Method Article
トレース瞬目反射条件づけ (ECC) を用いて評価したラット海馬依存学習投与早期新生児の脳の発達の中にアルコールの高濃度 (11.9 %v/v)。一般的には、ECC プロシージャは、多くの心理的な医学の設定の間で脳機能障害を検出するため音の診断ツールです。
新生児ラット生後 4-9 中に比較的高い濃度エチルアルコール (11.9 %v/v) の胎児の脳が急速な組織変化を起こしのようであると時間加速人間の 3 番目の妊娠中に発生した脳の変化。胎児アルコール スペクトルの無秩序 (FASDs) のこのモデルは、量およびいくつかの妊娠中のアルコールの母親で発生するどんちゃん騒ぎの飲むのパターンを模倣した重症の脳損傷を生成します。我々 はトレース瞬目反射条件づけ (ECC)、アルコール露出アダルト子孫に通常見られる長期の海馬の機能不全を評価するために、連合学習の高次変形の使用をについて説明します。90 日齢、齧歯動物は手術記録と準備ができていたと筋電図 (EMG) を測定した刺激的な電極左目のまぶたの筋肉から活動を点滅し、左目の後方は穏やかなショックをそれぞれ配信。5 日間の回復期間後彼らはトレース アルコール曝露し、ラットを制御の連合学習の違いを決定する ECC の 6 セッションを受けた。トレース ECC は、簡単に変更できる同じ機器やソフトウェアを使用して異なる神経系を評価することができますので、多くの可能な ECC 手順の 1 つです。一般的には、ECC 手順別の脳の仕組みと脳を侮辱したさまざまな条件で神経病理学を検出するため、診断ツールとして使用できます。
It is quite hard to imagine that in today's day and age with better health care and access to health services, alcohol abuse remains a major global health concern. Unfortunately, it has been shown that an expectant mother who drinks a high amount of alcohol can have a child with severe brain damage and neurodevelopmental disorders that last a lifetime, as evident in those afflicted with fetal alcohol syndrome (FAS)1,2,3. In women with some confirmed history of maternal alcohol use, the developing fetus is also susceptible to small amounts of alcohol or different patterns of alcohol consumption that produce varying differences in blood alcohol concentrations. In this latter case, while the children may not exhibit the severe morphological or neurobehavioral disruptions as those with FAS, they may still exhibit lifelong cognitive disabilities and emotional disturbances that range from mild to severe3,4. Altogether, FAS and less severe forms of prenatal alcohol-mediated disruptions constitute a collection of fetal alcohol spectrum disorders (FASDs). It is no surprise that FASDs are completely preventable, but astonishingly estimates show that in populations where alcohol abuse is quite common, they remain the primary non-genetic cause of neural and cognitive disability, affecting about 2% to 5% of young US children and those in European countries such as France and Sweden. With respect to the incidence of FAS alone within the US, the prevalence is 2 to 7 per 1,000 live births5, implying that the overall incidence of FASDs to be much higher than that for FAS.
Neuroimaging studies conducted in children with FASDs have shown that they display brain abnormalities, such as a thinner corpus callosum6, smaller anterior cerebellar vermis7, and smaller hippocampus8. These brain abnormalities underlie some of the long-term neurocognitive disruptions observed in children with FASDs. The exact links that tie variations in maternal alcohol-mediated brain changes and variations in the profile (i.e., type, extent) of particular neurocognitive impairments have yet to be clearly determined. But as a starting point, the hippocampus is an excellent candidate for determining its susceptibility to prenatal alcohol effects. Indeed, children with FASDs exhibit deficits in hippocampal-mediated behaviors such as place learning9,10 and delayed object recall11.
Rodent models of FASDs have proven to be invaluable in elucidating the mechanisms leading to neurocognitive disruptions seen in children with FASDs. A well-established binge-exposure model that we have adopted involves delivering alcohol to rats during postnatal days 4-912,13, a period when the brain undergoes rapid synapse and dendritic contact formation, comparable to human fetal week 24 and extending into the 3rd trimester14,15,16,17. This particular model induces significant loss of hippocampal neurons18,19 and neurons in many other brain regions such as the cerebellum12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23, accompanied by severe impairments in cognitive functions spanning different domains21,24,25. Cognitive disruption from early alcohol exposure in rats may be assessed in different ways, particularly with eyeblink classical conditioning (ECC). ECC is a paradigm that has been utilized for more than a century to scientifically investigate the fundamental basis of learning26,27 and as such, provides a useful method to better understanding the adverse neurocognitive consequences resulting from fetal alcohol exposure. It is a very flexible paradigm that allows investigators to use a variety of different ECC procedures, any of which can be examined across many mammalian species ascending the phylogenetic scale (from mice to humans) and over different courses of brain development28,29,30,31. Furthermore, the fundamental neural circuits that mediate associative learning in this paradigm are supported by experimental and neuropsychological reports in these same species26,32,33,34,35,36,37.
One form of ECC, trace ECC is demonstrated in this paper (Figure 1). To provide context, it is compared against the more traditional form - delay ECC. The ECC paradigm was modeled after classical conditioning using dogs, first carried out by the Nobel-Prize winning physiologist, Ivan Pavlov. Pavlov discovered that certain stimuli such as tones do not naturally elicit salivation, but when it precedes and overlaps with the delivery of food, the salivary response can be strengthened from repeated presentations of the two, provided that this tone-food contingency is maintained. This is an example of delay ECC, with the notion that associative strength is mediated by immediate temporal contiguity between the two stimuli, thus making learning conditions optimal for an animal. He also tested other variations of the tone-food contingency, such as turning the tone off and leaving a "trace" period before delivering the food. When these two stimuli were discontiguous enough, it became much harder for the dogs to emit salivation responses prior to the delivery of the food. The discontiguity between the tone being turned off and the delivery of the food is thus an example of trace ECC. As rodents do not naturally salivate to the presence of food, more species-relevant stimuli such as mild shock are used instead; they also do not naturally emit defensive eyeblink responses to tones. With this backdrop, rodent ECC procedures involve presenting a tone at a given decibel level and pairing it in some fashion with mild shock to either the eyelid muscle (orbicularis oculi) or the temporalis muscle to elicit an eyeblink response. The tone is considered a conditioned stimulus (CS) while the shock is considered an unconditioned stimulus (US). In delay ECC, the CS is presented first; this stimulus remains on for a given duration. Afterwards, the US is delivered. These two stimuli overlap for a given duration, and then both terminate simultaneously; the resultant eyeblink response emitted due to the US is considered an unconditioned response (UR). In this procedure, rodents learn to emit eyeblink responses sometime after the CS is presented, but just before the US, in order to anticipate this aversive stimulus. The learned eyeblink response is referred to as a conditioned response (CR). For trace ECC, the CS and US are separated by a period of time that is void of stimuli known as a trace interval; they do not overlap in time as in delay ECC. During this interval, the animal is tasked to resolve the associational requirements between stimuli. Similar to delay ECC, learning occurs when the animal consistently emits a blink response after the CS turns off, but immediately before delivery of the US. Over some amount of acquisition training (CS paired with US), learning curves (i.e., based on different CR measurements) develop. Lesion and neuroimaging studies show that successful learning in delay ECC is dependent on having intact cerebellar-brain stem neuro-circuitry38,39,40, whereas trace ECC is a higher-order procedure that requires additional neural engagement from the hippocampus41,42,43,44 and other cortical structures45,46. Because of the timing-related requirements needed in order to acquire trace CRs successfully, this task is also more difficult to learn (even for normal subjects).
Figure 1: Trace eyeblink classical conditioning. An actual waveform is shown that is representative of an adult rat in the unintubated-control (UC) group. The tone CS (85 dB, 2.8 kHz) is first presented for 380 ms. A trace interval of 500 ms ensues, where no stimuli are present. Afterwards a shock US (1.6 mA) is delivered for 100 ms. Successful learning in this task occurs when the frequency (%) or amplitude (in volts) of eyeblinks during the conditioned response (CR) time window (Total CR period) increases over many sessions of training. In particular, rodents with an intact hippocampus will usually emit more well-timed CRs (Adaptive CRs) just prior to the onset of the shock US (within a 200-ms window). Startle responses (SRs) during the first 80 ms after tone CS onset and unconditioned responses (URs) are also measured. Non-associative SRs are typically low or nonexistent in well-trained rodents, while URs are expected to be high in frequency and amplitude. This task requires that the rodent learn to bridge the association between the CS offset and US onset (during the trace interval), therefore making it inherently more difficult to acquire compared to delay ECC. Please click here to view a larger version of this figure.
Here we demonstrate the adverse functional consequences of neonatal alcohol exposure that is delivered in a binge-like manner, as assessed by a trace ECC procedure that delivers an 85 dB tone CS (2.8 kHz) which remains on for 380 ms, followed by a 1.6 mA shock US which remains on for 100 ms, and these stimuli are separated by a trace period of 500 ms. We have reported on the utility of this behavioral assay in previous studies examining choline intervention and iron supplementation in mitigating the effects of neonatal alcohol exposure18,47. Indeed, trace ECC can be used as a diagnostic tool to assess neonatal alcohol-induced hippocampal pathology. The advantage it has over delay ECC is that it is more sensitive to detecting disturbances in hippocampal function, which is compromised in humans with FASDs.
Demonstration of ECC extends far outside the fetal alcohol field. Many variants of ECC (e.g., delay, trace, compound, reversal) can be used to elucidate ontogenetic differences in learning across development, the neurobiological basis of associative learning in normal mammals, as well as the vulnerabilities of different brain systems to many challenges, including (but not limited to) teratogens, environmental toxins, traumatic brain injury, neurodegenerative diseases, and psychiatric conditions.
NOTE: All procedures were approved and carried out in accordance with the policies set forth by the East Carolina University IACUC. Long-Evans rats were generated from females mated with male breeders. Pups from all three treatment groups (see 1.1) were generated within a litter from the same dam. Five litters were produced and each litter was culled to 8 pups on postnatal day (PD) 3. The remaining two pups from each litter were assigned to separate experiments. Both male and female offspring (one per exposure group) were included in the study. A total of N = 27 adult offspring were examined in this study; 3 rats were excluded due to broken 3T wire leads (see 3.1.1) which were irreparable on Day 1 of ECC training.
1. Preparation of Groups, Materials, and Solutions
2. Neonatal Alcohol Exposure (Postnatal Days 4-9)
3. Fabrication and Modification of Electrodes
Figure 2: Electromyographic (EMG) recording electrodes and bipolar electrode. The finished EMG headstage (right, orange) is constructed from three male contact pins, two size 3T PTFE-coated wires, one size 10T PTFE-coated wire, and a modified micro strip. The three wires are approximately 5 cm each and are crimped to the contact pins. The finished bipolar electrode (right, white) is untwisted, re-straightened, and molded in a V-shape (5 mm split). Shielding is removed from the tips of the two prongs. Please click here to view a larger version of this figure.
4. Eyelid Surgery Procedure (Postnatal Day 90)
5. Trace Eyeblink Classical Conditioning Procedure
Figure 3: Modified operant conditioning box for eyeblink conditioning. Rats are freely-moving mammals, and therefore a rotating commutator is used for maintaining electrical signal contact from the EMG and bipolar plugs that are attached to the head. The commutator is attached to the arm of the stanchion, which is counter-weighted for alleviating pressure on the rat. A piezo tweeter (speaker) delivers a 2.8 kHz tone at 85 dB and these values are calibrated regularly. Acoustical foam assists with attenuating environmental noise. Please click here to view a larger version of this figure.
Figure 4: Eyeblink conditioning system. This custom-built system consists of an EMG Integrator unit that filters and amplifies incoming signals from the rats, a Stimulus Control unit that delivers various stimuli in addition to tones and shocks, a pre-amplifier for each operant box to increase EMG signal gain, and a stimulus isolator for each operant box; it provides varying shock levels (in mA). A digital oscilloscope (not part of the stock eyeblink system) is used for diagnostic purposes during habituation and acquisition. Please click here to view a larger version of this figure.
瞬目ソフトウェア測定の多くの種類の大規模な包括的なデータのセットを提供することが可能です。簡潔にするため、本研究で報告代表結果学習とパフォーマンスの適応の CR 割合、適応 CR 振幅、UR 割合 UR 振幅などの措置。適応 CR 期間は、ECC50,51,52トレース中の海馬のシナプス可塑性の強化の結果として、繰り返しのトレーニング、時宜を得た瞬目反応の獲得を表すために選ばれました。UR 対策で新生児のアルコール性の学習の欠損トレース ECC 治療群学習相違点ではなく、動機づけやモーターの違いを示す可能性があります - 私たち連合学習の混乱やショックへの対応に混乱が原因だったかどうかを解明するため選ばれました。各メジャーのデータは、混合性、繰り返し対策要因としてセッション 2 (セックス) x 3 (新生児グループ) x 6 (セッション) を使用して分析しました。新生児の治療のため有意な主効果テューキー事後テストを使用して分析し、重要な相互作用を単純な効果テストを使用して行った。0.05 の最小アルファ レベルを使用してすべての統計解析を実施し、グラフの結果が平均 ± SEM.
分散適応の CR 割合測定に始まり、新生児グループ、 F(2,21) の有意な主効果を示される = 11.69、 p < 0.001、しかしセックスのない有意な主効果 (p = 0.71) またはこれらの要因間の重要な相互作用 (p = 0.20)。予想通り、適応の CR 割合増加トレーニング、 F(5, 105) の六つのセッション = 81.15、 p < 0.001 と新生児グループ間の違いはF(10, 105) セッションのいくつかのレベルに依存していた 4.58、 p = < 0.001。セッション因子を含む他の重要な相互作用はありませんでした。同様に適応の CR 振幅があった再びF(2,21) 新生児グループの有意な主効果 22.32、 p = < 0.001、しかしセックスのない有意な主効果 (p = 0.21) またはこれらの要因間の重要な相互作用 (p = 0.48)。CR 振幅も大幅にトレーニング、 F(5, 105) の六つのセッションを介して増加 59.27、 p = < 0.001 と新生児グループ間の違いはF(10, 105) セッションのいくつかのレベルに依存していた 4.31、 p = < 0.001。全体的にみて、両方 CR 対策グループ手段および訓練の別のセッションで大きく区切られたこれらの手段の間で有意差を示した。グループが大幅に異なることを確認、するテューキー事後テストに unintubated 制御 (UC) と偽挿管 (SI) ラットよりも両方の CR の措置に対して、アルコール挿管 (AI) ラット実行大幅に悪化を示した (p < 0.01 の CR 割合;p < CR 振幅の 0.001)、互いを認められなかった (p> 0.05)。単純な効果のテストは、x セッションの相互作用両方 CR の措置については、AI ラットが UC と SI の両方のラットと比較して始まるセッション 2、セッション 6 を乗せて CRs の買収により著しく損なわれたことを確認重要な新生児グループに対して実行される (すべてp< 0.05)、互いから六つのセッションを通して異ならなかった。唯一の例外は、セッション 3 まで AI ラットと大幅に異なる SI ラットが始まらなかったため適応 CR 振幅をだった。これらの結果は、図 5 a、 5 bのとおりです。
セックス、新生児グループ、またはセッション因子のこれらの要因の相互作用のため UR 対策に有意差はありませんでした。これらの陰性所見では、各グループは私たち同様に、瞬目ショック レスポンスを生成することができたし、(図 6 a、 6 b) 点滅の動機付けや運動の違いによって影響を受ける AI ラットで観察学習の欠損がなかったことを示されています。
図 5: トレースの取得エアコン応答 (平均 ± SEM).初期のアルコール暴露 (AI グループ) には、適応条件反応 (CR) の割合 (A) と (B) の振幅による著しい影響を受けます。トレース ECC は本質的に取得することは困難、したがって対策は ECC の遅延 - すべてのグループの比較的低い、パーセンテージは FASD21,53の齧歯動物モデルの 80-85% に達する可能性があります。それにもかかわらず、トレース ECC プロシージャは、初期の脳の発達中にはアルコールの影響を受け、海馬で課税の詳細です。* = p < 0.05 * * p = < 0.01、* * * p = < UC と AI のラット間 0.001サンプル サイズは、かっこ内に提供されます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 6: 無条件反応 (± SEM を意味する) の取得します。瞬目パフォーマンス (UR 割合と UR 振幅) は、グループ間に有意差でした。違いの欠如は、その習得訓練中に使用される衝撃強度に差動 AI ラットの動機は影響しなかったか守備能力点滅 (UC と SI) 両方の制御グループと比較して、衝撃への応答を示します。サンプル サイズは、かっこ内に提供されます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
生後 4-9 中にエチルアルコールを受信したラット新生仔は、成人の海馬障害を出展しました。これらの調査結果は、アルコールが海馬の機能に有害な影響を永続的の催奇形物質であるという考えをサポートします。両方のコントロールのグループのラットと比較してアルコールにさらされたラットのトレースの手順で全体的に、調節された応答が低かった。アルコールに曝露されたラットの学習障害が動機またはモーターの違いの影響を受けなかった (すなわち。、点滅米国の衝撃強度に違いはありません)。
トレース ECC 解明課題による海馬神経病理学の有用な診断ツールですが、このメソッドの結果は、適切なコンテキストに置かれなければなりません。最初に、このデモでキーの手続き型の要素には、発展途上の脳筋活動電位の記録ができ、衝撃、前述のハードウェア、および関心の認知機能を評価する学習パラダイムを使用してその後動物テストの外科的移植を提供する電極ハードウェアの作製に脆弱性の既知のウィンドウの中にアルコールのターゲットを絞った配信が関与しています。プロセスの各段階で注意する必要がある齧歯動物の被験者に不要な/意図しない害を発生しないようにし、定期的に自分の健康の兆候を監視します。彼らの行動の結果は、認知の「ウィンドウ」は、正確には心理的な構造説明とき自分の健康を含むアルコール投与、ハードウェアの欠陥、または外科的移植実験の誤差によって妥協されません。したがって、研究プロセスの各手順の要素は人間の所見に ECC からの結果を推定できることを保障するために健全な方法で実行されなければなりません。第二に、ECC パラダイム連合学習の性質に洞察力を提供しますが、1 つが実験的なデザインで ECC 研究内のこれらのドメインのいくつかのファセットを組み込んでいる限りは、このアプローチを使用して結果を拡張し、広くそれらを他の認知ドメイン - 作業メモリ、短期/長期記憶、意識などに帰するに注意が必要があります。たとえば、このデモはトレース ECC 学習の獲得の段階を検討したが、彼らは訓練を完了した後、ラットにおける記憶保持を調査しませんでした。メモリは、学習だけでなく評価される独立した心理的プロセスです。仕様では、1 つはいずれかの短期または長期の記憶能力を評価するためにメモリの保存期間を組み込むことができます。第三に、並列メモリ システム54の動作に寄与する要因を動機づけ、経験的なおよびホルモンと一緒に同時に動作可能性がありますがあることの認識は、(ECC) の間のアソシエティビティが理解が、その正体は「良い」または「悪い」学習について多くのプロセスの 1 つに不可欠です。最後に、トレース ECC は他の頭脳領域は、CR のいくつかのコンポーネントを仲介することがありますので、純粋な海馬依存タスクではありません。したがって、異なる神経回路および/または研究で使用されている刺激パラメーターの型間の相互作用を理解する必要があります考慮する離散の結果に基づいて影響を作るとき。小脳などもトレース ECC、CR とタイミング、特に ISI は短い期間で CR の地形学的特徴に影響を及ぼす場所に貢献します。トレース ECC は長いトレース間隔 (1,000 ミリ秒) でテストが小脳損傷に人間は影響を受けませんが、短いトレース間隔 (400 ms)34を受給している人の影響を受けます。さらに、マウスの前部帯状回と内側の agranular 地域をターゲットに、背内側前頭前野 (mPFC) の両側性病変は、ウサギの尾 mPFC の破壊生成と同様の結果46CRs55トレースの取得を防ぐ。これらの調査結果はまた小脳脳前頭貢献に種差幹トレース ECC などの駆動の連合学習を考慮の重要性を強調表示します。大人用 500 ms トレース CRs の PD 4-9 悪影響を取得中に新生児のアルコール暴露は47,56本研究でラット、これは 300 ms トレース間隔が発生するアルコール (5 g/kg)57, アルコール曝露ラットにおけるトレース障害がトレース間隔の時間に依存することを示唆の比較的高用量で挑戦されたときにも新生児のアルコールに曝露されたラットに同じケースではありません。
本研究では海馬はトレース CRs の習得における障害を反映して神経に関連する損傷を展示トレース、ECC を媒介と新生児アルコール露出によって挑戦されたとき極めて重要であることを強調しました。ただし、ECC、買収、式、トレース ECC36,40,55,58,59を含む ECC タスクの種類に応じて、CR の地形などの多くの面は特に規核、小脳脳幹回路が欠かせませんそれ警告する必要があります。確かに、この神経回路はトレース ECC60など、ECC の上位フォーム時に CRs の式を運転の海馬と対話します。初期の脳の発達中のアルコール暴露はトレース ECC で海馬の機能、特に効果かどうかは、全く明らかではないです。多くの異なる脳の領域は、mPFC、小脳、海馬18,19,23,47,,6162など初期のアルコール侮辱を受けます、アルコールの妨害が多く ECC プロシージャ間程度と変えることで、機能的に重要な相違点がこれらの構造体の機能は非常にそうです。トレース ECC 研究の結果の解釈に関する落とし穴にもかかわらず動物病変研究42,44,63,64,65でサポートされている、少なくともそのまま海馬に依存するトレース CRs の買収に成功を示されています。この手順はこうして残る新規オブジェクト認識、モリス水迷路学習の場所など、他の海馬依存タスクのよりも理解したトレース条件、それの基礎となる神経回路ははるかに良いために、応答する発達アルコール露出間のリンクを示すために非常に貴重なアプローチおよびコンテキストとトレースの恐怖します。
「測定」認知行動法として ECC 発達 neuroteratology の分野で広範な適用性があります。確かに、当研究室の最近の知見は、発展途上の海馬はアルコールの効果は、さまざまな介入戦略18,47によって緩和されるかもしれませんに機密性の高い概念をサポートします。ここでの主な利点かもしれないということですアルコール誘起トレース ECC 学習の欠損のよりよい理解、彼ら連想学習 - 外海馬機能のほかの問題の予測同じ海馬 neurocircuitry によって媒介される知られている特にそれら。
アプリケーション トレース ECC およびその他の変種 (例えば遅延、反転、差別、化合物) 神経生物学メカニズムと連合学習に関係する神経システムを解明するは、胎児性アルコール研究分野を超えて拡張できます。たとえば、このパラダイムは、症例と6968,アルツハイマー病など神経変性疾患、統合失調症66,67などの精神疾患の動物モデル、薬物乱用70,,7172で注目を受けています。したがっています神経科学を含む多くの心理的な生物医学分野の neurocognitive 機能と機能障害を評価するための研究方法とその利点を明らかに。
著者が明らかに何もありません。
この作品は、アルコール飲料医療研究財団 (ABMRF) から TDT に助成金によって支えられました。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Neonatal Alcohol Exposure | |||
190 Proof Ethyl Alcohol (USP) | Pharmco-AAPER | 225-36000 [ECU Medical Storeroom] | Can be substituted; should be USP; avoid using 200 proof ethyl alcohol |
Container/Basket for Pups | Any | ||
Corn Oil | Any | Food grade | |
Heated Water Therapy Pump w/ Pads | Gaymar | TP-500 | To keep pups warm; can be substituted |
Hypodermic Needles 22G x 1 in, Sterile | Any | ||
Hypodermic Needles 30G x 1/2 in, Sterile | Any | ||
Isopropyl Alcohol 70% | EMD Millipore | PX1840-4 [Fisher Scientific] | Can be substituted; reagent grade www.fishersci.com |
Long-Evans Rats (Female and Male Breeders) | Charles River Laboratories | N/A [ECU Dept. of Comparative Medicine] | Age and weight need to be specified; pricing varies by these factors www.criver.com |
Micro Dissecting Scissors, 3.5 in, 23 mm Blades | Biomedical Research Instruments | 11-2200 | For cutting PE tubing brisurgical.com |
Polyethylene 10 Tubing (0.011 in. I.D.; 0.024 in. O.D.) | BD Diagnostic Systems | 22-204008 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
Polyethylene 50 Tubing (0.023 in. I.D.; 0.038 in. O.D.) | BD Diagnostic Systems | 22270835 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
Regulated water heater or baby milk bottle warmer | Any | Optional; helps with warming up cold milk solutions | |
Tuberculin Syringes, Sterile, 1.0 ml | Any | ||
Tuberculin Syringes, Sterile, 10 ml | Any | Can be used to draw out ethyl alcohol or use appropriate size micropipet | |
Weigh Scale | Any | Should have good resolution (in gram units) | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
EMG Headstage Fabrication and Bipolar Electrode Modification | |||
Bipolar Electrode, 2 Channel SS Twisted | Plastics One, Inc. | MS303/2-B/SPC ELECT SS 2C TW .008" | Must specify custom length of 20 mm below pedestal www.plastics1.com |
Centi-Loc Strip Socket Insulator (aka, Micro Strip) | ITT Cannon / ITT Interconnect Solutions | CTA4-IS-60* or CTA4-1S-60* | *Depends on vendor; see www.onlinecomponents.com or www.avnetexpress.avnet.com |
Dental Pliers, Serrated | CMF Medicon | 390.20.05 | Can be substituted; use to crimp wires to male contact pins www.medicon.de |
Micro Dissecting Scissors, 3.5 in, 23 mm Blades | Biomedical Research Instruments | 11-2200 | Only use to cut 3T wires; cutting 10T wires will damage the blade - use the blade of the wire stripper instead brisurgical.com |
PTFE-Coated Stainless Steel Wire, 10T (Bare Diameter .010 in) | Sigmund Cohn-Medwire | 316SS10T | www.sigmundcohn.com |
PTFE-Coated Stainless Steel Wire, 3T (Bare Diameter 0.003 in) | Sigmund Cohn-Medwire | 316SS3T | www.sigmundcohn.com |
Razor Blade | Any | To strip 1 mm from prongs of bipolar electrode | |
Relia-Tac Socket Contact Pin, Male | Cooper Interconnect | 220-P02-100 | See Allied Electronics Cat # 70144761 www.alliedelec.com |
Tweezers, High Precision, Serrated, 4 3/4 in | Electron Microscopy Sciences | 78314-00D | To grasp 10T wire firmly while stripping PTFE with smooth tweezers www.emsdiasum.com |
Tweezers, High Precision, Smooth, 4 3/4 in | Electron Microscopy Sciences | 78313-00B | www.emsdiasum.com |
Tweezers, Ultra Fine Tips, 4 3/4 in | Electron Microscopy Sciences | 78510-0 | To strip 1 mm of PTFE from one end of 3T wire; grasp shielded portion with smooth tweezers www.emsdiasum.com |
Wire Stripper, 16-26 AWG | Any | Use the blade end to cut micro strips | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Eyelid Surgery | |||
Surgical Instruments (High Quality Stainless Steel) | |||
2 x Dressing Forceps, 4 in Serrated | Biomedical Research Instruments | 30-1205 | Can be substituted; extra forceps for grasping electrodes/screws outside of surgery tray brisurgical.com |
Dressing Forceps, 3 in Serrated | Biomedical Research Instruments | 30-1200 | Can be substituted brisurgical.com |
Instrument Tray | Biomedical Research Instruments | 24-1355 | Can be substituted brisurgical.com |
Knife Handle No. 3, 5 in | Biomedical Research Instruments | 26-1000 | Can be substituted brisurgical.com |
Micro Dissecting Forceps, 3.5 in, Fine Points | Biomedical Research Instruments | 10-1630 | Can be substituted brisurgical.com |
Micro Dissecting Forceps, 3.5 in, Smooth Platform (0.3 x 5 mm) | Biomedical Research Instruments | 10-1720 | brisurgical.com |
Micro Dissecting Scissors, 3.5 in, Extremely Delicate, 15 mm Blades | Biomedical Research Instruments | 11-2000 | Can be substituted brisurgical.com |
Plain Splinter Forceps, 3.5 in | Biomedical Research Instruments | 30-1600 | Can be substituted brisurgical.com |
#10 Stainless Steel Surgical Blade for #3 Handle, Sterile | Any | Can be substituted | |
0-80 x 0.125 in Stainless Steel Screws | Plastics One, Inc. | 0-80 x 0.125 | Can be substituted www.plastics1.com |
Alcohol Prep Pads, Sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 [Fisher Scientific | Can be substituted www.fishersci.com |
Betadine Povidone-Iodine | Purdue Frederick Co. | 6761815101 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
Betadine Povidone-Iodine Prep Pads | Moore Medical | 19-898-946 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
Cotton-Tipped Swabs, Autoclavable | Any | Typically 7.6 cm or 15.2 cm length | |
Drill Bit for Pin Vise, #55 (0.052 in) | Any | Metal should resist rusting and corrosion | |
Gauze Pads, 2 in x 2 in | Fisher Scientific | 22-362-178 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
General Purpose Latex/Nitrile/Vinyl Gloves | Any | ||
Glass Bead Sterilizer | Any | Sterilize instruments between surgeries | |
Heated Water Therapy Pump w/ Pads x 2 | Gaymar | TP-500 | Can be substituted; separate pumps are recommended - 1 for surgery, 1 for recovery |
Hypodermic Needles 26G x 3/8 in, Sterile | Any | ||
Isoflurane | Vedco | NDC 50989-150-12 | Manfacturer can be substituted; veterinary approval may be required |
Isoflurane Vaporizer System, Tabletop, Non-Rebreathing | Parkland Scientific | V3000PK | Can be substituted www.parklandscientific.com |
Jewelers Screwdriver w/ 1.8-2 mm Blade | Any | Metal should resist rusting and corrosion | |
Ortho-Jet BCA Package (Dental Cement) | Lang Dental | B1334 | Contains powder (1 lb) and liquid www.langdental.com |
Oxygen Tank with Pressure Regulator, Large | Local supplier | ||
Porcelain Crucible, High-Form, Glazed, 10 ml | CoorsTek, Inc. | 07-965C [Fisher Scientific] | Can be substituted with Fisher FB-965-I Wide-Form Crucible www.fishersci.com |
Puralube Veterinary Ophthalmic Ointment, Sterile | Henry Schein Company | NC0144682 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
Quatricide PV-15 | Pharmacal | PV-15 | Antimicrobial disinfectant; can be substituted www.pharmacal.com |
Rat Gas Anesthesia Masks for Stereotaxic Surgery | Stoelting Company | 51610 | www.stoeltingco.com |
Rat Stereotaxic Apparatus w/ Ear Bars (45 Degree) | Any | 45 degree bars are recommended to prevent damaging eardrums | |
Roboz Surgical Instrument Milk | Roboz Surgical | NC9358575 [Fisher Scientific] | Can be substituted; for lubricating instruments during autoclaving www.fishersci.com |
Rodent Hair Trimmer | Any | ||
Sodium Chloride | Fisher Scientific | S641-500 [Fisher Scientific] | To make 0.9% saline; reagent grade; USP www.fishersci.com |
Stainless Steel Microspatula (Blade: 0.75 L x 0.18 in. W) | Fisher Scientific | 21-401-15 [Fisher Scientific] | Can be substituted www.fishersci.com |
Starrett Pin Vise, 0.000 in - 0.055 in | Any | Nickel-plated or equivalent recommended to resist rusting and corrosion | |
Sterile Surgical Gloves | Any | ||
Sterilization Wraps, 20 in x 20 in, Autoclavable | Propper Manufacturing | 11-890-8C [Fisher Scientific] | Useful for wrapping autoclavable supplies and on sterile field during surgery www.fishersci.com |
Surgical Drape, Sterile/Autoclavable | Any | May need to cut to size for rats | |
Surgical Gown* | Any | *If required by IACUC | |
Surgical Mask | Any | ||
Tuberculin Syringes, Sterile, 1.0 ml | Any | ||
Weigh Scale | Any | Should have good resolution (in gram units) | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Eyeblink System and Components (assuming 4-rodent system) | |||
5 Channel Commutator x 4 | Plastics One, Inc. | SL2 + 3C | www.plastics1.com |
Bipolar Electrode Cable, Dual 305 x 4 | Plastics One, Inc. | 305-305 80CM TT2 (C) | Provides plug end to bipolar electrode on rat and to commutator; must be modified www.plastics1.com |
Cable, 5 Channel, Shielded, 26 AWG x 4 | Any | To fabricate commutator cable; this must be made from scratch | |
Chamber for Operant Test Box (Inside: 24 H x 23 W x 14 D in) x 4 | Med-Associates | Can be substituted; inner dimensions should fit operant test box comfortably, with room for acoustical foam; fit with fan - 55-60 dB www.med-associates.com | |
Eyeblink System and Software | JSA Designs | N/A | Proprietary and customized for research lab |
Heat Shrink Tubing (3/16 in, 1/4 in, 3/8 in, 1/2 in Diameters) | Any | To protect modified commutator cable soldered ends and splices | |
Melamine Triple Peak Acoustical Foam w/Black Hypalon (24 x 48 in) | McMaster-Carr | 9162T5 | Can be substituted; cut to fit 4 housing chambers www.mcmaster.com |
Operant Test Box (Exterior 12.5 L x 10 W x 13.5 in H), Complete x 4 | Med-Associates | ENV-007 Custom Package | With stainless steel grid floor and custom top (3 in hole in center for commutator cable) www.med-associates.com |
Oscilloscope (Optional) | Any | Recommended minimum specs: 200 MHz analog bandwidth, 1 GS/s real-time sampling, 4 channels; see www.picotech.com /td> | |
Piezo Tweeters (Speakers) x 4 (7 x 3 in) | MCM Electronics | 53-805 | Must match frequency range specifications for eyeblink system (2500 Hz - 25 KHz) www.mcmelectronics.com |
Soldering Station, Solder, Flux, Tinner | Any | For soldering 26 AWG cables to female sockets (that fit male relia-tac contact pins) and bipolar plugs | |
Stimulus Isolators x 4 | WPI International | A365 | These units run on 16-9V alkaline batteries; a suitable rechargeable version (A365R) is available www.wpiinc.com |
Tripolar Electrode Cable for SL3C Commutator x 4 | Plastics One, Inc. | 335-335 80cm TT3 C | Provides plug end to EMG headstage on rat and to commutator; must be modified www.plastics1.com |
USB LED Lights x 4 | Any | USB-based lights do not cause electrical "noise" with the EMG signals from the rats www.plastics1.com | |
Webcams x 4, Surveillance Software | Any | ||
PC Computer Running MS Windows OS | Any |
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