Agradecemos a Daniel Carpi por sua ajuda e início contribuições para este projeto. Agradecemos também Lucrecia Novoa por sua assistência com obras de arte e imagens. Este trabalho foi financiado pelo NIH / NIAID programa de concessão 5P01AI073693-03.

1. Tetrode Fabrication <ol><li> Comece usando isolados 12,5 um (0,0005 &quot;) de diâmetro do núcleo de fio de platina-irídio da Califórnia fio fino. O comprimento do fio deve ser cortado a um comprimento adequado para a estrutura de alvo. Por exemplo, para cortar o fio, pelo menos, 30 cm de comprimento para direcionar o subiculum dorsal ou hipocampo. </li><li> Dobrar o fio sobre o centro de modo que existem dois fios paralelos, que será de 15 cm de comprimento. Drapejá o ponto médio deste fio ao longo de um braço horizontal para formar quatro fios paralelos de 7,5 cm de comprimento. Ainda fixar o clipe revestida de borracha perto da parte inferior do arame drapeado, a criação de um feixe de quatro fios. </li><li> Coloque o clipe de borracha no motorizado Tetrode Spinner, certificando-se de que o fio é tenso, mas o peso não é muito tenso ou rolamento como ele vai quebrar durante o processo de fiação. </li><li> Desligue o Spinner Tetrode para o modo &quot;Manual&quot; e empurrar o joystick para &quot;Right&quot; para girar o fio no sentido horário. O spinnerrodará em cerca de 2 Hz, criando um feixe apertado de quatro fios para formar o tetrodo. </li><li> Aplicar 80 rotações no sentido horário, em seguida, parar, empurrando &quot;Up&quot; no joystick. Isso irá pausar o spinner motorizado. Em seguida, aplique 20 anti-horário rotações (&quot;esquerda&quot;), a fim de liberar a tensão no tetrodo. O número final de rotações por unidade de comprimento do fio deve ser de 8 rotações por micron. </li><li> Utilizar a arma de aquecimento na configuração inferior 1, que atinge um máximo de 400 graus, de modo a fundir os fios juntos por fusão do revestimento adesivo VG. Segure a pistola de calor ~ 2 cm do fio e executar a arma para cima e para baixo do comprimento em linha reta do fio por cerca de 5 segundos a partir de vários ângulos diferentes. Certifique-se de varrer constantemente a pistola de calor e não segurá-la um único local, pois isso vai derreter o isolamento HML e fazer com que os fios a se fundir dentro do pacote. </li><li> Fazer um corte na parte superior do tetrodo (perto do braço horizontal) e em seguida soltar a tetrodo do clipe na parte inferior. Cortar o circuito único, de modo que há quatro fios separados sobre uma extremidade do tetrodo, estes fios será electricamente ligado aos pinos de ouro ou de uma placa de circuito num passo posterior. </li><li> Coloque o tetrodo concluída em uma caixa de retenção de poeira livre para armazenamento até que a unidade tenha sido concluída. </li></ol> 2. Personalizado Assembléia Microdrive <ol><li> Primeiro construir a base que irá realizar o Microdrive (s). A base do microdrive implantado é geralmente mais estável se ele estiver protegido e posicionados ao longo da linha média do crânio. Este protocolo descreve os passos para a construção de uma base com um único microdrive para manter quatro operadoras de tubos de poliamida. Microdrives e tubos adicionais podem facilmente ser adicionados, conforme necessário. </li><li> Comece com um pedaço de 20 milímetros aproximadamente quadrada de Plexiglas acrílico (5 mm de espessura) e areia do acrílico em uma forma que permita que o rato se mover livremente com o accionamento depois de ser implantado na cabeça. </li><li> Em seguida, montar a unidade de acionamento. Use personalizado 30,3 x 6,3 milímetros guias de bronze que vai levar o parafuso da unidade. Em primeiro lugar, dois guias de solda latão juntamente perpendicularmente. O guia de bronze vertical, irá realizar o parafuso da unidade e eletrodos, enquanto que a parte horizontal será colado na base de acrílico. </li><li> Depois de soldar peças do bronze juntos, iniciar a montagem da própria unidade por meio de um parafuso de bronze de cabeça oval através da parte superior da guia e em um bloco de plástico Delrin. O bloco quadrado é concebido de modo que o orifício de rosca é um pouco fora do centro (de 0,2 mm), resultando numa face do bloco salientes muito ligeiramente a partir da guia. Este é o lado onde os tubos de poliamida que transportam os eléctrodos irão sentar. </li><li> Com o bloco de Delrin no interior do guia, e o parafuso durante todo o tempo, um fio de latão porca sextavada até que a porca é quase tocar o fundo da guia. Não aperte a porca totalmente, em vez disso derreta uma pequena quantidade de solda para o final, a fim de juntar-se a porca eo parafuso, mas tomando cuidado para não soldar anything para o guia. Agora, girando o parafuso deve mover o bloco até Delrin (sentido horário) e para baixo (sentido anti-horário) verticalmente ao longo da rosca. Cortar fio que se projeta além da porca soldada. </li><li> Uma vez que a unidade foi montada, volte para a base de acrílico e cortar uma abertura ampla três milímetros, onde a unidade de eletrodo será. Passe o guia de bronze horizontal através da ranhura e, em seguida, usar cola cryanoacrylate para proteger a peça para a base. </li><li> Coloque a base de acrílico em um torno para fixá-lo no lugar. Coloque uma placa de interface eletrônica (BEI) em cima da base e marcar as posições dos dois furos. EIBs são microchips que proporcionam uma ligação de sinal entre os fios e um eléctrodo headstage pré-amplificador. Usando um pouco de 1,5 mm ponta broca, perfurar buracos cuidadosamente as marcas para os parafusos que prendem o BEI no lugar em cima da base. Coloque o BEI e linha dois parafusos de latão para os buracos. </li><li> Use tesoura micro dissecação de cortar quatro sete peças longas milímetros de polyamtubulação ide. Linha as quatro tubos próximos uns dos outros sobre um pedaço de fita adesiva dobrada laboratório. Aplicar cianoacrilato para o centro para uni-los, mas tome cuidado para não ficar cola dentro dos próprios tubos. Permitir que os tubos unidos para secar totalmente. </li><li> Girar a base da unidade de 90 graus de modo que o chip BEI é vertical e a unidade está posicionado horizontalmente com o bloco de Delrin saliente virada para cima. Através de um microscópio de dissecação e cuidadosamente dab uma pequena quantidade de cianoacrilato sobre a face Delrin então coloque os quatro tubos unidos por cola. Permitir que a cola para definir completamente antes de tentar mover o carro. </li><li> Teste que os tubos de poliamida estão bem presos e que toda a assembléia se move suavemente sem tocar no guia ou encontrar qualquer resistência. </li><li> Em seguida, preparar o parafuso de aterramento e conecte o fio terra ao BEI. Faça um terminal de aterramento, tendo um parafuso de bronze (3/32 &quot;) e lixar para baixo os fios até que apenas 1-2 tópicos permanecem. Este deve ser ~1 mm este parafuso vai ficar dentro do crânio, e não se destina a penetrar o tecido cerebral. </li><li> Corte um comprimento de 30 mm de fio de cobre (o comprimento exacto vai depender de onde no crânio para colocar o solo de origem animal). O fio de cobre deve ser 100-500 uM (0,004-0,02 &quot;) de diâmetro, isto é aproximadamente equivalente a 38 AWG atravesse 24 AWG Aplicar fluxo de solda em ambas as extremidades do fio de cobre em uma extremidade, o parafuso de massa de solda para.. o fio. Na outra extremidade, solda um alfinete de ouro do BEI. Este fio terra pode ser posta de lado e conectado ao BEI, mais tarde, durante a cirurgia de implantação. </li><li> O próximo passo é o de orientar os eléctrodos através dos tubos de poliamida e de ligá-los nos furos do canal sobre o chip BEI. Gire o parafuso de carro totalmente para a direita de modo que os tubos estão em sua posição superior. </li><li> Para eléctrodos individuais, cortar um milímetro de comprimento do fio Stableohm 50 fiM 50 e guiá-lo através de um tubo de poliamida, permitindo que ela se estenda, pelo menos, 2,0 milímetros para além da extremidade do tubo (para o alvo ou subículohipocampo). Aplicar uma pequena gota de cianoacrilato no topo do tubo, o fio de fixação do tubo e impedir qualquer movimento do fio. Em seguida, conecte a ponta solta do fio para um buraco canal BEI com um alfinete de ouro. Apare qualquer excesso de fio com uma tesoura fina. Repita o procedimento para outros microeletrodos. </li><li> Para conectar tetrodes, ter concluído um tetrodo fora da caixa de armazenamento. Orientar o final fundida do tetrodo através de um tubo de poliamida e permitir que ela se estenda pelo menos 2,0 mm depois da extremidade do tubo (para subiculum ou hipocampo). Aplicar uma pequena gota de cianoacrilato no topo do tubo, a aposição de tetrodo para o tubo e evitar qualquer tipo de movimento. Aqui os quatro fios soltos na outra extremidade do tetrodo e ligar cada arame para um orifício de canal BEI utilizando um pino de ouro. Apare qualquer excesso de fio. Repita o procedimento para as outras tetrodes. </li></ol> 3. VersaDrive Assembléia <ol><li> Começar a construir um quatro VersaDrive tetrodo, o que consiste em uma base, gabinete e tampa pieces. </li><li> Corte de um tubo de poliamida a 10 mm e guiá-lo através do pequeno furo num transportador tetrodo. Permitir que o tubo para se estender para além do transportador muito ligeiramente (0.5 mm). Use 5 min epoxy para colar o tubo de poliamida no lugar, tomando cuidado para não permitir que o epóxi para ir para o próprio tubo. Repita isso por três outros tubos e operadoras. </li><li> Depois do epóxi foi totalmente definida, orientar cada um dos tubos de poliamida por meio de um dos quatro orifícios na base VersaDrive. Uma vez que todos os quatro tubos são através de seus buracos, empurre um pino de inseto através do orifício externo, o que irá manter o suporte tetrodo na fila e servir como um trilho para a transportadora para viajar. Repita este procedimento para as outras três operadoras. </li><li> Dê uma tampa e alinhá-lo com os quatro pinos de insetos para que a tampa cobre a base e os portadores tetrode residir no cap. Rosca de 1 mm de parafuso da máquina x 5 mm através do orifício adequado no tampão e no transportador tetrodo. Este será o parafuso da unidade para mover o suporte para cima e para baixo. Repcomer isso para os outros três parafusos. </li><li> Coloque todos os parafusos no sentido horário até portadores tetrode estão em sua posição superior e os tubos de poliamida são visíveis através da abertura da tampa. Usando finas micro tesouras de dissecação, cortados do tubo imediatamente abaixo (1 mm) da base, de modo que todos os quatro tubos de poliamida são do mesmo comprimento. </li><li> Usando um microscópio de dissecação, enfiar um tetrodo cuidadosamente através de um tubo de poliamida. É importante para manter o fio tetrodo perfeitamente reto à medida que avança através do tubo como quaisquer torções ou curvas irá torná-lo muito difícil enfiar totalmente o tetrodo passar. Repita por três outros tetrodes. </li><li> Uma vez que todas as tetrodes encontram nos seus tubos, aplicam-se cuidadosamente uma pequena gota de cianoacrilato para o topo de cada tubo, fixando os tetrodes dentro dos seus respectivos tubos. Tome cuidado para não deixar nenhuma cianoacrilato entre os transportadores ou nos fios soltos tetrode que são salientes através da tampa. </li><li> Cortar os tetrodes de modo que só se estender para além dos tubos2,0 milímetros (por subículo ou hipocampo). Em seguida, coloque a base da unidade (com os quatro pinos de insetos inserido) no gabarito VersaDrive. A outra metade do gabarito irá segurar a tampa VersaDrive que tem todos os orifícios de receptáculo para fazer as ligações de canais. </li><li> Gire o parafuso da unidade completamente anti-horário para que os tetrodes estão em sua posição mais baixa. </li><li> Antes de conectar os fios tetrode para os recipientes de ouro, primeiro conectar os fios de aterramento para a tampa. A tampa VersaDrive tem dois furos para as ligações à terra na posição do centro das duas fileiras de furos. Corte de um fio de cobre de pelo menos 30 mm (depende de onde no crânio para colocar o solo) e guiá-lo através de um destes orifícios centrais. O fio de cobre deve ser 100-500 mM (0,004-0,02 &quot;) de diâmetro, este é mais ou menos equivalente a 38 AWG 24 AWG através Empurre um receptáculo de ouro através do buraco para pegar o fio de cobre no lugar e cortar qualquer excesso de fio.. Na outra extremidade do fio de cobre, aplicar fluxo e solder este fim fio a um terminal de aterramento (ver 2.11.). Repita o procedimento para o segundo fio terra. </li><li> Em seguida, orientar todos os fios soltos tetrode (deve haver dezesseis no total) por meio de seus respectivos buracos receptáculo na tampa. É melhor começar com uma tetrodo e enfie os fios individuais para os quatro orifícios adequados que vai acabar diretamente acima dele. Os fios tetrode individuais devem ser tratados com uma leve pressão como eles são frágeis e podem cravar facilmente se segurou com muita força. Instale a tampa, alinhando os orifícios de pinos de insetos e pressione apropriado para a base. </li><li> Com os fios tetrode salientes através da tampa, pressione encaixar os recipientes de ouro para capturar os fios tetrode no lugar e fazer as conexões elétricas. Cerca de 50% dos fios será cortada (acima da tampa) uma vez que o recipiente de ouro é empurrado para baixo. Apare qualquer excesso de fio que fica saliente a partir da parte superior da tampa. Em casos raros (menos de 5%), empurrando o receptáculo de ouro para baixo vai esmagar o fioe dividi-lo abaixo receptáculo, resultando num canal desligado. Esta desconexão não pode ser realizado até que o teste de impedância e galvanoplastia passos (ver 4.7). </li><li> Repita o processo press-fitting para os três outros tetrodes. Gire os parafusos da unidade de sentido horário para movê-los de volta ao topo e garantir que o movimento de carro é bom. </li></ol> 4. Gold-plating de dicas Eletrodo <ol><li> Independentemente de qual tipo de microeletrodos sendo usados, as pontas dos eletrodos deve ser banhado a ouro, a fim de reduzir a impedância da ponta. Isto irá maximizar a capacidade de gravar de forma confiável e discriminar potenciais de ação single-unit. Teste a impedância do eletrodo usando o dispositivo nanoZ Neuralynx. O nanoZ é um dispositivo baseado em computador que permite que as medidas de impedância e de galvanoplastia automatizado. </li><li> Primeiro rode os parafusos microdrive para baixo (sentido anti-horário) para a sua posição mais baixa. Em seguida, uma fixação segura microdrive num grampo que permita reduzir deas pontas de eletrodos na solução chapeamento de ouro. </li><li> Encher uma torre com uma solução de ouro Delrin SIFCO ea outra torre com água destilada. Abaixe as pontas de eletrodos na solução de ouro. </li><li> Conecte o cabo USB nanoZ em um computador baseado no Windows e, em seguida, abra o programa nanoZ. Este programa irá fornecer leituras de impedância e realizar-regulamentação em cada canal ligado do Microdrive. </li><li> Ir para o Dispositivo de drop-down e selecione a nanoZ, após o que irá mostrar &quot;Conexão estabelecida&quot; na parte inferior da janela. Em seguida, selecione o adaptador apropriado para testar no menu drop-down. Clique em &quot;Teste de impedâncias&quot; e defina a frequência de teste para 1004 Hz (40 ciclos, 0 ms pausa). Clique em &quot;ponta de prova&quot;, que vai abrir o &quot;Probe Report&quot; janela que mostra todos os canais disponíveis com seus mohms leituras. Salve esses valores de impedância, clicando no ícone do disco ou selecionando &quot;File&quot;, depois &quot;Salvar relatório&quot;. </li><li> Em seguida, clique em &quot;DC Electroplate&quot; e atribuiros seguintes valores: mode = jogo impedâncias, chapeamento atual = -1,0 mA, Target = 350 kW a 1.004 Hz, 5 corridas, 5 seg de intervalo, 2 segundos de pausa. </li><li> Clique em &quot;Autoplate&quot;. O programa vai ler primeiro a impedância de cada canal, em seguida, aplicar a corrente especificada para esse canal, re-testar a impedância e aplicar atual como necessário até que a impedância de destino (ou um valor inferior) é atingido. Enquanto que o objectivo é o de reduzir impedância do eléctrodo, é possível que os canais serão galvaniza valores abaixo de 100 kW. Em tais casos, é possível que os fios vizinhos na tetrodo foram curto. Se isso acontecer, inverta a polaridade da corrente (+ 1,0 mA) para remover partículas de ouro em excesso, re-testar a impedância desse canal, e depois repetir o galvanoplastia. Valores de impedância finais típicas em um feixe de quatro fios 12,5 fiM variar 150-325 kW. </li><li> Se não houver um único canal que não revestida abaixo de 350 kW, repetir o processo de galvanização.O programa irá pular os canais que já atingiram o alvo e só canais placa que não têm. </li><li> Uma vez que todos os canais foram semeadas a uma impedância aceitável, feche o programa nanoZ e desligar o dispositivo. Levante os eletrodos da solução de revestimento e diminuir as pontas em água destilada torre Delrin, a fim de enxaguar partículas de ouro em excesso. </li><li> Gire os parafusos da unidade no sentido horário até que os eletrodos são criados para a sua posição. Agora, o Microdrive e eletrodos estão prontos para implantação. </li></ol>

<ol>
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Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Nós descrevemos um conjunto de técnicas para a construção de microdrives leves e compactas para a gravação de unidade extracelular e atividade potencial de campo em camundongos. Ao construir microdrives personalizados com bases formadas a partir de vidro acrílico (metacrilato de metila), o núcleo do sistema pode ser facilmente adaptado para várias unidades e para o direcionamento de uma grande variedade de regiões neurais. Nós modificamos com sucesso o sistema de gravação de múltiplos alvos cerebrais e com...

A utilização da técnica de microeléctrodo para gravar sinais neuronais extracelulares in vivo, tem uma longa tradição e valorizados na neuroscience 1, 2. A capacidade de gravar a atividade elétrica de várias regiões do cérebro em animais se comportando livremente, no entanto, uma tecnologia mais recente que está se tornando cada vez mais comuns, como os pacotes de software para a aquisição, análise e discriminação de sinais neurais torna-se mais sofisticada e user-friendly 3, 4. Os avanços tecnológicos do lado do software foram também acompanhadas por uma redução no peso e volume dos dispositivos implantáveis, que foram dimensionados de maneira suficiente para gravar em pequenos mamíferos, tais como ratos. A utilização de componentes de plástico leves (principalmente), os investigadores são capazes de construir microdrives que permitem o posicionamento independente de eléctrodos ou tetrodos para segmentar uma ampla variedade de regiões cerebrais 5-7. Mesmo estruturas cerebrais profundas, tais como o6 amígdala e do estriado 5, pode ser rotineiramente alvo com a seleção de um parafuso de unidade adequadamente longo. Estas técnicas de gravação permitem aos pesquisadores obter sinais neurais de alta fidelidade e estão em registrar a atividade elétrica dos neurônios registrados intracelular 8, 9. Usando esses tipos de microdrives, registramos com sucesso-unidades individuais de ratos por até dois meses após o implante 10. Além disso, a natureza dos dispositivos leve (cerca de 1,5-2,0 g) resultou em desempenho comportamental, que é comparável aos ratos não-implantados em muitas funções comportamentais. Em particular, temos demonstrado que camundongos implantados apresentam desempenho normal na novela tarefa de reconhecimento de objeto 10 ea tarefa lugar de objeto (dados não publicados). O uso de microdrives acoplados a vários tetrodes permite aos pesquisadores para monitorar e analisar a atividade neural no nível de redeao mesmo tempo, a gravação de múltiplas unidades individuais dentro do cérebro. Gravação com estas tetrodes tem várias vantagens importantes para fins de identificação da unidade e possibilita a aquisição de alta precisão e discriminação de múltiplas unidades individuais 11. Nós descrevemos como fabricar e ouro placa pacotes tetrode e posteriormente carregá-los em portadores de eletrodos de driveable. Um tipo de suporte da unidade descrevemos está disponível comercialmente eo outro é um projeto simples, mas facilmente expansível, unidade que pode acomodar várias operadoras e arranjos tetrode sem um investimento significativo de recursos.

<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

Registros eletrofisiológicos State-of-the-art de cérebros de animais se comportando livremente permitem aos pesquisadores examinar simultaneamente potenciais de campo locais (LFPs) de populações de neurônios e os potenciais de ação das células individuais, como o animal se engaja em tarefas experimentalmente relevantes. Microdrives cronicamente implantados permitem gravações do cérebro para durar por períodos de várias semanas. Unidades miniaturizados e componentes leves permite que esses gravações a longo prazo para ocorrer em pequenos mamíferos, tais como ratos. Usando tetrodes, que consistem em feixes firmemente trançado de quatro eléctrodos, em que cada fio tem um diâmetro de 12,5 um, é possível isolar neurónios fisiologicamente activos superficiais nas regiões do cérebro tais como o córtex cerebral, hipocampo dorsal e subículo, bem como regiões mais profundas, tais como o estriado e amígdala. Além disso, esta técnica segura, de alta fidelidade as gravações neurais estáveis ​​como o animal é desafiado com uma variety de tarefas comportamentais. Este manuscrito descreve várias técnicas que foram otimizados para gravar a partir do cérebro do rato. Primeiro, vamos mostrar como fabricar tetrodes, carregá-los em tubos de driveable e dourar as pontas, a fim de reduzir a sua impedância de mohms a gama kohms. Em segundo lugar, vamos mostrar como construir um conjunto microdrive personalizado para transportar e mover os tetrodes verticalmente, com o uso de materiais mais baratos. Em terceiro lugar, vamos mostrar os passos para a montagem de um Microdrive disponível comercialmente (Neuralynx VersaDrive), que é projetado para transportar tetrodes independentemente móveis. Por fim, apresentamos resultados representativos de potenciais de campo locais e sinais single-unit obtidos no subiculum dorsal de ratos. Estas técnicas podem ser facilmente modificado para acomodar diferentes tipos de conjuntos de eléctrodos e os regimes de gravação no cérebro do rato.

<p class="jove_content"&gt; Após a implantação do microdrive e baixando os eléctrodos com os objectivos pretendidos do cérebro, a um sistema de aquisição de dados amplificado, como por exemplo um Neuralynx lince-8, é necessário para a gravação de sinais neurais. Gravações neurais representativas de potenciais de campo locais (LFPs) e potenciais de ação single-unit (muitas vezes denominados &quot;picos&quot;) a partir da dorsal subiculum rato são mostrados na<strong&gt; Figura 2</strong&gt;. LFP sinais foram amostrados a 3 kHz e ...

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

A concepção e montagem de microdrives no registros eletrofisiológicos in vivo de sinais do cérebro do rato é descrito. Anexando pacotes de microeletrodos para portadores de driveable resistentes, estas técnicas permitem gravações neurais de longo prazo e estável. O design leve permite o desempenho comportamental irrestrito pelo animal após a implantação da unidade.

Construção de Matrizes Microdrive para gravações Neurais crônica na Awake Mice comportam

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 visualizações.  North Shore LIJ Health System. A concepção e montagem de microdrives no registros eletrofisiológicos in vivo de sinais do cérebro do rato é descrito. Anexando pacotes de microeletrodos para portadores de driveable resistentes, estas técnicas permitem gravações neurais de longo prazo e estável. O design leve permite o desempenho comportamental irrestrito pelo animal após a implantação da unidade.

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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.

Potenciação de longo prazo da Via Perfurante-giro denteado Synapse em Livremente Comportando Ratos

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

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.

Automatizada, Quantitative Cognitiva / Screening Comportamental de Ratos: Para Genética, Farmacologia, Cognição Animal e Instrução Graduação

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.

Cortical Fonte Análise de alta densidade EEG Recordings em Crianças

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.

Uma nova abordagem experimental e analítico ao Neural Decodificação de Intenções Multimodal Durante Interação Social no Livremente-comportando bebês humanos

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.

Um sistema de injeção de pressão para a investigação da neurofarmacologia de Processamento de Informação em Despertai Behaving Macaque 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.

Usando Laser Doppler Imaging e acompanhamento para analisar a microcirculação na medula espinhal em ratos

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.

Uma rede sem fio, Interface bidirecional para gravação na Vivo e estimulação da atividade Neural em livremente, comportando-se ratos

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.

Um ensaio comportamental para investigar o papel da memória espacial durante uma defesa instintiva em ratos

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.

O protocolo de estresse suave crônico imprevisível para induzir Anhedonia em ratos

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.