesso, passando una vite di ottone a testa cilindrica attraverso la parte superiore della guida e in un blocco di plastica Delrin. Il blocco quadrato è progettato in modo che il foro filo è leggermente fuori centro (di 0,2 mm), risultante in una faccia del blocco sporge leggermente dalla guida. Questo è il lato dove i tubi in poliammide che trasportano gli elettrodi siederà. </li><li> Con il blocco Delrin all&#39;interno della guida, e la vite fino in fondo, infilare un dado ottone esagonale finché il dado è quasi toccare il fondo della guida. Non serrare il dado a fondo, invece fondere una piccola quantità di saldatura sull&#39;estremità per unire il dado e la vite, ma facendo attenzione a non saldare anytHing alla guida. Ora, ruotando la vite deve spostare il blocco fino Delrin (senso orario) e verso il basso (in senso antiorario) verticalmente lungo la filettatura della vite. Tagliare il filo che sporge oltre il dado saldato. </li><li> Una volta che il drive è stato assemblato, tornare alla base di acrilico e praticare un taglio 3 mm di larghezza, dove l&#39;unità dell&#39;elettrodo sarà. Passare la guida orizzontale di ottone attraverso la fessura e quindi utilizzare la colla cryanoacrylate per fissare il pezzo alla base. </li><li> Posizionare la base acrilica in una morsa per fissarlo in posizione. Mettere una scheda di interfaccia elettronica (BEI) sulla parte superiore della base e segnare le posizioni dei due fori per le viti. EIBS sono microchip che forniscono una connessione di segnale tra i fili degli elettrodi e un headstage pre-amplificatore. Usando una punta di trapano mm 1.5, praticare fori con attenzione ai segni per le viti che conterrà la BEI in posizione sulla parte superiore della base. Posizionare la BEI e filo le due viti in ottone nei fori. </li><li> Utilizzare forbici micro dissezione per tagliare quattro sette millimetri lunghi pezzi di POLYAMide tubo. Foderare i quattro tubi accanto all&#39;altro su un pezzo di nastro di laboratorio piegato. Applicare cianoacrilato al centro di unirsi a loro insieme, ma fare attenzione a non prendere la colla all&#39;interno dei tubi stessi. Lasciare i tubi uniti ad asciugare completamente. </li><li> Ruotare la base di unità di 90 gradi in modo che il chip BEI è verticale e l&#39;unità è posizionata orizzontalmente con il blocco di Delrin sporgente rivolta verso l&#39;alto. Guardando attraverso un microscopio da dissezione, attentamente tamponare una piccola quantità di cianoacrilato sulla faccia Delrin poi posizionare i quattro tubi uniti sulla colla. Lasciare che la colla per impostare completamente prima di tentare di spostare l&#39;unità. </li><li> Prova che i tubi in poliammide siano fissati saldamente e che l&#39;intero gruppo si muove agevolmente senza toccare la guida o incontrare alcuna resistenza. </li><li> Quindi, preparare la vite di terra e collegare il cavo di terra alla BEI. Fai una vite di terra prendendo una vite di ottone (3/32 &quot;) e levigatura i fili fino a quando rimangono solo 1-2 discussioni. Questa dovrebbe essere ~1 mm, come questa vite siederà all&#39;interno del cranio e non è destinato a penetrare il tessuto cerebrale. </li><li> Tagliare una lunghezza di 30 mm di filo di rame (la lunghezza esatta dipenderà da dove sul cranio per posizionare la terra degli animali). Il filo di rame deve essere 100 - 500 micron (0,004-0,02 &quot;) di diametro, questo è più o meno equivalente a 38 AWG attraverso il filo 24 AWG Applica il cambiamento continuo della saldatura di entrambe le estremità del filo di rame su un lato, saldare la vite di messa a terra.. il filo. Sull&#39;altra estremità, saldare un perno oro BEI. Questo filo di terra può essere messa da parte e collegato alla BEI successivamente durante l&#39;intervento chirurgico di impianto. </li><li> Il passo successivo è quello di guidare gli elettrodi attraverso i tubi di poliammide e di collegarli ai fori dei canali sul chip BEI. Girare la vite di azionamento completamente in senso orario in modo che i tubi sono al primo posto. </li><li> Per elettrodi singoli, tagliare una lunghezza di mm 50 Stableohm filo micron 50 e guidarlo attraverso un tubo poliammide, permettendo di estendere almeno 2,0 mm oltre l&#39;estremità del tubo (per il targeting subiculum oippocampo). Applicare una piccola goccia di cianoacrilato nella parte superiore del tubo, apponendo il filo al tubo e impedendo qualsiasi movimento del filo. Quindi, collegare l&#39;estremità libera del filo di un buco canale BEI con una spilla d&#39;oro. Tagliare il cavo in eccesso con le forbici sottili. Ripetere l&#39;operazione per altre microelettrodi. </li><li> Per il collegamento di tetrodi, prendere uno completato tetrodo fuori dalla scatola di stoccaggio. Guida la fine fusa del tetrodo attraverso un tubo in poliammide e permettono di estendere almeno 2,0 mm oltre l&#39;estremità del tubo (per subiculum o ippocampo). Applicare una piccola goccia di cianoacrilato nella parte superiore del tubo, apponendo il tetrodo al tubo e impedendo qualsiasi movimento. Prendere i quattro fili sciolti all&#39;altra estremità del tetrodo e collegare ogni filo ad un foro di canale BEI usando un perno oro. Tagliare il cavo in eccesso. Ripetere l&#39;operazione per gli altri tetrodi. </li></ol> 3. VersaDrive Assemblea <ol><li> Inizia la costruzione di un quattro tetrodo VersaDrive, questo è costituito da una base, recinto, e cappuccio pieces. </li><li> Tagliare una tubazione in poliammide a 10 mm e di guidarlo attraverso il foro più piccolo su un vettore tetrodo. Lasciare che il tubo in modo che fuoriesca il vettore molto leggermente (0,5 mm). Utilizzare 5 min epossidica per incollare il tubo in poliammide a posto, facendo attenzione a non permettere la resina epossidica per entrare nel tubo stesso. Ripetere questa operazione per altre tre tubi e dei vettori. </li><li> Appena la resina completamente fissato, guidare ogni tubo poliammide attraverso uno dei quattro fori sulla base VersaDrive. Una volta che tutti e quattro tubi sono attraverso i loro buchi, spingere un perno insetto attraverso il foro esterno; questa conterrà il vettore tetrodo in linea e di fungere da guida per il vettore di viaggiare su. Ripetere l&#39;operazione per gli altri tre vettori. </li><li> Prendete un tappo e la linea in su con i quattro perni di insetti in modo che il tappo copre la base ei vettori tetrode risiedono all&#39;interno del tappo. Filetto di 1 mm a vite macchina x 5 mm attraverso il foro appropriato nel tappo e nel supporto tetrodo. Questa sarà la vite di guida per spostamento dell&#39;abitacolo su e giù. Repmangiare questo per le altre tre viti. </li><li> Giro tutte le viti in senso orario fino vettori tetrode sono al loro posizione ed i tubi di poliammide sono visibili attraverso l&#39;apertura di coperchio. Utilizzando pregiate forbici micro dissezione, tagliare il tubo appena sotto (1 mm) della base in modo che tutti i quattro tubi di poliammide sono della stessa lunghezza. </li><li> Utilizzando un microscopio da dissezione, infilare con attenzione una tetrodo attraverso un tubo in poliammide. E &#39;importante mantenere il filo tetrodo perfettamente dritto mentre avanza attraverso il tubo da eventuali piegature o renderà molto difficile infilare completamente il tetrodo attraverso. Ripetere l&#39;operazione per altre tre tetrodi. </li><li> Una volta che tutti i tetrodi sono in loro tubi, attentamente applicare una piccola goccia di cianoacrilato alla parte superiore di ciascun tubo, assicurando le tetrodi entro rispettive provette. Fare attenzione a non sporcare di cianoacrilato tra i vettori o sui fili sciolti tetrode che sporgano attraverso il tappo. </li><li> Tagliare le tetrodi in modo che essi si estendono solo passato i tubi2,0 mm (per subiculum o ippocampo). Poi posto la base dell&#39;unità (con i quattro perni di insetti inseriti) nella maschera VersaDrive. L&#39;altra metà della dima terrà il tappo VersaDrive che ha tutti i fori ricettacolo per effettuare le connessioni di canale. </li><li> Ruotare la vite di azionamento completamente antiorario in modo che i tetrodi sono nella loro posizione più bassa. </li><li> Prima di collegare i fili tetrode ai recipienti d&#39;oro, prima collegare i fili di massa per il tappo. Il tappo VersaDrive ha due fori per collegamenti a terra in corrispondenza della posizione centrale dei due file di fori. Tagliare un filo di almeno 30 mm (dipende dove sul cranio per posizionare la terra) rame e guidarlo attraverso uno di questi fori centrali. Il filo di rame deve essere 100 - 500 micron (0,004-0,02 &quot;) di diametro, questo è più o meno equivalente a 38 AWG attraverso il filo 24 AWG Spingere un recipiente d&#39;oro attraverso il foro per prendere il filo di rame in posizione e tagliare il cavo in eccesso.. D&#39;altra estremità del filo di rame, applicare flusso e solder questo fine filo di una vite di terra (cfr. 2.11.). Ripetere l&#39;operazione per il secondo conduttore di terra. </li><li> Avanti, guidare tutti i fili sciolti tetrodo (ci dovrebbe essere sedici in totale) attraverso i rispettivi fori di presa sul tappo. E &#39;meglio cominciare con un tetrodo e infilare i singoli fili per le opportune quattro fori che finiranno direttamente sopra di esso. I fili singoli tetrode devono essere trattati con una leggera pressione come sono fragili e possono schiacciare facilmente se afferrato troppo saldamente. Installare il tappo allineando i perni di insetti fori e premere raccordo alla base. </li><li> Con i fili tetrode sporge attraverso il tappo, premere bene i recipienti d&#39;oro per catturare i fili tetrodo a posto e fare i collegamenti elettrici. Circa il 50% dei fili vengono tagliati fuori (sopra il tappo) una volta che il recipiente oro viene spinto verso il basso. Tagliare il cavo in eccesso che rimane sporgente dalla parte superiore del tappo. In rari casi (meno del 5%), spingendo il ricettacolo oro giù schiaccerà il filoe romperlo sotto ricettacolo, risultante in un canale disconnesso. Questa disconnessione non può essere realizzato finché il test di impedenza e gradini galvanica (vedi 4.7). </li><li> Ripetere il processo di press-fitting per le altre tre tetrodi. Ruotare le viti del disco in senso orario per spostare di nuovo verso l&#39;alto e assicurarsi che il movimento di unità è liscia. </li></ol> 4. Gold-plating di punte degli elettrodi <ol><li> Indipendentemente dal tipo di microelettrodi in uso, le punte degli elettrodi devono essere placcati in oro per ridurre impedenza punta. Questo ci permetterà di ottimizzare la capacità di registrare in modo affidabile e discriminare i potenziali d&#39;azione singola unità. Testare l&#39;impedenza dell&#39;elettrodo di utilizzare il dispositivo Neuralynx nanoZ. Il nanoZ è un dispositivo computerizzato che misura l&#39;impedenza e permette di elettrodeposizione automatizzata. </li><li> Prima girare le viti microdrive basso (in senso antiorario) nella posizione più bassa. Quindi montare saldamente il microdrive su una fascetta che permetterà l&#39;abbassamento delle punte degli elettrodi nella soluzione di placcatura in oro. </li><li> Riempire una torre Delrin con soluzione di oro SIFCO e l&#39;altra torre con acqua distillata. Abbassare le punte degli elettrodi nella soluzione di oro. </li><li> Collegare il cavo nanoZ USB in un computer basato su Windows e quindi aprire il programma nanoZ. Questo programma vi darà letture di impedenza e di eseguire doratura su ogni canale collegato del microdrive. </li><li> Vai alla periferica discesa e selezionare il nanoZ, dopo di che mostrerà &quot;Connessione stabilita&quot; nella parte inferiore della finestra. Avanti, selezionare l&#39;adattatore adeguato per il test nel menu a discesa. Clicca su &quot;impedenze di prova&quot; e impostare la frequenza di prova a 1004 Hz (40 cicli, 0 msec di pausa). Clicca su &quot;Sonda&quot;, che aprirà la finestra &quot;Probe Report&quot; che mostra tutti i canali disponibili, con le loro letture MW. Salvare questi valori di impedenza, cliccando sull&#39;icona del disco o selezionando &quot;File&quot;, poi &quot;Salva report&quot;. </li><li> Quindi, fare clic su &quot;DC placca&quot; e assegnarei seguenti valori: Mode = adattare impedenza, placcando la corrente = -1.0 μA, Target = 350 k a 1.004 Hz, 5 piste, 5 intervallo sec, 2 sec di pausa. </li><li> Fare clic su &quot;Autoplate&quot;. Il programma prima leggere l&#39;impedenza di ogni canale, quindi applicare la corrente prescritta a quel canale, ri-testare l&#39;impedenza e applicare corrente come necessario fino al raggiungimento della impedenza di destinazione (o un valore inferiore). Mentre l&#39;obiettivo è di ridurre l&#39;impedenza dell&#39;elettrodo, è possibile che i canali si placcare sotto di valori di 100 k. In tali casi, è possibile che i fili adiacenti sullo tetrodo sono cortocircuitati tra loro. Se questo accade, invertire la polarità della corrente (+ 1,0 μA) per rimuovere le particelle di oro in eccesso, ri-testare l&#39;impedenza di quel canale, e poi ripetere la galvanica. I valori tipici di impedenza finali su un fascio di quattro fili 12,5 mM vanno 150-325 k. </li><li> Se c&#39;è un solo canale che non è placcato sotto i 350 k, ripetere il processo di elettrodeposizione.Il programma si saltare i canali che hanno già raggiunto l&#39;obiettivo fissato e solo i canali targa che non hanno. </li><li> Una volta che tutti i canali sono stati placcati per una impedenza accettabile, chiudere il programma nanoZ e scollegare il dispositivo. Alzare gli elettrodi dalla soluzione di placcatura e abbassare le punte in acqua torre Delrin distillata per sciacquare particelle d&#39;oro in eccesso. </li><li> Ruotare le viti del disco in senso orario fino a quando gli elettrodi sono allevati per la loro posizione di vertice. Ora il microdrive e gli elettrodi sono pronti per l&#39;impianto. </li></ol>

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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Abbiamo descritto un insieme di tecniche per la costruzione di microdrive leggeri e compatti per la registrazione delle unità extracellulare e campo potenziale attività nei topi. Con la costruzione di Microdrive personalizzati con basi ricavato da vetro acrilico (metacrilato di metile), il nucleo del sistema può essere facilmente adattato per più unità e per la destinazione di una vasta gamma di regioni neurali. Abbiamo modificato con successo il sistema per la registrazione di obiettivi cerebrali multiple e con gr...

L&#39;uso della tecnica microelettrodo per registrare segnali neurali extracellulari in vivo ha una lunga e apprezzata tradizione in neuroscienze 1, 2. La possibilità di registrare l&#39;attività elettrica da molte regioni cerebrali in animali che si comportano liberamente, tuttavia, è una tecnologia più recente che sta diventando sempre più comune, come i pacchetti software per l&#39;acquisizione, l&#39;analisi e la discriminazione di segnali neurali diventa più sofisticato e user-friendly 3, 4. I progressi tecnologici sul lato software sono stati anche accompagnati da riduzioni del peso e l&#39;ingombro dei dispositivi impiantabili, che sono stati ridotti in misura sufficiente per la registrazione di piccoli mammiferi, come topi. Utilizzando (per lo più in plastica) componenti leggeri, i ricercatori sono in grado di costruire microdrive che consentono il posizionamento indipendente di elettrodi o tetrodi di indirizzare una vasta gamma di regioni cerebrali 5-7. Strutture cerebrali, anche profonde, come la6 amigdala e il corpo striato 5, possono essere regolarmente oggetto con la selezione di una vite di azionamento appropriatamente lungo. Queste tecniche di registrazione permettono ricercatori di ottenere segnali neurali ad alta fedeltà e sono a registro con l&#39;attività elettrica di singoli neuroni registrati intracellulare 8, 9. L&#39;utilizzo di questi tipi di Microdrive, abbiamo registrato con successo singola unità da topi per fino a due mesi dopo l&#39;impianto 10. Inoltre, la leggerezza dei dispositivi (circa 1.5-2.0 g) ha provocato prestazioni comportamentali che è paragonabile a topi non impiantati in molti compiti comportamentali. In particolare, abbiamo dimostrato che topi impiantati mostrano prestazioni normali nel compito romanzo riconoscimento dell&#39;oggetto 10 ed il compito posto dell&#39;oggetto (dati non pubblicati). L&#39;uso di microdrive accoppiati a più tetrodi permette ai ricercatori di monitorare e analizzare l&#39;attività neurale a livello di retementre anche la registrazione da molteplici singola unità all&#39;interno del cervello. Registrazione con questi tetrodi offre diversi vantaggi importanti per l&#39;identificazione di unità e consente l&#39;acquisizione di alta precisione e la discriminazione di molteplici singola unità 11. Descriviamo come fabbricare e oro-plate fasci tetrode e successivamente caricarli in vettori elettrodi guidabili. Un tipo di supporto dell&#39;unità descriviamo è disponibile in commercio e l&#39;altro è un semplice, ma facilmente espandibile disegno, unità che può ospitare più vettori e le modalità tetrode senza un significativo investimento di risorse.

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

construction of microdrive arrays for chronic neural recordings in awake behaving mice

State-of-the-art registrazioni elettrofisiologiche dal cervello di animali che si comportano liberamente consentono ai ricercatori di esaminare contemporaneamente potenziali di campo locale (LFP) da popolazioni di neuroni e potenziali d&#39;azione di singole cellule, come l&#39;animale si impegna in sperimentalmente compiti rilevanti. Microdrive cronicamente impiantati consentono registrazioni del cervello a durare per periodi di diverse settimane. Unità miniaturizzate e componenti leggeri permettono queste registrazioni a lungo termine che si verifichi in piccoli mammiferi, come topi. Utilizzando tetrodi, che consistono in mazzi saldamente intrecciate di quattro elettrodi in cui ciascun filo ha un diametro di 12,5 micron, è possibile isolare i neuroni fisiologicamente attive nelle regioni cerebrali superficiali come la corteccia cerebrale, ippocampo dorsale, e subiculum, così come regioni più profondi come lo striato e l&#39;amigdala. Inoltre, questa tecnica assicura stabili, ad alta fedeltà registrazioni neuronali come l&#39;animale è sfidato con un Variety di compiti comportamentali. Questo manoscritto descrive le diverse tecniche che sono stati ottimizzati per registrare dal cervello di topo. In primo luogo, si mostra come fabbricare tetrodi, caricarli in tubi guidabili, e oro-piastra loro suggerimenti, al fine di ridurre la loro impedenza da MW a gamma k. In secondo luogo, vi mostriamo come costruire un assemblaggio microdrive personalizzato per il trasporto e lo spostamento dei tetrodi verticalmente, con l&#39;uso di materiali poco costosi. In terzo luogo, vi mostriamo i passaggi per l&#39;assemblaggio di un microdrive disponibile in commercio (Neuralynx VersaDrive), che è stato progettato per trasportare tetrodi indipendentemente mobili. Infine, presentiamo risultati rappresentativi di potenziali di campo locale e segnali singola unità ottenute nella subiculum dorsale di topi. Queste tecniche possono essere facilmente modificati per ospitare diversi tipi di array di elettrodi e schemi di registrazione nel cervello di topo.

<p class="jove_content"&gt; Dopo aver impiantato il microdrive e abbassando gli elettrodi agli obiettivi prefissati cervello, un sistema di acquisizione dati amplificato, ad esempio A è necessario Neuralynx Lynx-8, per la registrazione di segnali neurali. Rappresentante registrazioni neurali di potenziali di campo locale (LFP) e le potenzialità di azione singola unità (spesso chiamati &quot;picchi&quot;) dalla dorsale subiculum del mouse sono mostrati in<strong&gt; Figura 2</strong&gt;. Segnali LFP sono stati campionati a 3 kHz e passa-banda...

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Construction of Microdrive Arrays for Chronic Neural Recordings in Awake Behaving Mice

La progettazione e l&#39;assemblaggio di microdrive per registrazioni elettrofisiologiche in vivo di segnali cerebrali dal mouse è descritto. Allegando fasci microelettrodi a vettori guidabili robuste, queste tecniche consentono registrazioni neuronali a lungo termine e stabile. Il design leggero permette illimitato prestazioni comportamentali da parte dell&#39;animale dopo l&#39;impianto in auto.

Costruzione di matrici Microdrive per cronici Recordings neurali in topi Comportarsi Awake

State-of-the-art electrophysiological recordings from the brains of freely behaving animals allow researchers to simultaneously examine local field ...

construction-microdrive-arrays-for-chronic-neural-recordings-awake

Research

JoVE Journal

Behavior

20.0K Views.  North Shore LIJ Health System. La progettazione e l'assemblaggio di microdrive per registrazioni elettrofisiologiche in vivo di segnali cerebrali dal mouse è descritto. Allegando fasci microelettrodi a vettori guidabili robuste, queste tecniche consentono registrazioni neuronali a lungo termine e stabile. Il design leggero permette illimitato prestazioni comportamentali da parte dell'animale dopo l'impianto in auto.

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Long-term Potentiation of Perforant Pathway-dentate Gyrus Synapse in Freely Behaving Mice

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential cellular mechanism underlying learning and information storage, have long been used to elucidate the physiology of various neuronal circuits in the hippocampus, amygdala, and other limbic and cortical structures. With this in mind, transgenic mouse models of neurological diseases represent useful platforms to conduct long-term&#160;potentiation (LTP) studies to develop a greater understanding of the role of genes in normal and abnormal synaptic communication in neuronal networks involved in learning, emotion and information processing. This article describes methodologies for reliably inducing LTP in the freely behaving mouse. These methodologies can be used in studies of transgenic and knockout freely&#160;behaving mouse models of neurodegenerative diseases.

Transgenic and knockout mouse models of neurological diseases are useful for studying the role of genes in normal and abnormal neurophysiology. This article describes methodologies which can be used to study long-term potentiation, a cellular mechanism which may underlie learning and memory, in transgenic and knockout freely&#160;behaving mouse models of neuropathology.

Potenziamento a lungo termine di perforant Pathway-giro dentato Synapse in Liberamente Comportarsi Mice

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential ...

Ricerca

Comportamento

Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and pharmacological manipulations on basic mechanisms of cognition and learning in mice. A standard polypropylene mouse housing tub is connected through an acrylic tube to a standard commercial mouse test box. The test box has 3 hoppers, 2 of which are connected to pellet feeders. All are internally illuminable with an LED and monitored for head entries by infrared (IR) beams. Mice live in the environment, which eliminates handling during screening. They obtain their food during two or more daily feeding periods by performing in operant (instrumental) and Pavlovian (classical) protocols, for which we have written protocol-control software and quasi-real-time data analysis and graphing software. The data analysis and graphing routines are written in a MATLAB-based language created to simplify greatly the analysis of large time-stamped behavioral and physiological event records and to preserve a full data trail from raw data through all intermediate analyses to the published graphs and statistics within a single data structure. The data-analysis code harvests the data several times a day and subjects it to statistical and graphical analyses, which are automatically stored in the &#34;cloud&#34; and on in-lab computers. Thus, the progress of individual mice is visualized and quantified daily. The data-analysis code talks to the protocol-control code, permitting the automated advance from protocol to protocol of individual subjects. The behavioral protocols implemented are matching, autoshaping, timed hopper-switching, risk assessment in timed hopper-switching, impulsivity measurement, and the circadian anticipation of food availability. Open-source protocol-control and data-analysis code makes the addition of new protocols simple. Eight test environments fit in a 48 in x 24 in x 78 in&#160;cabinet; two such cabinets (16 environments) may be controlled by one computer.

Fully automated system for measuring physiologically meaningful properties of the mechanisms mediating spatial localization, temporal localization, duration, rate&#160;and probability estimation, risk assessment, impulsivity, and the accuracy and precision of memory, in order to assess the effects of genetic and pharmacological manipulations on foundational mechanisms of cognition in mice.

Automatizzato, Quantitative cognitivo / comportamentale Proiezione di topi: per la genetica, farmacologia, Animal Cognition e istruzione laurea

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and ...

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and signal processing make it possible to exploit information from other imaging modalities like structural MRI that provide high spatial resolution to overcome this constraint1. This is especially useful for investigations that require high resolution in the temporal as well as spatial domain. In addition, due to the easy application and low cost of EEG recordings, EEG is often the method of choice when working with populations, such as young children, that do not tolerate functional MRI scans well. However, in order to investigate which neural substrates are involved, anatomical information from structural MRI is still needed. Most EEG analysis packages work with standard head models that are based on adult anatomy. The accuracy of these models when used for children is limited2, because the composition and spatial configuration of head tissues changes dramatically over development3.&#160;
In the present paper, we provide an overview of our recent work in utilizing head models based on individual structural MRI scans or age specific head models to reconstruct the cortical generators of high density EEG. This article describes how&#160;EEG recordings are acquired, processed, and analyzed with pediatric populations at the London Baby Lab, including laboratory setup, task design, EEG preprocessing, MRI processing, and EEG channel level and source analysis.&#160;

In recent years, there has been increasing interest in estimating the cortical sources of scalp measured electrical activity for cognitive neuroscience experiments. This article describes how high density EEG is acquired and how recordings are processed for cortical source estimation in children from the age of 2 years at the London Baby Lab.

Corticale Fonte Analisi di alta densità EEG registrazioni nei bambini

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental paradigms and analysis tools have been limited to constrained laboratory tasks and contexts due to technical limitations imposed by the available set of measuring and analysis techniques and the age of the subjects. These limitations severely limit the study of developmental neural dynamics and associated neural networks engaged in cognition, perception and action in infants performing &#8220;in action and in context&#8221;. This protocol presents a novel approach to study infants and young children as they freely organize their own behavior, and its consequences in a complex, partly unpredictable and highly dynamic environment. The proposed methodology integrates synchronized high-density active scalp electroencephalography (EEG), inertial measurement units (IMUs), video recording and behavioral analysis to capture brain activity and movement non-invasively in freely-behaving infants. This setup allows for the study of neural network dynamics in the developing brain, in action and context, as these networks are recruited during goal-oriented, exploration and social interaction tasks.

This protocol presents a novel methodology for the neural decoding of intent from freely-behaving infants during unscripted social interaction with an actor. Neural activity is acquired using non-invasive high-density active scalp electroencephalography (EEG). Kinematic data is collected with inertial measurement units and supplemented with synchronized video recording.

Un nuovo approccio sperimentale e analitico al multimodale neurale decodifica di intenti durante l&#39;interazione sociale in Liberamente-comportarsi neonati umani

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

A Pressure Injection System for Investigating the Neuropharmacology of Information Processing in Awake Behaving Macaque Monkey Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation of sensory information processing by attention. However, little is known about which neurotransmitter systems are involved in such modulations. A practical way to address this question is to combine single-cell recording with local and temporary neuropharmacological manipulation in a suitable animal model. Here we demonstrate a technique combining acute single-cell recordings with the injection of neuropharmacological agents in the direct vicinity of the recording electrode. The video shows the preparation of the pressure injection/recording system, including preparation of the substance to be injected. We show a rhesus monkey performing a visual attention task and the procedure of single-unit recording with block-wise pharmacological manipulations.

Here, we show the pressure injection of neuropharmacological substances during single-cell recording in an awake, behaving macaque monkey. This procedure allows pharmacological manipulation in the direct vicinity of a cortical recording site.

Un sistema di iniezione di pressione per Indagare la Neurofarmacologia di Information Processing in Svegliatevi Comportarsi Macaco Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation ...

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory alterations of the spinal cord. In this article, our goal was to use both Laser Doppler imaging and monitoring to analyze the change of BF after spinal cord injury. Both the laser Doppler image scanner and the probe/monitor were being employed to obtain each readout. The data of LDPI provided a local distribution of BF, which gave an overview of perfusion around the injury site and made it accessible for comparative analysis of BF among different locations. By intensely measuring the probing area over a period of time, a combined probe was used to simultaneously measure the BF and oxygen saturation of the spinal cord, showing overall spinal cord perfusion and oxygen supply. LDF itself has a few limitations, such as relative flux, sensitivity to movement, and biological zero signal. However, the technology has been applied in clinical and experimental study due to its simple setup and rapid measurement of BF.

Here we present a combination of laser Doppler perfusion imaging (LDPI) and laser Doppler perfusion monitoring (LDPM) to measure spinal cord local blood flows and oxygen saturation (SO2), as well as a standardized procedure for introducing spinal cord trauma on rat.

Utilizzo di Laser Doppler Imaging e monitoraggio per analizzare il microcircolo del midollo spinale nel ratto

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory ...

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer scale. However, current methods mostly rely on tethered cable recordings or only use unidirectional systems, allowing either recording or stimulation of neural activity, but not at the same time or same target. Here, a new wireless, bidirectional device for simultaneous multichannel recording and stimulation of neural activity in freely behaving rats is described. The system operates through a single portable head stage that both transmits recorded activity and can be targeted in real-time for brain stimulation using a telemetry-based multichannel software. The head stage is equipped with a preamplifier and a rechargeable battery, allowing stable long-term recordings or stimulation for up to 1 h. Importantly, the head stage is compact, weighs 12 g (including battery) and thus has minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire, making the method applicable to a broad set of behavioral tasks. Moreover, the method has the major advantage that the effect of brain stimulation on neural activity and behavior can be measured simultaneously, providing a tool to assess the causal relationships between specific brain activation patterns and behavior. This feature makes the method particularly valuable for the field of deep brain stimulation, allowing precise assessment, monitoring, and adjustment of stimulation parameters during long-term behavioral experiments. The applicability of the system has been validated using the inferior colliculus as a model structure.

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

A wireless, bidirectional system for multi-channel neural recordings and stimulation in freely behaving rats is introduced. The system is light and compact, thus having minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire. Moreover, this bidirectional system provides a sophisticated tool to assess causal relationships between brain activation patterns and behavior.

Una connessione Wireless, interfaccia bidirezionale per registrazione In Vivo e la stimolazione dell'attività neurale a comportarsi liberamente ratti

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer ...

A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often stereotyped actions elicited in response to innately aversive sensory stimuli, but their success requires enough flexibility for adapting to different spatial environments, which can change rapidly. Here, we describe a behavioral assay to evaluate the influence of learned spatial knowledge on defensive behaviors in mice. We have adapted the widely used Barnes maze spatial memory assay to investigate how mice navigate to a shelter during escape responses to innately aversive sensory stimuli in a novel environment, and how they adapt to acute changes in the environment. This new assay is an ethological paradigm that does not require training and exploits the natural exploration patterns and navigation strategies in mice. We propose that the set of protocols described here are a powerful means of studying goal-directed behaviors and stimulus-triggered navigation, which should be of interest to both the fields of instinctive behaviors and spatial memory.

This protocol describes a behavioral assay, based on the Barnes maze test, to study how instinctive defensive actions are modified by the knowledge of spatial environment.

Un'analisi comportamentale per investigare il ruolo della memoria spaziale durante la difesa istintiva nei topi

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by many patients prompts the need to develop new therapeutic alternatives and to better understand the etiology of the disorder. Pre-clinical models with translational merits are rudimentary for this task. Here we present a protocol for the unpredictable chronic mild stress (UCMS) method in mice. In this protocol, adolescent mice are chronically exposed to interchanging unpredictable mild stressors. Resembling the pathogenesis of depression in humans, stress exposure during the sensitive period of mice adolescence instigates a depressive-like phenotype evident in adulthood. UCMS can be used for screenings of antidepressants on the variety of depressive-like behaviors and neuromolecular indices. Among the more prominent tests to assess depressive-like behavior in rodents is the sucrose preference test (SPT), which reflects anhedonia (core symptom of depression). The SPT will also be presented in this protocol. The ability of UCMS to induce anhedonia, instigate long-term behavioral deficits and enable reversal of these deficits via chronic (but not acute) treatment with antidepressants strengthens the protocol&#39;s validity compared to other animal protocols for inducing depressive-like behaviors.

Here we present the unpredictable chronic mild stress protocol in mice. This protocol induces a long-term depressive-like phenotype and enables to assess the efficacy of putative antidepressants in reversing the behavioral and neuromolecular depressive-like deficits.

Il protocollo di sforzo delicato cronico imprevedibile per indurre anedonia in topi

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.