이 연구는 약물 남용 보조금 DA 006886 및 032270 DA에있는 국립 연구소에 의해 지원되었다.

<ol><li> 드라이버 보드와 함께 제공되는 커넥터에 와이어를 나사에 의해 바이폴라 스테퍼​​ 모터를 연결. 바이폴라 스테퍼 모터에 철사 색깔은 (그림 1) 표준화되어있다. 참고 : 설명 스테퍼 모터는 0.346 ° / 단계를 대상으로 1.8 ° / 단계의 해상도를 가지고. 표준 stereotax 여행의 3 mm/360 ° 있습니다. 최종 해상도는 / 단계 2.88 μm의 수 있습니다. 모터는 소수 스테핑 할 수있다. <ol><li> 검정색 와이어를 연결, A +의 녹색 선을 연결 A-, B의 +에 빨간 선을 연결하고 파란색 선을 연결 B-. </li></ol></li><li> 장착 구멍을 정렬주의하면서, 스테퍼 모터에 커플러를 밀어 12 배 M3 육각 나사 (20mm) (그림 2)를 사용하여 고정합니다. <ol><li> 커플러 단단히 모터에 연결되어 있는지 확인합니다. 참고 : 3D 모델은 스레드를 포함하지 않는다. 부품은 나사의 크기로 표시되어 있지만, 그들은 그들이 한 후 탭해야합니다제조. </li></ol></li><li> 작은 육각 키를 사용하여 정위 악기의 3 축에 엄지 그립에서 고정 나사를 제거합니다. 엄지 그립은 스레드, 그래서 제거를 위해 그들에게 시계 반대 방향으로 회전된다. 팔 (그림 3)에 장소에 PTFE 워셔. </li><li> 정위 악기의 팔의 실을 꿴 막대 (그림 3)에 칼라의 나사 끝을 고정합니다. <ol><li> 칼라와 PTFE O-링 사이에 틈이 없도록. 이 로봇이 방향을 변경할 때 좌표가 유지되는 것을 보장한다. </li><li> 배 NF10-32 (1 / 4 인치) 컵 지점 세트 나사를 사용하여 정위 팔의 스레드에 고리를 고정합니다. </li><li> 칼라 &amp; 정위 팔에 각각의 모터와 커플러를 밀어 넣습니다. 모터가 팔을 같은 높이로하고, 고리에 고정 나사 구멍이 모터 샤프트의 평평한 부분 (그림 4)와 일렬로 있는지 확인합니다. </li><li> 공동 보안장착 구멍과 배의 NF10-32 (1 / 2 인치) 컵 지점 세트 나사 (그림 4)를 사용하여 stereotax에 uplers. </li><li> 고정 나사 (그림 4) 배 NF10-32 (1 / 4 인치)를 사용하여 모터 샤프트에 고리를 고정합니다. </li></ol></li><li> 반 스테핑 제어기 핀을 각각 설정하여 CNC 드라이버 보드를 준비한다. 주 :이 스테퍼 모터 드라이버가 노출 된 배선판 온다. 필요한 것은 아니지만 경우, 내장 할 수있다. 또한, 다른 바이폴라 스텝퍼 모터 드라이버 개수가 사용될 수있다. 이 경우, 설치 지침이 구입 한 특정 보드 뒤에되어 있는지 확인합니다. <ol><li> 같은 방법으로 스테퍼 모터 당 6 핀을 맞 춥니 다. 하프 스테핑도 / 단계 (그림 5)에서 두 단계 확인을 위해 수 있습니다. </li><li> 에 포지에 떨어져 위치 핀 3에 위치에 핀 2 핀 1 플립기, OFF 위치로 핀 4에 위치에 핀 5 및 오프 위치 핀 6 (그림 5). </li></ol></li><li> 12 V 전원 공급 장치와 함께, 스테퍼 모터 드라이버로 (Z - - Y X) 모터를 연결합니다. 정확한 위치는 드라이버에 표시됩니다. 또한, DB25cable (그림 6)를 사용하여 컴퓨터의 직렬 포트에 스테퍼 드라이버를 연결합니다. </li><li> 기본 지침에 따라 개인용 컴퓨터 (이것은 수술 영역에 위치해야합니다)에 CNC 밀링 소프트웨어를 설치합니다. 한번 설치되면, 구성을 시작하기 위해 소프트웨어를 엽니 다. <ol><li> 스테퍼 모터와 통신하는 소프트웨어를 구성합니다. 참고 : 다음 지침 만 TB6560 스테퍼 모터 드라이버와 함께 사용하기위한 것입니다. </li><li> 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. 열기 → 구성 → 포트 및 핀→ 출력 신호. 그림 7과 일치하고 적용 칠 프롬프트를 입력합니다. </li><li> 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. → 구성 → 포트 및 핀 → 입력 신호 엽니 다. 그림 8과 일치하고 적용 칠 프롬프트를 입력합니다. </li><li> 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. → 구성 → 포트 및 핀 → 모터 출력을 엽니 다. 그림 9와 일치하고 적용 칠 프롬프트를 입력합니다. </li><li> 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. 열기 → 구성 → 자동차 튜닝. 그림 10과 일치하고 저장 축 설정을 클릭 할 수있는 프롬프트를 입력합니다. 같은 값을 사용하여 모든 3 축에 대해 이전 단계를 반복합니다. </li></ol></li><li> CNC 소프트웨어의 규모에 stereotax를 보정합니다. 참고 : 측정의 단위는 정위 악기의 여행에 비례하지 않도록 소프트웨어는 표준 밀링 머신을 위해 설계되었습니다.<ol><li> 1 분마다 인치, 및 &quot;조그&quot;가장 가까운 밀리미터로는 PgUp / PgDn을 가진 정위 기기의 Z-축 모터 &#39;속도를 설정합니다. 참고 : 최대 권장 조깅 속도는 3,500 μm의 / 초이고 최대 추천 절삭 속도가 500 μm의 / 초이다. </li><li> 제로 Z 축 조그 정위 악기 1mm. 거리의 Mach3에서 Z 축에 여행은 &quot;스케일링 상수&quot;이다. 기계 좌표는 &quot;일정한 크기 조정&quot;에 의해 두개골 좌표 (mm)를 곱하여 결정된다. </li><li> 일부 알려진 거리를 여행하도록 프로그래밍하여 3 축의 임의의 테스트를 수행하고 움직임이 정확한지 확인하십시오. stereotax 여행이 너무 멀리 또는 짧은 경우, 그에 따라 스케일링 상수를 수정합니다. 참고 : 스케일링이 완료되면 포함 커스텀 스크립트 수술 g위한 코드를 생성하기 위해 사용될 수있다. 그러나, 그것은 매우 사용자가 자동​​으로 생성하기 전에 G-코드에 익숙해지는 것이 좋습니다수술. 이 자동화 된 수술의 문제를 해결하고 수정하기위한 필수적입니다. </li></ol></li><li> 초대형 프로브 홀더를 사용하여 정위 기기의 마이크로 모터 드릴을 부착합니다. 주 : 최소 권장 드릴 비트 속도는 40,000 RPM입니다. </li><li> 3 두개골의 나사 구멍과 날카로운 에지 개두술을위한 G-코드를 자동으로 생성. <ol><li> PC에 하나의 폴더에 소프트웨어 테이블에서 사용자 정의 스크립트를 모두 넣습니다. </li><li> 스크립트 &quot;SharpEdgeCraniotomy.m&quot;를 열고 코드를 실행합니다. </li><li> 프롬프트에 모두 선택 &quot;당신이 수행 할 것입니다 수술의 종류는 무엇입니까?&quot; (그림 11). </li><li> 두개골 윈도우의 모서리를 정의하기 위해, 사용자 지정을 선택합니다. 그림 12에 맞게 각 프롬프트를 입력합니다. </li><li> 개두술 코너의 X 및 Y 위치를 정의합니다. 각 좌표는 예에 따라, 올바른 순서로 입력해야합니다 그림 13 </stronG&gt;. </li><li> 3 두개골 구멍 (그림 14)를 생성하는 프롬프트에서 3을 입력합니다. </li><li> 선택 좌표를 사용하여 정의하고 그림 15의 템플릿에서 각 구멍의 좌표를 입력합니다. 참고 : 정확한 좌표가 중요하지 않은 경우에, 쥐 두개골의 이미지에 구멍 &#39;위치 포인트를 클릭 할 수있는 옵션이있다. 위치는 자동으로 생성됩니다. </li><li> 드릴링 매개 변수를 정의합니다. 첫 번째 테스트 수술의 경우, 기본 값을 받아 들인다. 주 :이 값은 스테퍼 모터에 의존하고, 동물의 두개골. 모든 쥐의 유형 및 대상 위치는 약간 다른 두개골의 두께를 갖는다. 이 장치를 사용하여 초기 몇 수술 들어, 드릴링 깊이 테스트 및 수동 나머지 두개골 조각을 제거 할 준비가 될. 값들은 향후 수술 (도 16)에 대해 변형 될 수있다. </li><li> G 코드의 이름을, 그것은 자동으로 생성 SA됩니다작업 디렉토리에 VED. </li></ol></li><li> CNC 밀링 소프트웨어에 G-코드와 정위 악기 귀 막대에 테스트 두개골을로드합니다. <ol><li> 수동으로 화살표 키를 사용하여 브레 그마에 드릴 비트를 조깅. 정확성을 기하기 위해 느린 조그 속도 (~ 5 인치 / m)을 사용합니다. </li><li> 이상 38,000 rpm으로 회전하는 드릴 비트를 시작합니다. </li><li> 보도 자료 CycleStart, stereotax는 다른 깊이에서, 같은 컷의 많은 패스를 수행합니다. 각 패스 사이에 stereotax가 일시 중지됩니다, 그래서 의사는 절단을 계속하거나 중단 할 수 있습니다. 키를 눌러 패스를 절단 계속주기 (Alt-R)를 계속합니다. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Yin, H. H., Knowlton, B. J., Balleine, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lesions+of+dorsolateral+striatum+preserve+outcome+expectancy+but+disrupt+habit+formation+in+instrumental+learning.">Lesions of dorsolateral striatum preserve outcome expectancy but disrupt habit formation in instrumental learning.</a> Eur. J. Neurosci. 19 (1), 181-189 (2004).</li><li>West, M. O., Woodward, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+microiontophoretic+study+of+single+neurons+in+the+freely+moving+rat.">A technique for microiontophoretic study of single neurons in the freely moving rat.</a> J. Neurosci. Methods. 11 (3), 179-186 (1984).</li><li>Peoples, L. L., West, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phasic+firing+of+single+neurons+in+the+rat+nucleus+accumbens+correlated+with+the+timing+of+intravenous+cocaine+self-administration.">Phasic firing of single neurons in the rat nucleus accumbens correlated with the timing of intravenous cocaine self-administration.</a> J. Neurosci. 16 (10), 3459-3473 (1996).</li><li>Wolske, M., Rompre, P. P., Wise, R. A., West, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+single+neurons+in+the+rat+nucleus+accumbens+during+self-stimulation+of+the+ventral+tegmental+area.">Activation of single neurons in the rat nucleus accumbens during self-stimulation of the ventral tegmental area.</a> J. Neurosci. 13 (1), 1-12 (1993).</li><li>Bozza, T., McGann, J. P., Mombaerts, P., &amp;Wachowiak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+neuronal+activity+by+targeted+expression+of+a+genetically+encoded+probe+in+the+mouse.">In vivo imaging of neuronal activity by targeted expression of a genetically encoded probe in the mouse.</a> Neuron. 42 (1), 9-21 (2004).</li><li>Pitts, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Office+of+Laboratory+Animal+Welfare.">Office of Laboratory Animal Welfare.</a> Institutional animal care and use committee guidebook. , (2002).</li><li>Yoon, T., Otto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+contributions+of+dorsal+vs.+ventral+hippocampus+to+auditory+trace+fear+conditioning.">Differential contributions of dorsal vs. ventral hippocampus to auditory trace fear conditioning.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 87 (4), 464-475 (2007).</li><li>Root, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+roles+of+ventral+pallidum+subregions+during+cocaine+self-administration+behaviors.">Differential roles of ventral pallidum subregions during cocaine self-administration behaviors.</a> J. Comp. Neurol. 521 (3), 558-588 (2012).</li><li>Yang, G., Pan, F., Parkhurst, C. N., Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thinned-skull+cranial+window+technique+for+long-term+imaging+of+the+cortex+in+live+mice.">Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice.</a> Nat. Protoc. 5 (2), 201-208 (2010).</li><li>Feng, L., Sametsky, E. A., Gusev, A. G., Uteshev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responsiveness+to+nicotine+of+neurons+of+the+caudal+nucleus+of+the+solitary+tract+correlates+with+the+neuronal+projection+target.">Responsiveness to nicotine of neurons of the caudal nucleus of the solitary tract correlates with the neuronal projection target.</a> J. Neurophysiol. 108 (7), 1884-1894 (2012).</li><li>Babaei, P., Soltani Tehrani, ., B, A., Alizadeh, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplanted+Bone+Marrow+Mesenchymal+Stem+Cells+Improve+Memory+in+Rat+Models+of+Alzheimer's+Disease.">Transplanted Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Improve Memory in Rat Models of Alzheimer's Disease.</a> Stem Cells Int. 2012, 369417 (2012).</li></ol>

저자는 공개 할 경쟁 금전적 이해 관계가 없습니다.

자동화 된 수술 장비의 사용은 신경 과학 연구에서 가장 일반적인 문제 중 일부를 제거하는 데 도움이됩니다. 첫째, 공구 경로는 100 % 재현이다. 모든 컷은 브레 그마에 상대적으로 동일한 위치에있는 것으로 보장된다. 둘째, 실험 오차를 감소시켜야한다. 많은 연구자들은 고도로 숙련 된 외과 의사이지만, 심지어는 유능한 외과 의사가되기 위해 연습의 뛰어난 금액을 걸립니다. 이 장치는 새로운 ...

정위 설치류 수술은 lesioning 1, 이온 도입 2, 마이크로 와이어 주입 3, 4 자극, 얇은 두개골 영상 5를 포함하여 신경 과학의 다양한 애플리케이션에 사용된다. 그러나 정확한 정위 수술을 수행하기위한 가파른 학습 곡선과 인간의 오류의 높은 확률을 포함하여 이러한 기술을 적용하고자하는 사람들을 직면 주요 장애물이 있습니다. 인간의 오류 측정과 계산의 실패뿐만 아니라, 인간의 움직임의 낮은 정확성과 반복 가능성이 (가) 있습니다. 이러한 혼란 오류를 줄이기위한 노력의 일환으로, 정위 외과 의사가 모든 수술 절차는 주제에 걸쳐 동일하게 수행되도록 시스템에서 혜택을 누릴 것입니다. 오류의 감소는 연구자가 동물 주제의 사용, 동물 실험 6 건강의 국립 연구소의 주요 목표를 최소화 할 수있는 하나의 방법입니다. 이상적으로, 모두들tereotactic 수술 실험에서 완벽하게 복제 할 수 있으며, 실험실 간 것이다. 이 문제를 해결하기 위해, 기업은 측정 값을 읽기위한 새로운 울트라 정확한 stereotaxics, 디지털 디스플레이를 개발했다. 인간의 움직임의 오류를 제거하려면, 동력 마이크로 매니퓰레이터와 stereotaxics는 상업적으로 생산되었다, 그러나 높은 비용은 제한된 예산으로 실험실을 금지 할 수 있습니다. 또한, 그 소프트웨어는 완전히 독점적이며, 수술의 새로운 유형을 수용하도록 연구원에 의해 수정 될 수 없다. 인간의 오류 문제에 저렴한 솔루션은 산업 표준 CNC 장비를 사용하여, 실험실의 기존 모델에서 로봇 stereotax를 구축하는 것입니다. 때문에 급성장 CNC 아마추어 커뮤니티의, 물질은 훨씬 적은 비용이 과학적인 장비보다. 이것은 하나가 또한 매우 유연하고 저렴 정확한 CNC 정위 악기를 구축 할 수 있습니다. CNC 가공 및 G-코드, 개별적의 기본 지식루게릭 병은 독점 소프트웨어의 제한없이, 그들이 상상하는 정위 수술을 프로그램 할 수 있습니다. 그리고, 간단한 수술을위한 G-코드의 생산을 촉진하기 위해,이 프로토콜은 사용자가 지점 내 수술 (날카로운 가장자리 개두술, 얇은 두개골 윈도우, 홀 드릴링 및 임플란트 저하)를 디자인하고 메뉴를 클릭 할 수있는 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 이 프로그램의 출력 CNC 소프트웨어에서 직접 실행할 수 있습니다 완성 된 G-코드입니다. 모두에서, 전동 정위 업그레이드는 오픈 소스 플랫폼의 유연성과 저렴한 비용을 유지하면서, 수술의 정확성과 반복 가능성을 증가에 관심을 가지고 사람들을 위해 이상적입니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="749">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:141px;">1x Standard U Frame Stereotax</td>
			<td style="width:137px;">Kopf</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.kopfinstruments.com/Stereotaxic/900.html">Kopf</a></td>
			<td style="width:355px;">This protocol should work with most existing stereotaxic devices.</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:65px;width:141px;">3x 12 V, 1.6 A, 233 oz-inch Geared Bipolar Stepper Motor</td>
			<td style="width:137px;">Phidgets</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.robotshop.com/geared-bipolar-stepper-motor-3v-233-oz-in.html">Robot Shop</a></td>
			<td style="width:355px;">Any high torque geared stepper motor should do.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="73">
			<td height="73" style="height:73px;width:141px;">1x 3 Axis CNC Stepper Motor Driver Board Controller</td>
			<td style="width:137px;">Toshiba</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.ebay.com/itm/CNC-Router-3-Axis-TB6560-3-5A-Stepper-Motor-Driver-Board-For-Engraving-Machine-/300981888819">Ebay</a></td>
			<td style="width:355px;">Any 3 Axis CNC driver should do. Linked Item includes Mach3 CNC software.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="94">
			<td height="94" style="height:94px;width:141px;">2x Arm Couplers: medial-lateral (ML) &#38; dorsal-ventral (DV)</td>
			<td style="width:137px;">custom machined</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/3D%20Models%20-%20CNC%20Stereotax%20Parts.zip">Part Drawings</a></td>
			<td style="width:355px;">These must be machined by your local machine shop. (costs will vary)</td>
		</tr>
		<tr height="76">
			<td height="76" style="height:76px;width:141px;">1x anterior-posterior (AP) Coupler</td>
			<td style="width:137px;">custom machined</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/3D%20Models%20-%20CNC%20Stereotax%20Parts.zip">Part Drawings</a></td>
			<td style="width:355px;">These must be machined by your local machine shop. (costs will vary)</td>
		</tr>
		<tr height="127">
			<td height="172" rowspan="3" style="height:172px;width:141px;">3x Motor to Stereotax Collar</td>
			<td rowspan="3" style="width:137px;">custom machined</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/3D%20Models%20-%20CNC%20Stereotax%20Parts.zip">Part Drawings</a></td>
			<td rowspan="3" style="width:355px;">These must be machined by your local machine shop. (costs will vary)</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:117px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:117px;"><a href="http://eden.rutgers.edu/~mrcoffey/images/Collar.html">View in Browser</a></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="65" rowspan="2" style="height:65px;width:141px;">12x NF10-32 Cup Point Set Screws</td>
			<td rowspan="2" style="width:137px;">McMaster Carr</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.mcmaster.com/#92313A829">&#189;&#8221; Length</a></td>
			<td rowspan="2" style="width:355px;">You will need 6 of each.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:117px;"><a href="http://www.mcmaster.com/#92313A825">&#188;&#8221; Length</a></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:141px;">12x M3 Socket Head Screws (20 mm)</td>
			<td style="width:137px;">McMaster Carr</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.mcmaster.com/#92855A319">20mm Length</a></td>
			<td style="width:355px;">You will need 4 for each motor</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:141px;">1x Micro-Motor Drill&#160;</td>
			<td style="width:137px;">Buffalo Dental</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.buffalodental.com/pdfnew/x50.pdf">X50</a></td>
			<td style="width:355px;">Any Micromotor drill will work.&#160; At least 38,000 rpm recommended</td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:141px;">1x 12 V DC Power Supply</td>
			<td style="width:137px;">12 Volt Adapters</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.12vadapters.com/adapter/power-supply/12v/7-amp-7a.html">12v DC &#8211; 7 Amp</a></td>
			<td style="width:355px;">Any 12 V DC PSU should work (ensure amperage rating is higher than the sum of the motors&#8217; amperage).</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:141px;">1x Extra Large Probe Holder</td>
			<td style="width:137px;">Stoelting</td>
			<td><a href="http://www.stoeltingco.com/neuroscience/accessories/stereotaxic-probe-holders/extra-large-probe-holder-551.html">Stoelting</a></td>
			<td style="width:355px;"></td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:141px;">1x Grade B Rat Skull</td>
			<td style="width:137px;">Skulls Unlimited</td>
			<td><a href="http://www.skullsunlimited.com/record_variant.php?id=4009">Skulls Unlimited</a></td>
			<td style="width:355px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:141px;">Mach 3 Mill</td>
			<td style="width:137px;">ArtSoft USA</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.machsupport.com/ccount/click.php?id=1">Trial Download</a></td>
			<td style="width:355px;">Any Standard CNC controlling software should work.</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:141px;">Surgery Designer</td>
			<td style="width:137px;">Kevin Coffey &#38; David Barker</td>
			<td style="width:117px;"><a href="http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/40282-robot-assisted-stereotactic-surgery">MATLAB File Exchange</a></td>
			<td style="width:355px;">These codes are available to modify. We accept no responsibility for your use or modification of code.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

building an open-source robotic stereotaxic instrument

이 프로토콜은 표준 스테퍼 모터와 CNC 제어 소프트웨어를 사용하여, 약 $ 1,000 (드릴 제외)에 대한 로봇 (CNC) 정위 계기로 기존의 정위 장비를 업그레이드하는 데 필요한 설계 및 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 각 축은 가변 속도 컨트롤이 동시에 또는 독립적으로 운영 할 수있다. 로봇의 유연성과 개방 코딩 시스템 (G-코드) 상용 시스템에서 지원되지 않는 사용자 지정 작업을 수행 할 수 있도록했습니다. 그 응용 프로그램은 드릴 구멍, 날카로운 가장자리 craniotomies, 머리 숱 및 낮추는 전극 또는 정맥을 포함 하나 이에 한정되지는 않는다. 간단한 수술을위한 G-코드의 작성을 촉진하기 위해, 우리는 개인이 프로그래밍에 대한 지식과 함께 수술을 설계 할 수 있도록 사용자 정의 스크립트를 개발했습니다. 그러나, 모터 stereotax를 최대한 얻을 수있는 사용자의 경우, 수학 프로그래밍 및 G-코딩 (간단한 음식물의 지식이 도움이 될 것입니다) CNC 가공에 부딪치게. 추천 드릴 속도는 40,000 rpm에서보다 크다. 스테퍼 모터의 해상도는 0.346 ° / 단계에 기어드 1.8 ° / 단계입니다. 표준 stereotax 2.88 μm의 / 단계의 해상도를 가지고 있습니다. 권장되는 최대 절단 속도는 500 μm의 / 초이다. 최대 권장 조깅 속도는 3,500 μm의 / 초이다. 최대 권장 드릴 비트 크기는 HP 2.

방법으로 설계 수술의 최종 결과는 날카로운 에지 개두술을 가진 쥐의 두개골, 3 두개골 구멍 (그림 17)입니다. 수술을 설명하는 데 사용되는 두개골 원형 쥐의 두개골보다 훨씬 넓은 것을 유의하십시오. 날카로운 에지 개두 고밀도 신경 레코딩을위한 뇌에 마이크로 와이어 어레이를 삽입하기 위해 사용될 수있다. CNC의 stereotax 또한 매우 정밀 배열을 낮추기 위해 사용될 수있다. 소프?...

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Building An Open-source Robotic Stereotaxic Instrument

(드릴 제외) 약 $ 1,000 정위 악기, (CNC 제어 컴퓨터의 숫자)이 프로토콜은 디자인과 로봇으로 기존의 정위 장비를 업그레이드하는 데 필요한 소프트웨어가 포함되어 있습니다.

오픈 소스 로봇 정위 장비 구축

This protocol includes the designs and software necessary to upgrade an existing stereotaxic instrument to a robotic (CNC) stereotaxic instrument for ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

14.7K 조회수.  Rutgers, The State University of New Jersey.  (드릴 제외) 약 $ 1,000 정위 악기, (CNC 제어 컴퓨터의 숫자)이 프로토콜은 디자인과 로봇으로 기존의 정위 장비를 업그레이드하는 데 필요한 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 

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Rodent Stereotaxic Surgery and Animal Welfare Outcome Improvements for Behavioral Neuroscience

Stereotaxic surgery for the implantation of cannulae into specific brain regions has for many decades been a very successful experimental technique to investigate the effects of locally manipulated neurotransmitter and signaling pathways in awake, behaving animals. Moreover, the stereotaxic implantation of electrodes for electrophysiological stimulation and recording studies has been instrumental to our current understanding of neuroplasticity and brain networks in behaving animals. Ever-increasing knowledge about optimizing surgical techniques in rodents1-4, public awareness concerning animal welfare issues and stringent legislation (e.g., the 2010 European Union Directive on the use of laboratory animals5) prompted us to refine these surgical procedures, particularly with respect to implementing new procedures for oxygen supplementation and the continuous monitoring of blood oxygenation and heart rate levels during the surgery as well as introducing a standardized protocol for post-surgical care. Our observations indicate that these modifications resulted in an increased survival rate and an improvement in the general condition of the animals after surgery (e.g. less weight loss and a more active animal). This video presentation will show the general procedures involved in this type of stereotaxic surgery with special attention to our several modifications. We will illustrate these surgical procedures in rats, but it is also possible to perform this type of surgery in mice or other small laboratory animals by using special adaptors for the stereotaxic apparatus6.

Stereotaxic surgery on rodents allows for targeted administration of drugs or electrical stimulation and recordings in awake, behaving animals. In this video presentation we will demonstrate recent procedural refinements to this long-standing procedure that successfully improved survival rate and reduced post-surgical weight loss.

행동 신경 과학에 대한 설치류 Stereotaxic 수술과 동물 복지 성과 향상

Stereotaxic surgery for the implantation of cannulae into specific brain regions has for many decades been a very successful experimental technique to ...

연구

신경과학

Stereotaxic Surgery for Excitotoxic Lesion of Specific Brain Areas in the Adult Rat

Many behavioral functions in mammals, including rodents and humans, are mediated principally by discrete brain regions. A common method for discerning the function of various brain regions for behavior or other experimental outcomes is to implement a localized ablation of function. In humans, patient populations with localized brain lesions are often studied for deficits, in hopes of revealing the underlying function of the damaged area. In rodents, one can experimentally induce lesions of specific brain regions.
Lesion can be accomplished in several ways. Electrolytic lesions can cause localized damage but will damage a variety of cell types as well as traversing fibers from other brain regions that happen to be near the lesion site. Inducible genetic techniques using cell-type specific promoters may also enable site-specific targeting. These techniques are complex and not always practical depending on the target brain area. Excitotoxic lesion using stereotaxic surgery, by contrast, is one of the most reliable and practical methods of lesioning excitatory neurons without damaging local glial cells or traversing fibers.
Here, we present a protocol for stereotaxic infusion of the excitotoxin, N-methyl-D-aspartate (NMDA), into the basolateral amygdala complex. Using anatomical indications, we apply stereotaxic coordinates to determine the location of our target brain region and lower an injection needle in place just above the target. We then infuse our excitotoxin into the brain, resulting in excitotoxic death of nearby neurons. While our experimental subject of choice is a rat, the same methods can be applied to other mammals, with the appropriate adjustments in equipment and coordinates.
This method can be used on a variety of brain regions, including the basolateral amygdala1-6, other amygdala nuclei6, 7, hippocampus8, entorhinal cortex9 and prefrontal cortex10. It can also be used to infuse biological compounds such as viral vectors1, 11. The basic stereotaxic technique could also be adapted for implantation of more permanent osmotic pumps, allowing more prolonged exposure to a compound of interest.

Targeted ablation of specific brain region(s) by infusion of an excitotoxin using stereotaxic coordinates is described. This technique could also be adapted for infusion of other chemicals into the rat brain.

성인 쥐의 특정 두뇌 영역의 Excitotoxic 병변에 대한 Stereotaxic 외과

Many behavioral functions in mammals, including rodents and humans, are mediated principally by discrete brain regions. A common method for discerning the ...

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the over-production of amyloid-beta and the deposition of amyloid-beta plaques in brain regions of the afflicted individuals. Throughout the years scientists have generated numerous Alzheimer&#8217;s disease mouse models that attempt to replicate the amyloid-beta pathology. Unfortunately, the mouse models only selectively mimic the disease features. Neuronal death, a prominent effect in the brains of Alzheimer&#8217;s disease patients, is noticeably lacking in these mice. Hence, we and others have employed a method of directly infusing soluble oligomeric species of amyloid-beta - forms of amyloid-beta that have been proven to be most toxic to neurons - stereotaxically into the brain. In this report we utilize male C57BL/6J mice to document this surgical technique of increasing amyloid-beta levels in a select brain region. The infusion target is the dentate gyrus of the hippocampus because this brain structure, along with the basal forebrain that is connected by the cholinergic circuit, represents one of the areas of degeneration in the disease. The results of elevating amyloid-beta in the dentate gyrus via stereotaxic infusion reveal increases in neuron loss in the dentate gyrus within 1 week, while there is a concomitant increase in cell death and cholinergic neuron loss in the vertical limb of the diagonal band of Broca of the basal forebrain. These effects are observed up to 2 weeks. Our data suggests that the current amyloid-beta infusion model provides an alternative mouse model to address region specific neuron death in a short-term basis. The advantage of this model is that amyloid-beta can be elevated in a spatial and temporal manner.

Here, we present a protocol for direct stereotaxic brain infusion of amyloid-beta. This methodology provides an alternative in vivo mouse model to address the short-term effects of amyloid-beta on brain neurons.

마우스 해마에 올리고머 아밀로이드 - 베타의 정위 주입

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

Non-restraining EEG Radiotelemetry: Epidural and Deep Intracerebral Stereotaxic EEG Electrode Placement

Implantable EEG radiotelemetry is of central relevance in the neurological characterization of transgenic mouse models of neuropsychiatric and neurodegenerative diseases as well as epilepsies. This powerful technique does not only provide valuable insights into the underlying pathophysiological mechanisms, i.e., the etiopathogenesis of CNS related diseases, it also facilitates the development of new translational, i.e., therapeutic approaches. Whereas competing techniques that make use of recorder systems used in jackets or tethered systems suffer from their unphysiological restraining to semi-restraining character, radiotelemetric EEG recordings overcome these disadvantages. Technically, implantable EEG radiotelemetry allows for precise and highly sensitive measurement of epidural and deep, intracerebral EEGs under various physiological and pathophysiological conditions. First, we present a detailed protocol of a straight forward, successful, quick and efficient technique for epidural (surface) EEG recordings resulting in high-quality electrocorticograms. Second, we demonstrate how to implant deep, intracerebral EEG electrodes, e.g., in the hippocampus (electrohippocampogram). For both approaches, a computerized 3D stereotaxic electrode implantation system is used. The radiofrequency transmitter itself is implanted into a subcutaneous pouch in both mice and rats. Special attention also has to be paid to pre-, peri- and postoperative treatment of the experimental animals. Preoperative preparation of mice and rats, suitable anesthesia as well as postoperative treatment and pain management are described in detail.

Non-restraining EEG radiotelemetry is a valuable methodological approach to record in vivo long-term electroencephalograms from freely moving rodents. This detailed protocol describes stereotaxic epidural and deep intracerebral electrode placement in different brain regions in order to obtain reliable recordings of CNS rhythmicity and CNS related behavioral stages.

비 금지 EEG Radiotelemetry : 경막 외 및 깊은 뇌내 정위 EEG 전극 위치

Implantable EEG radiotelemetry is of central relevance in the neurological characterization of transgenic mouse models of neuropsychiatric and ...

Automated Analysis of C. elegans Swim Behavior Using CeleST Software

Dissecting the neuronal and neuromuscular circuits that regulate behavior remains a major challenge in biology. The nematode Caenorhabditis elegans has proven to be an invaluable model organism in helping to tackle this challenge, from inspiring technological approaches,&#160;building the human brain connectome, to actually shedding light on the specific molecular drivers of basic functional patterns. The bulk of the behavioral studies in C. elegans have been performed on solid substrates. In liquid, animals exhibit behavioral patterns that include movement at a range of speeds in 3D, as well as partial body movements, such as a posterior curl without anterior shape change, which introduce new challenges for quantitation. The steps of a simple procedure, and use of a software that enables high-resolution analysis of C. elegans swim behavior, are presented here. The software, named CeleST, uses a specialized computer program that tracks multiple animals simultaneously and provides novel measures of C. elegans locomotion in liquid (swimming). The measures are mostly grounded in animal posture and based on mathematics used in computer vision and pattern recognition, without computational requirements for threshold cut-offs. The software tool can be used to both assess overall swimming prowess in hundreds of animals from combined small batch trials and to reveal novel phenotypes even in well-characterized genetic mutants. The preparation of specimens for analysis with CeleST is simple and low-tech, enabling wide adaptation by the scientific community. Use of the computational approach described here should therefore contribute to the greater understanding of behavior and behavioral circuits in the C. elegans model.

Automated Analysis of C. elegans Swim Behavior Using CeleST Software

An efficient and simple methodology for computer-based analysis of nematode swimming behavior in liquid is described. The method requires little to no investment for C. elegans laboratories. The hardware used is standard, and the computer software for the behavioral analysis (CeleST) is an open source one.

의 자동 분석<em&gt; C. 엘레</emCeleST 소프트웨어를 사용&gt; 수영 동작

Dissecting the neuronal and neuromuscular circuits that regulate behavior remains a major challenge in biology. The nematode Caenorhabditis elegans has ...

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network connectivity, are applicable to an expanding variety of questions in neuroscience. Performing these kinds of analyses in a rodent model requires higher electrode density than traditional screw electrodes can accomplish. While higher-density electroencephalographic montages for rodents exist, they are of limited availability to most researchers, are not robust enough for repeated experiments over an extended period of time, or are limited to use in anesthetized rodents.1-3 A proposed low-cost method for constructing a durable, high-count, transcranial electrode array, consisting of bilaterally implantable headpieces is investigated as a means to perform advanced electroencephalogram analyses in mice or rats.

Procedures for headpiece fabrication and surgical implantation necessary to produce high signal to noise, low-impedance electroencephalographic and electromyographic signals are presented. While the methodology is useful in both rats and mice, this manuscript focuses on the more challenging implementation for the smaller mouse skull. Freely moving mice are only tethered to cables via a common adapter during recording. One version of this electrode system that includes 26 electroencephalographic channels and 4 electromyographic channels is described below.

Instructions for the low-cost construction and surgical implantation of a chronic transcranial high-density electroencephalographic montage into mice are provided. Signal recording, extraction, and processing techniques are also described.

설치류 모델에서 고밀도 뇌파 취득 낮은 비용과 오픈 소스 리소스를 사용하여

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network ...

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, very few have been widely accepted. Here, we propose&#160;a new procedure&#160;adapted from the well-known ex vivo brain slice technique, which offers a closer in vivo-like scenario than in vitro preparations, for investigating the early events triggering cell degeneration, as observed in Alzheimer&#39;s disease (AD). This variation consists of simple and easily reproducible steps, which enable preservation of the anatomical cytoarchitecture of the selected brain region and its local functionality in a physiological milieu. Different anatomical areas can be obtained from the same brain, providing the opportunity to perform multiple experiments with the treatments in question in a site-, dose-, and time-dependent manner. Potential limitations&#160;which could affect the outcomes related to this methodology are related to the conservation of the tissue, i.e., the maintenance of its anatomical integrity during the slicing and incubation steps and the section thickness, which can influence the biochemical and immunohistochemical analysis. This approach can be employed for different purposes, such as exploring molecular mechanisms involved in physiological or pathological conditions, drug screening, or dose-response assays. Finally, this protocol could also reduce the number of animals employed in behavioral studies. The application reported here has been recently described and tested for the first time on ex vivo rat brain slices containing the basal forebrain (BF), which is one of the cerebral regions primarily affected in AD. Specifically, it has been demonstrated that the administration of a toxic peptide derived from the C-terminus of acetylcholinesterase (AChE) could prompt an AD-like profile, triggering, along the antero-posterior axis of the BF, a differential expression of proteins altered in AD, such as the alpha7 nicotinic receptor (&#945;7-nAChR), phosphorylated Tau (p-Tau), and amyloid beta (A&#946;).

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

We present a method which can&#160;provide further insights into the early events underlying neurodegeneration and based on the established ex-vivo brain technique, combining the advantages of in vivo and in vitro experiments. Moreover, it represents a unique opportunity for direct comparison of treated and untreated group in the same anatomical plane.

Neurodegeneration Ex Vivo 쥐 두뇌 분할 영역을 사용 하 여 기본 이벤트를 공부 하는 양자 택일 접근

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, ...

Stereotaxic Surgery for Implantation of Microelectrode Arrays in the Common Marmoset (Callithrix jacchus)

Marmosets (Callithrix jacchus) are small non-human primates that are gaining popularity in biomedical and preclinical research, including the neurosciences. Phylogenetically, these animals are much closer to humans than rodents. They also display complex behaviors, including a wide range of vocalizations and social interactions. Here, an effective stereotaxic neurosurgical procedure for implantation of recording electrode arrays in the common marmoset is described. This protocol also details the pre- and postoperative steps of animal care that are required to successfully perform such a surgery. Finally, this protocol shows an example of local field potential and spike activity recordings in a freely behaving marmoset 1 week after the surgical procedure. Overall, this method provides an opportunity to study the brain function in awake and freely behaving marmosets. The same protocol can be readily used by researchers working with other small primates. In addition, it can be easily modified to allow other studies requiring implants, such as stimulating electrodes, microinjections, implantation of optrodes or guide cannulas, or ablation of discrete tissue regions.

Stereotaxic Surgery for Implantation of Microelectrode Arrays in the Common Marmoset Callithrix jacchus

This work presents a protocol to perform a stereotaxic, neurosurgical implantation of&#160;microelectrode arrays in the common marmoset. This method specifically enables electrophysiological recordings in freely behaving animals but can be easily adapted to any other similar neurosurgical intervention in this species (e.g., cannula for drug administration or electrodes for brain stimulation).

일반적인 마모셋에 있는 마이크로 전극 배열의 이식을 위한 입체 외과(칼리트릭스 jacchus)

Marmosets (Callithrix jacchus) are small non-human primates that are gaining popularity in biomedical and preclinical research, including the ...

An Open-Source Virtual Reality System for the Measurement of Spatial Learning in Head-Restrained Mice

Head-restrained behavioral experiments in mice allow neuroscientists to observe neural circuit activity with high-resolution electrophysiological and optical imaging tools while delivering precise sensory stimuli to a behaving animal. Recently, human and rodent studies using virtual reality (VR) environments have shown VR to be an important tool for uncovering the neural mechanisms underlying spatial learning in the hippocampus and cortex, due to the extremely precise control over parameters such as spatial and contextual cues. Setting up virtual environments for rodent spatial behaviors can, however, be costly and require an extensive background in engineering and computer programming. Here, we present a simple yet powerful system based upon inexpensive, modular, open-source hardware and software that enables researchers to study spatial learning in head-restrained mice using a VR environment. This system uses coupled microcontrollers to measure locomotion and deliver behavioral stimuli while head-restrained mice run on a wheel in concert with a virtual linear track environment rendered by a graphical software package running on a single-board computer. The emphasis on distributed processing allows researchers to design flexible, modular systems to elicit and measure complex spatial behaviors in mice in order to determine the connection between neural circuit activity and spatial learning in the mammalian brain.

Here, we present a simplified open-source hardware and software setup for investigating mouse spatial learning using virtual reality (VR). This system displays a virtual linear track to a head-restrained mouse running on a wheel by utilizing a network of microcontrollers and a single-board computer running an easy-to-use Python graphical software package.

머리가 구속된 마우스의 공간 학습 측정을 위한 오픈 소스 가상 현실 시스템An open-source virtual reality system for the measurement of spatial learning in head-trained mice

Head-restrained behavioral experiments in mice allow neuroscientists to observe neural circuit activity with high-resolution electrophysiological and ...

Open-Source Real-Time Closed-Loop Electrical Threshold Tracking for Translational Pain Research

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in acute and chronic pain conditions. This produces abnormal ongoing activity or reduced activation thresholds to noxious stimuli. Identifying the cause of this increased excitability is required for the development and validation of mechanism-based treatments. Single-neuron electrical threshold tracking can quantify nociceptor excitability. Therefore, we have developed an application to allow such measurements and demonstrate its use in humans and rodents. APTrack provides real-time data visualization and action potential identification using a temporal raster plot. Algorithms detect action potentials by threshold crossing and monitor their latency after electrical stimulation. The plugin then modulates the electrical stimulation amplitude using an up-down method to estimate the electrical threshold of the nociceptors. The software was built upon the Open Ephys system (V0.54) and coded in C++ using the JUCE framework. It runs on Windows, Linux, and Mac operating systems. The open-source code is available (<a data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://github.com/Microneurography/APTrack&amp;source=gmail&amp;ust=1680789829274000&amp;usg=AOvVaw0nMk9J_EI2jUn8SlmC5JJm" href="https://github.com/Microneurography/APTrack" target="_blank">https://github.com/Microneurography/APTrack</a>). The electrophysiological recordings were taken from nociceptors in both a mouse skin-nerve preparation using the teased fiber method in the saphenous nerve and in healthy human volunteers using microneurography in the superficial peroneal nerve. Nociceptors were classified by their response to thermal and mechanical stimuli, as well as by monitoring the activity-dependent slowing of the conduction velocity. The software facilitated the experiment by simplifying the action potential identification through the temporal raster plot. We demonstrate real-time closed-loop electrical threshold tracking of single-neuron action potentials during&#160;in vivo&#160;human microneurography, for the first time, and during&#160;ex vivo&#160;mouse electrophysiological recordings of C-fibers and A&#948;-fibers. We establish proof of principle by showing that the electrical threshold of a human heat-sensitive C-fiber nociceptor is reduced by heating the receptive field. This plugin enables the electrical threshold tracking of single-neuron action potentials and allows the quantification of changes in nociceptor excitability.

APTrack is a software plugin developed for the Open Ephys platform that enables real-time data visualization and the closed-loop electrical threshold tracking of neuronal action potentials. We have successfully used this in microneurography for human C-fiber nociceptors and mouse C-fiber and A&#948;-fiber nociceptors.

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in ...