Bu çalışma Ester ve Joseph Klingenstein Fonu, McKnight Endowment Fund tarafından desteklenen ve 1R01NS066408-01A1 NINDS edildi.

1. Bileşenleri Genel Bakış <ol><li> Tam bir Microdrive birkaç ana bileşenleri (Şekil 1) oluşur: Sürücü için üstyapı, ince dişli, mil çıkışlı bir motor, elektrotlar taşır ve elektrik bağlantı noktası sağlar ve bir dişli servis olarak hizmet veren bir şasi ve bir Omnetics (veya eşdeğeri) konektörü. </li><li> Şasi, elektrot servis ve elektrot servis tüpler 3D CAD yazılımı (SolidWorks) ile tasarlanmıştır ve yerel hassas makinist tarafından işlendi özel bileşenleri vardır. Diğer tüm bileşenleri ticari olarak mevcuttur. </li><li> Elektrot mekik tüpler Paslanmaz çelik boru derialtı (0,0293 &quot;OD x 0,00975&quot; kimliği) bir torna boyutuna kesim ise Karoser ve servis, hafif Polieterimid (PEI) arası işlenmiştir. Bu bileşenler diğer malzemelerden kesilebilir ama biz PEI ve paslanmaz çelik sağ işlenebilirlik denge, güç ve w olduğunu buldukBizim uygulama için sekiz. </li><li> Sürücü, düşük DC voltaj step motor iplik kapasitesine sahip bir motor kontrol, monte etmek için gereklidir. Biz timestep girişi sağlayan IC zamanlayıcı ile birlikte üç-fazlı motor sürücüsü IC (Üretici tarafından sağlanan Faulhaber BLD05002) dayanan özel bir çözüm kullanır. Off-the-raf çeşitli çözümler (örneğin Faulhaber MCBL05002 veya Sutter Aletleri MP-285) de mevcuttur. </li></ol> 2. Sürücü Şasi Hazırlanması ve Montajı <ol><li> Ince, çapraz kesiciler ile Omnetics (veya eşdeğer) konektörü altındaki kontak pimleri Döşeme - Arka satır için 1.5 mm, ön sıra (Şekil 2A) için 1 mm. Sürücü şasi ve konektörü arasında epoksi bağ gücünü arttırmak için, iki bileşenin de arka yüzeylerine pürüzlendirilmesi bir neşter kullanır. </li><li> Bir neşter kullanılarak, tel gu olarak kullanılmak üzere Polyimide boru (0.0113 &quot;Kimlik x 0.0133&quot; OD) dört 15 mm uzunluğunda bölümleri kesmekides. Aşağı açık kavite (Şekil 2B) ile küçük bir mengeneye şasi dikkatlice sabitleyin. Kasaya Polyimide tüpleri bağlamak için siyanoakrilat yapıştırıcı kullanın. Bunlar, arka şasi yüzeyi ile aynı hizada koymak ve Şekil 2B&#39;de gösterildiği gibi, birbirine dönük paralel olmalıdır. </li><li> Kuruduktan sonra, yaklaşık uzunluğu 6 mm borular poliimid ve atık bölümleri çıkarmak kırpın. Kalan borular kasanın alt kenarından yaklaşık 3 mm olmalıdır. </li><li> Headstage veya kablo ile çiftleşme için uygun boşluğu sağlamak için, bağlayıcı tüpleri poliimid ve şasi yüzey (Şekil 2B) ile paralel olarak birkaç milimetre üzerinde monte edilmelidir. , Bağlayıcı için küçük bir kaide inşa üstteki pim kısa satırla üstüne yerleştirin ve bağlayıcı etrafında daha epoksi eklemek için epoksi (Torr Mühür) kullanın. Epoksi tamamen kürünü tamamlayana kadar devam etmeyin. </li><li> Yardımcısı gelen şasi kaldırma, aktarmakmotor kontrol bağlantısı için izin veren bir jig yukarı bakacak sürücünün ön yüzeyi ile ve şark (yani, bizim durumumuzda, bu jig sadece çiftleşme Omnetics bir ucuna yapıştırılmış soketi ile rijit çubuk). Şasi delikten motor kablolarını Kılavuzu ve baz oluğa motoru kaydırın. Motor ve tahrik mili kasaya paralel olmalı ve alt ve yan karşı kuytu uygun olmalıdır. </li><li> Kasaya Epoksi motor, tahrik mili veya elektrotların kurulacağı alanı (Şekil 4 Torr Seal yerleşim bakınız) ya da engellemek için özen. Epoksi dinlenmeye bırakılmalıdır. </li><li> Bağlayıcı erişilebilir olacak şekilde şasi döndürün. Motor tellerini desteklemek ve kazara kırılmayı önlemek, onlar gövdeden çıkan teller hızlı-set epoksi küçük bir damla ekleyin. Konektörü üzerindeki uygun temaslar (Şekil 2A) Trim, şerit, ve lehim telleri. Motor testHer iki yönde de yumuşak gövde rotasyonu sağlamak. </li></ol> 3. Elektrot Servisi Meclisi <ol><li> Kayıtları hareket kaynaklı eserler olasılığını en aza indirgemek için, elektrot servis şasi snuggly uygun olması esastır. Motor miline o diş ve düşük hızda milinin tam uzunlukta aşağı yukarı çalışan ve tarafından mekik uyum sınayın. Sürücüsüne servis kama ve böylece aşırı torklamaya motor kalıcı bu aşamada plastik gearhead zarar çok kolaydır. Vermemek için dikkatli olun Önceden dönen bir motor miline dönüm olmaktan çıkarsa, gearhead zarar görmüş olabilir. </li><li> Servis şaftı aşağı düzgün çalışmazsa, şasi yüzeyler ve enkaz için sürücü vidasını kontrol edin. Ince forseps veya sıkıştırılmış hava, bazı hafif mineral yağ ve yeniden kontrol mekik uyum içinde kat parçacığı ile çıkarın. </li><li> Servis çok sıkı olursa, fro tıkayıcı malzemeyi kaldırmak için forseps ve ince taneli özendirme kullanınMekiğin m tarafı. Eşit malzeme çıkarmak için özen gösterin. </li><li> Mekik tenteliler ve seyahat, tutkal ve şasi yüzeyi arasındaki boşluğu doldurmak için transfer asetat film küçük bir şerit boyunca sohbet eden öyle ki çok gevşek ise. </li><li> Servis düzgün uygun edildikten sonra, mili servis kaldırmak ve mekik dört büyük deliğe paslanmaz çelik servis boru birine basın. Her dört tüpleri floş uçları (Şekil 3) ile servis merkezli olmalıdır. Borusunun tabanına uygulanan siyanoakrilat yapıştırıcı küçük bir düşüş ile elde edin. Tutkal Mekik kenarlarında veya tüpleri içine almak için izin için çok dikkatli olun. </li><li> Tahrik mili için geri tamamlanmış elektrot servis geçirin ve iplik tabanına tüm yol aşağı getirmek. </li></ol> 4. Kılavuz Tüp ve Elektrot Kurulum <ol><li> Kesim dört 25 mm uzun bölümler tubin Polyimideg elektrot kılavuzları olarak kullanım için (0.0045 &quot;x 0.006 kimlik&quot; OD). Buna ek olarak, montaj esnasında konum olarak kılavuz tüp tutacak sahte elektrot olarak kullanılması için 40 mm kesitler için dört elektrot kesilir. (Bu kukla elektrotlar sadece montaj için ve kayıt için kullanılmaz, bu nedenle her derleme için aynı olanlar yeniden olabilir. Not) elektrot ötesinde ~ 10 mm uzanan böyle bir kukla elektrot için üzerine tüp her bölümü kaydırın borusunun sonudur. </li><li> Şekil 4A&#39;da gösterildiği gibi, her bir taşıyıcı içinde tüpler poliimid düzenlemek. Bu, elektrot kılavuzların uçları neden olur, birbirleri ile yıkayın ve motor milinin baz ile hizalı, elektrot mekik doğru dışarı splaying ve karşısındaki tahrik alt kısmında birleşen sona erer. Kwik-Cast küçük bir miktar karıştırılır ve elektrot kılavuzları üst ucunun altında yaklaşık olarak 2 mm uygulanır. Kurumasını bekleyin. </li><li> Kukla elektrotları çıkarın ve yeniden konumlandırmak elektrodun serbest uçları gibi kılavuzlukOnlar sürücünün altındaki sıkı bir bohça olduğunu. Bu geçici bir yer (Şekil 4B) onları tutmak için ince tel kullanmak yararlı olabilir. Daha Kwik-Cast yeni konumu sabitleyin. Kurumasını bekleyin. </li><li> Keskin bir neşter ile, Microdrive alt ötesine elektrot kılavuz tüpleri kırpın. Implante edilmiş, bu tüpler sürücü (kafatası üzerine oturan) alt kısmından beyin yüzeyine elektrotlar yönlendirir. Böylece, tüpler kesilmiş edilmesi gereken uzunluk implantasyon bölgesindeki (Şekil 5) anatomisine göre değişir. Ötücü için, bu yaklaşık 1,5 mm&#39;dir. </li><li> Konektörüne bir elektrot bağlamak için, yalıtılmış platin tel 30 mm uzun bölüm (0.003 &quot;çap.) Kesilir ve bir ucundan izolasyonu 1 mm şerit. Konektörü üzerindeki sinyal işaretçilerine birine Lehim bunu. Altında tel bükün bağlayıcı ve tel kılavuz tüplerinden biri aracılığıyla itin. t kılavuz slotu etrafında tel alay çekin ve sarınkasanın o top. </li><li> Makas veya ince tel kesiciler ile, uzunluğu ~ 25 mm elektrot kesti. Elektrot bükme veya ucu zarar vermeden bunu yapmak için özen; ya oluşursa, elektrot kullanılamaz. Milin üstündeki artık elektrot servisi ile bir Polyimide tüpüne elektrodu takın ve mekik paslanmaz çelik tüpten yukarı doğru çekin. Elektrodun ucunda poliamit tüpün alt ucu ile aynı hizada olduğu bu tür yerleştirin. Servis tüp Yukarıda elektrot 1 mm kesin. </li><li> Forseps güzel bir dizi ile, elektrodun son 2 mm ve platin tel son 2 mm uzakta izolasyonunu. Servis tüp elektrot konumlandırın, tüpe platin tel takın ve tüpe tungsten tel kısa bir 1 mm kesit (0.008 &quot;çap) kaydırarak birlikte iki pin. Bu hem sağlayacak sıkı bir uyum olmalıdır elektrot ve tel (Şekil arasındaki mekanik ve elektrik bağlantısı3). </li><li> Sürekli hareket sağlamak için tahrik mili uzunluğu aşağı mekik ve çalıştırın. </li><li> Tüm elektrotlar yüklü oylandı kadar 4,5-4,8 tekrarlayın. </li><li> Tel bir zemin olarak kullanmak için gümüş tel 30 mm uzun bölüm (0.005 &quot;çap) kesin. Zemin pin bir ucunu ve lehim kapalı izolasyonlarını 1 mm. </li></ol> 5. Nihai Montaj ve Pre-İmplantasyon Hazırlama <ol><li> Kılavuz tüp karşı elektrot sürtünmeyi azaltmak için, hafif mineral yağ ile kılavuz tüp doldurun. Kılcal eylem bir ucunda yerleştirilmiş bir yağ açılan boru doldurmak için yeterlidir. </li><li> Motor ve elektrotlar için koruyucu bir kapak oluşturmak için bir 12 mm şeffaflık x 25 mm dikdörtgen kesilmiş ve U şeklinde geniş bir içine katlayın. Şasi (Şekil 6) dış yüzeylerine tutkal kapak siyanoakrilat kullanın. 15 mm şeffaflık x 6 mm dikdörtgen kesin ve bağlayıcı etrafında tutkallayın için siyanoakrilat kullanabilirsiniz. Parazite önlemek içinkonektörü ile kurulmaması, şeffaflık uzun kenar konnektörünü üst kenarı ile aynı hizada olmalıdır. </li><li> Aşılama öncesinde, 10 dakika için 10:1 DI su ağartıcı çözelti içine genişletilmiş elektrotlar düşürerek elektrotlar ve kılavuz tüp sterilize edin. Sonra, steril su ile iyice yıkayın. </li><li> Adım 2,5 kullanılana benzer bir itenekli ayırıcı implantasyon esnasında bir stereotaksik manipülatör içinde Microdrive tutmak için de kullanılabilir. </li></ol> 6. Temsilcisi Sonuçlar Bu protokol, yaklaşık 5 saat gerektirir eller epoksi ve kuruması için tutkal için serpiştirilmiş ek bir 6-8 saat ile montaj süresi. Ancak, bir kez Microdrive ilk kez monte edildikten sonra, en az 2 saat içinde yeniden (örn., elektrot elektrot kılavuz borular, kablolar ve elektrot değiştirilebilir) için hazırlanabilir. Bu protokol izlenerek elde kayıtlarının kalitesi ve karakter, tabii ki, bağlı kısmen olacaktırkayıt hedef, elektrotlar arasında bir seçim ve headstage veya Microdrive daha da üst baş yapılan herhangi bir işlem. Bu, bir yana, daha fazla on haftalık bir zaman dilimi boyunca bir davranan hayvandan kararlı kayıtları elde etmek mümkün olur. Davranan bir Songbird&#39;de archistriatum (RA), sağlam çekirdekten tek bir birim kayıtların örnekleri Şekil 7A gösterilmiştir; aynı bölgeye çoklu ünite etkinlik Şekil 7B &#39;de gösterilmiştir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/4314/4314fig1.jpg" /> Şekil 1. Monte motorlu Microdrive 3D modeli. (I) taşıyıcı, (ii) dişli çıkış şaftı ile motora, (iii) elektrot mekik, (iv) mekik tüpler, (v) elektrotlar, (vi) elektrot kılavuz tüp, ve (vii: Microdrive çeşitli ana bileşenden oluşmaktadır ) konektörü. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/4314/4314fig2.jpg" /> Şekil 2, a.)Konektörü için Model ve bağlantı şeması. Motor teller: b, i, l. Elektrot teller: c, d, e, f. Topraklama k. Yardımcı enstrümantasyon için mevcut diğer tüm işaretçilerine. B) konektör resmi Torr Seal epoksi ile kasaya bağlı. Konnektör ve altta yatan tel kılavuz tüpleri hem konumunu unutmayın. Net ve böylece, pozisyon kurur kılavuz tüpleri tutan siyanoakrilat yapıştırıcı görüntüde görünür değildir. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/4314/4314fig3.jpg" /> Şekil 3. Elektrot servis montaj. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/4314/4314fig4.jpg" /> Şekil 4. A) Önceden Kwik-Cast uygulayarak kasaya yerleştirilmiş elektrot kılavuzu tüpleri. B) elektrotların paralel olarak sürücü alt çıkış sağlamak için, Kwik-Cast en son damla eklenmeden önce sıkı bir paket içine kılavuz tüp alt uç getirir. Şekil 5,. Elektrot kılavuz tüp sürücü alt ötesine uzatmak miktarı implantasyon site anatomisi ile belirtilir. Diyagramı kılavuzu tüplerin uzunluğu belirlemek için ilgili olan boyutları göstermektedir. Songbird aşılamak için, 1.5 mm yeterlidir. <img alt="Şekil 6" src="/files/ftp_upload/4314/4314fig6.jpg" /> Şekil 6. Koruyucu bağlanmış kapakları ile tamamladı motorlu Microdrive. <img alt="Şekil 7" src="/files/ftp_upload/4314/4314fig7.jpg" /> Şekil 7. Davranıyor zebra ispinozu archistriatum arasında sağlam çekirdeği (RA) Temsilcisi kayıtları. A) Tek birim faaliyet 10M platin-iridyum elektrotlu kaydedildi. Top: Örneğin kayıt implantasyon bir hafta sonra yapılır. Alt: Örneğin kayıt aynı elektrottanYukarıdaki gibi, dokuz hafta sonra. B) 1MΩ platin elektrot ile kaydedilir Multi-ünite aktivitesini. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4314/4314fig7large.jpg" target="_blank">büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın</a> . Ek Dosyalar: şasi, mekik, ve elektrot tüpler SolidWorks 2010 CAD yazılımı ile tasarlanmıştır. Bu bölümü dosyaları özel (*. Sldprt&#39;ye) ve satıcı-nötr (*. Iges) formatları hem de sunulan ve üretim çizimleri PDF formatında verilmiştir boyutlandırılmıştır.

<ol>
	<li>O'Keefe, J., Dostrovsky, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hippocampus+as+a+spatial+map.">The hippocampus as a spatial map.</a> Brain Research. 34, 171-175 (1971).</li><li>Pennartz, C. M., Berke, J. D., Graybiel, A. M., Ito, R., Lansink, C. S., van der Meer, M., Redish, A. D., Smith, K. S., Voorn, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corticostriatal Interactions during Learning, Memory Processing, and Decision. 29, 12831-12838 (2009).</li><li>Kepecs, A., Uchida, N., Zariwala, H., Mainen, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates,+computation,+and+behavioural+impact+of+decision+confidence.">Neural correlates, computation, and behavioural impact of decision confidence.</a> Nature. 455, 227-2231 (2008).</li><li>Hahnloser, R. H. R., Kozhevnikov, A. A., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultra-sparse+code+underlies+the+generation+of+neural+sequences+in+a+songbird.">An ultra-sparse code underlies the generation of neural sequences in a songbird.</a> Nature. 419, 65-70 (2002).</li><li>Leonardo, A., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ensemble+Coding+of+Vocal+Control+in+Birdsong.">Ensemble Coding of Vocal Control in Birdsong.</a> J. Neurosci. 25 (3), 652-661 (2005).</li><li>Yamamoto, J., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+chronically+implantable+precision+motorized+microdrive+array+for+freely+behaving+animals.">Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals.</a> J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).</li><li>Fee, M. S., Leonardo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniature+motorized+microdrive+and+commutator+system+for+chronic+neural+recording+in+small+animals.">Miniature motorized microdrive and commutator system for chronic neural recording in small animals.</a> J. Neurosci. Methods. 112, 83-94 (2001).</li><li>&#214;lveczky, B. P., Otchy, T. M., Goldberg, J. H., Aronov, D., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+the+neural+control+of+a+complex+motor+sequence+during+learning.">Changes in the neural control of a complex motor sequence during learning.</a> J. Neurophys. 106, 386-397 (2011).</li><li>Otchy, T. M., &#214;lveczky, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Sensory+Experience+on+the+Development+and+Maintenance+of+a+Motor+Program+Underlying+a+Complex+Motor+Sequence.">Effects of Sensory Experience on the Development and Maintenance of a Motor Program Underlying a Complex Motor Sequence.</a> Soc. for Neurosci. Abstr. , (2011).</li><li>Goldberg, J. H., Adler, A., Bergman, H., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Singing-related+neural+activity+distinguishes+two+putative+pallidal+cell+types+in+the+songbird+basal+ganglia:+comparison+to+the+primate+internal+and+external+pallidal+segments.">Singing-related neural activity distinguishes two putative pallidal cell types in the songbird basal ganglia: comparison to the primate internal and external pallidal segments.</a> J. Neurosci. 30 (20), 7088-7098 (2010).</li><li>Goldberg, J. H., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Singing-related+neural+activity+distinguishes+four+classes+of+putative+striatal+neurons+in+the+songbird+basal+ganglia.">Singing-related neural activity distinguishes four classes of putative striatal neurons in the songbird basal ganglia.</a> J. Neurophys. 103 (4), 2002-2014 (2010).</li><li>Venkatachalam, S., Fee, M. S., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniature+headstage+with+6-channel+drive+and+vacuum-assisted+microwire+implantation+for+chronic+recording+from+neocortex.">Miniature headstage with 6-channel drive and vacuum-assisted microwire implantation for chronic recording from neocortex.</a> J. Neurosci. Methods. 90, 37-46 (1999).</li><li>Shirvalkar, P. R., Shapiro, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+Construction+of+a+Cost+Effective+Headstage+for+Simultaneous+Neural+Stimulation+and+Recording+in+the+Water+Maze.">Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze.</a> J. Vis. Exp. (44), e2155 (2010).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Yapı ile uygun dikkat yalnızca, burada sunulan protokol en az hareket eserler ile yüksek kaliteli kayıtlar yapabilen bir cihaz ile sonuçlanacaktır. Kasadaki mekik uyum kritik önemi ise: çok sıkı ve motor aşırı yüklenmesi riski yüksektir; çok gevşek ve anlamlı hareket artefaktı riski yüksektir. İdeal uygun servis konumu veya gevezelik eğerek dışarı olmadan dişli şaft uzunluğu boyunca yolculuk sağlayacaktır. Kayıt elektrotları seçimi benzer şekilde önemlidir;...

<table border="1">
	<tbody>
 <tr>
 <td>Name of item</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Chassis</td>
 <td>custom</td>
 <td></td>
 <td>Cut from PEI</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrode Shuttle</td>
 <td>custom</td>
 <td></td>
 <td>Cut from PEI</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Shuttle Tubes</td>
 <td>custom</td>
 <td></td>
 <td>Cut from Stainless Steel</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Connector</td>
 <td>Omnetics</td>
 <td>A7886-001</td>
 <td>Mates to A7877-001</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Motor w/ Gearhead</td>
 <td>Faulhaber</td>
 <td>0206-A-001-B-021-47:1</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Wire Guide</td>
 <td>Small Parts, Inc</td>
 <td>SWPT-0113-12</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrode Guide</td>
 <td>Small Parts, Inc</td>
 <td>SWPT-0045-12</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>10M&Omega; Pt-Ir electrodes</td>
 <td>Microprobes, Inc</td>
 <td>PI2PT310.0H3</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Platinum Wire</td>
 <td>A-M Systems</td>
 <td>772000</td>
 <td>For electrode wires</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silver Wire</td>
 <td>A-M Systems</td>
 <td>786000</td>
 <td>For ground wire</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tungsten Wire</td>
 <td>A-M Systems</td>
 <td>797000</td>
 <td>For electrode pins</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Transparency</td>
 <td>3M</td>
 <td>AF4300</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Torr Seal</td>
 <td>Varian</td>
 <td>9530001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Kwik-Cast</td>
 <td>WPI</td>
 <td>KWIK-CAST</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cyanoacrylate</td>
 <td>Krazy Glue</td>
 <td>KG517</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fast-Set Epoxy</td>
 <td>Hardman</td>
 <td>04001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Light Mineral Oil</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>M5310</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Chlorine bleach</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Diagonal cutters</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scalpel blade</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Forceps</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Drive jig</td>
 <td>custom</td>
 <td></td>
 <td>Epoxy the mating connector to a syringe or stick</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Small Vice</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
	 </tbody>
 </table>

design and assembly of an ultra-light motorized microdrive for chronic neural recordings in small animals

Kronik serbestçe hareket eden bir hayvana nöronların topluluklarda kayıt yeteneği navigasyon 1 gibi doğal davranışları, karar 2,3 verme çeşitli altta yatan nöral devrelerin fonksiyonu diseksiyon için paha biçilmez bir araç kanıtlanmıştır ve var karmaşık motor dizileri 4 kuşak , 5,6. Hassas işleme gelişmeler örneğin, fare ve ötücü gibi küçük hayvanlar, kronik kayıtları için uygundur hafif cihazların imalatı için izin verdi. Küçük uzaktan kumandalı motorlar ile elektrot konumunu ayarlamak için yeteneği ileri hayvan taşıma azaltarak çeşitli davranışsal bağlamlarda kayıt verimi artmıştır. 6,7 Burada küçük hayvanlarda uzun süreli kronik kayıtları için ultra-hafif motorlu Microdrive inşa etmek için bir protokol açıklar. Bizim tasarım önceki bir yayınlanan sürümü 7 evrimleştiği ve kullanım kolaylığı ve maliyet effecti için adapte edilmişVeness daha pratik ve araştırmacıların geniş bir dizi için erişilebilir olmalıdır. Bu kanıtlanmış tasarım 8,9,10,11 ~ 5 mm aralığında elektrotların ince, uzaktan konumlandırma sağlar ve tamamen monte edildiğinde daha az 750 mg ağırlığında. Hepimiz özel Microdrive bileşenler için 3D CAD çizimleri de dahil olmak üzere, bu sürücüler oluşturmak ve monte etmek için komple protokolü sunarız.

Watch this Scientific Journal Video about Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals at JoVE.com

Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals

Tasarım, imalat ve ultra-hafif motorlu Microdrive montajı açıklanmıştır. Cihaz küçük davranıyor hayvanlarda tek birimler kronik kayıtlar için bir maliyet-etkin ve kolay kullanımlı bir çözüm sağlar.

Küçük Hayvanlar Kronik Sinir Kayıtlar için Ultra-hafif Motorlu Microdrive Tasarımı ve Montajı

The ability to chronically record from populations of neurons in freely behaving animals has proven an invaluable tool for dissecting the function of ...

design-assembly-an-ultra-light-motorized-microdrive-for-chronic

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.0K Görüntüleme.  Harvard University. Tasarım, imalat ve ultra-hafif motorlu Microdrive montajı açıklanmıştır. Cihaz küçük davranıyor hayvanlarda tek birimler kronik kayıtlar için bir maliyet-etkin ve kolay kullanımlı bir çözüm sağlar.

Video: Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals

Electrode Fabrication and Implantation in Aplysia californica for Multi-channel Neural and Muscular Recordings in Intact, Freely Behaving Animals

Recording from key nerves and muscles of Aplysia during feeding behavior allows us to study the patterns of neural control in an intact animal. Simultaneously recording from multiple nerves and muscles gives us precise information about the timing of neural activity. Previous recording methods have worked for two electrodes, but the study of additional nerves or muscles required combining and averaging the recordings of multiple animals, which made it difficult to determine fine details of timing and phasing, because of variability from response to response, and from animal to animal. Implanting four individual electrodes has a very low success rate due to the formation of adhesions that prevent animals from performing normal feeding movements. We developed a new method of electrode fabrication that reduces the bulk of the electrodes inside the animal allowing for normal feeding movements. Using a combination of glues to attach the electrodes results in a more reliable insulation of the electrode which lasts longer, making it possible to record for periods as long as a week. The fabrication technique that we describe could be extended to incorporate several additional electrodes, and would be applicable to vertebrate animals.

Electrode Fabrication and Implantation in Aplysia californica for Multi-channel Neural and Muscular Recordings in Intact, Freely Behaving Animals

A technique is described for implanting four in vivo electrodes to monitor the neuromuscular control of feeding behavior in Aplysia californica.

Elektrot İmalat ve İmplantasyon Aplysia californica Bozulmamış, Serbestçe Behaving Hayvanlar Çok kanallı Sinir ve Kas Kayıtlar

Recording from key nerves and muscles of Aplysia during feeding behavior allows us to study the patterns of neural control in an intact animal.  ...

Nörobilim

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or thinned-skull 3 preparations. While the open-skull technique is very versatile, it is not optimal for studying microglia because it is invasive and can cause microglial activation. Even though the thinned-skull approach is minimally invasive, the repeated re-thinning of skull required for chronic imaging increases the risks of tissue injury and microglial activation and allows for a limited number of imaging sessions. Here we present a chronic thin-skull window method for monitoring murine microglia in vivo over an extended period of time using two-photon microscopy. We demonstrate how to prepare a stable, accessible, thinned-skull cortical window (TSCW) with an apposed glass coverslip that remains translucent over the course of three weeks of intermittent observation. This TSCW preparation is far more immunologically inert with respect to microglial activation than open craniotomy or repeated skull thinning and allows an arbitrary number of imaging sessions during a time period of weeks. We prepare TSCW in CX3CR1 GFP/+ mice 4 to visualize microglia with enhanced green fluorescent protein to &le;150 &mu;m beneath the pial surface. We also show that this preparation can be used in conjunction with stereotactic brain injections of the HIV-1 neurotoxic protein Tat, adjacent to the TSCW, which is capable of inducing durable microgliosis. Therefore, this method is extremely useful for examining changes in microglial morphology and motility over time in the living brain in models of HIV Associated Neurocognitive Disorder (HAND) and other neurodegenerative diseases with a neuroinflammatory component.

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

We describe a method for repeatedly visualizing murine microglia and circulating monocytes in vivo over hours, days or weeks using transcranial two-photon microscopy. We demonstrate how to prepare a thinned-skull window that allows intermittent observation of quiescent microglia that can be activated by adjacent stereotactic injection of the HIV-1 regulatory protein Tat.

Kronik İki foton için İnce kafatası Pencere Tekniği In vivo</emNöro-inflamasyon Modelleri murin mikroglia> Görüntüleme

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or ...

Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

Davranış Endokrinoloji ve Deneysel İktisat birleştiren: Testosteron ve Sosyal Karar Verme

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a noninvasive brain monitoring tool in cognitive neuroscience as well as a diagnostic tool for epilepsy and sleep disorders in neurology. However, the underlying mechanism of EEG rhythm generation is still under the veil. Recently introduced polyimide-based microelectrode (PBM-array) for high resolution mouse EEG1 is one of the trials to answer the neurophysiological questions on EEG signals based on a rich genetic resource that the mouse model contains for the analysis of complex EEG generation process. This application of nanofabricated PBM-array to mouse skull is an efficient tool for collecting large-scale brain activity of transgenic mice and accommodates to identify the neural correlates to certain EEG rhythms in conjunction with behavior. However its ultra-thin thickness and bifurcated structure cause a trouble in handling and implantation of PBM-array. In the presented video, the preparation and surgery steps for the implantation of PBM-array on a mouse skull are described step by step. Handling and surgery tips to help researchers succeed in implantation are also provided.

In this article, we described the surgery procedure and handling tips for implantation of ultra-thin polyimide-based microelectrode array (PBM-array) on the mouse skull for acquisition of high-density encephalography (EEG) in a mouse model.

Poliimid-temelli Mikroelektrod kullanarak Serbestçe Hareketli Fare Yüksek yoğunluklu EEG Kayıtlar

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a ...

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell level. The technique allows experimenters to examine temporally and regionally specific firing patterns in order to correlate recorded action potentials with ongoing behavior. Moreover, single-unit recordings can be combined with a plethora of other techniques in order to produce comprehensive explanations of neural function. In this article, we describe the anesthesia and preparation for microwire implantation. Subsequently, we enumerate the necessary equipment and surgical steps to accurately insert a microwire array into a target structure. Lastly, we briefly describe the equipment used to record from each individual electrode in the array. The fixed microwire arrays described are well-suited for chronic implantation and allow for longitudinal recordings of neural data in almost any behavioral preparation. We discuss tracing electrode tracks to triangulate microwire positions as well as ways to combine microwire implantation with immunohistochemical techniques in order to increase the anatomical specificity of recorded results.

Implanting organized arrays of microwires for use in single-unit electrophysiological recordings presents a number of technical challenges.&#160;Methods for performing this technique and the equipment necessary are described.&#160;Also, the beneficial use of organized microwire arrays to record from distinct neural subregions with high spatial selectivity is discussed.

Hayvanlar davranmak, Awake Tek-birim Recordings Microwires Organize Dizileri implantasyon için Usulü

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

Design and Fabrication of Ultralight Weight, Adjustable Multi-electrode Probes for Electrophysiological Recordings in Mice

The number of physiological investigations in the mouse, mus musculus, has experienced a recent surge, paralleling the growth in methods of genetic targeting for microcircuit dissection and disease modeling. The introduction of optogenetics, for example, has allowed for bidirectional manipulation of genetically-identified neurons, at an unprecedented temporal resolution. To capitalize on these tools and gain insight into dynamic interactions among brain microcircuits, it is essential that one has the ability to record from ensembles of neurons deep within the brain of this small rodent, in both head-fixed and freely behaving preparations. To record from deep structures and distinct cell layers requires a preparation that allows precise advancement of electrodes towards desired brain regions. To record neural ensembles, it is necessary that each electrode be independently movable, allowing the experimenter to resolve individual cells while leaving neighboring electrodes undisturbed. To do both in a freely behaving mouse requires an electrode drive that is lightweight, resilient, and highly customizable for targeting specific brain structures.
A technique for designing and fabricating miniature, ultralight weight, microdrive electrode arrays that are individually customizable and easily assembled from commercially available parts is presented. These devices are easily scalable and can be customized to the structure being targeted; it has been used successfully to record from thalamic and cortical regions in a freely behaving animal during natural behavior.

Understanding the neural substrates of behavior requires brain circuit ensemble recording. Because of its genetic tractability, the mouse offers a model for circuit dissection and disease mimicry. Here, a method of designing and fabricating miniaturized probes is described that is suitable for targeting deep brain structure in the mouse.

Farelerde Elektrofizyolojik Recordings Tasarım ve Ultralight Ağırlık Fabrikasyon, Ayarlanabilir Çoklu elektrot Probları

The number of physiological investigations in the mouse, mus musculus, has experienced a recent surge, paralleling the growth in methods of genetic ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls body functions and internal organ rhythms when animals are exposed to emotional challenges and changes in their living environments. In general experiments, signals from different organs, such as the brain and the heart, are recorded by independent recording systems that require multiple recording devices and different procedures for processing the data files. This study describes a new method that can simultaneously monitor electrical biosignals, including tens of local field potentials in multiple brain regions, electrocardiograms that represent the cardiac rhythm, electromyograms that represent awake/sleep-related muscle contraction, and breathing signals, in a freely moving rat. The recording configuration of this method is based on a conventional micro-drive array for cortical local field potential recordings in which tens of electrodes are accommodated, and the signals obtained from these electrodes are integrated into a single electrical board mounted on the animal's head. Here, this recording system was improved so that signals from the peripheral organs are also transferred to an electrical interface board. In a single surgery, electrodes are first separately implanted into the appropriate body parts and the target brain areas. The open ends of all of these electrodes are then soldered to individual channels of the electrical board above the animal's head so that all of the signals can be integrated into the single electrical board. Connecting this board to a recording device allows for the collection of all of the signals into a single device, which reduces experimental costs and simplifies data processing, because all data can be handled in the same data file. This technique will aid the understanding of the neurophysiological correlates of the associations between central and peripheral organs.

This study introduces a method for the simultaneous recording of local field potentials in the brain, electrocardiograms, electromyograms, and breathing signals of a freely moving rat. This technique, which reduces experimental costs and simplifies data analysis, will contribute to the understanding of the interactions between the brain and peripheral organs.

Kortikal yerel alan potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Electromyogram ve ritim serbestçe hareket bir sıçan gelen nefes eşzamanlı kayıt

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent development of thin, flexible ECoG electrodes has enabled conduction of stable recordings of large-scale cortical activity. We have developed a whole-cortical ECoG array for the common marmoset. The array continuously covers almost the entire lateral surface of cortical hemisphere, from the occipital pole to the temporal and frontal poles, and it captures whole-cortical neural activity in one shot. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain. Marmosets have two advantages regarding ECoG recordings, one being the homologous organization of anatomical structures in humans and macaques, including frontal, parietal, and temporal complexes. The other advantage is that the marmoset brain is lissencephalic and contains a large number of complexes, which are more difficult to access in macaques with ECoG, that are exposed to the brain surface.These features allow direct access to most cortical areas beneath the surface of the brain. This system provides an opportunity to investigate global cortical information processing with high resolutions at a sub-millisecond order in time and millimeter order in space.

We have developed a whole-cortical electrocorticographic array for the common marmoset that continuously covers almost the entire lateral surface of cortex, from the occipital pole to the temporal and frontal poles. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain.

Kronik yaygın Marmoset bütün kortikal Electrocorticographic dizide implantasyonu

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

Rabies Necropsy Techniques in Large and Small Animals

The New York State Department of Health (NYSDOH) Rabies Laboratory receives between 6,000 to 9,000 specimens annually and performs rabies testing for the entire state, with the exception of New York City. The Rabies laboratory necropsies a variety of animals ranging in size from bats to bovids. Most of these specimens are animals exhibiting neurological signs, however, less than 10% actually test positive for rabies; implying trauma, lesions or other infectious agents as the cause of these symptoms. Due to the risk of aerosolizing undiagnosed infectious agents, the Rabies Laboratory does not use power tools or saws. Three necropsy techniques will be presented for animals whose skulls are impenetrable with scissors. The laboratory has implemented these techniques to decrease potential exposure to infectious agents, eliminate unnecessary manipulation of the specimen and reduce processing time. The advantages of a preferred technique opposed to another is subject to the trained individual processing the specimen.

The goal of this protocol is to demonstrate safe necropsy techniques in small and large animals to obtain satisfactory tissue samples for rabies testing.

Büyük ve küçük hayvanlarda kuduz Necropsy teknikleri

The New York State Department of Health (NYSDOH) Rabies Laboratory receives between 6,000 to 9,000 specimens annually and performs rabies testing for the ...

Multi-Fiber Photometry to Record Neural Activity in Freely-Moving Animals

Recording the activity of a group of neurons in a freely-moving animal is a challenging undertaking. Moreover, as the brain is dissected into smaller and smaller functional subgroups, it becomes paramount to record from projections and/or genetically-defined subpopulations of neurons. Fiber photometry is an accessible and powerful approach that can overcome these challenges. By combining optical and genetic methodologies, neural activity can be measured in deep brain structures by expressing genetically-encoded calcium indicators, which translate neural activity into an optical signal that can be easily measured. The current protocol details the components of a multi-fiber photometry system, how to access deep brain structures to deliver and collect light, a method to account for motion artifacts, and how to process and analyze fluorescent signals. The protocol details experimental considerations when performing single and dual color imaging, from either single or multiple implanted optic fibers.

This protocol details how to implement and perform multi-fiber photometry recordings, how to correct for calcium-independent artifacts, and important considerations for dual-color photometry imaging.

SerbestÇe Hareket Eden Hayvanlarda Nöral AktiviteYi Kaydetmek Için Çoklu Fiber Fotometri

Recording the activity of a group of neurons in a freely-moving animal is a challenging undertaking. Moreover, as the brain is dissected into smaller and ...