Name: large volume, behaviorally-relevant illumination for optogenetics in non-human primates
Uploaded: 2017-10-03T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates at JoVE.com

LCA bir NDSEG Bursu, NSF GRFP ve McGovern Enstitüsü dostları fon kabul eder. EP Harry ve Eunice Nohara UROP Fonu, MIT sınıf 1995 UROP Fonu ve MIT UROP Fonu fon kabul eder. ESB NIH 2R44NS070453-03A1, Hadi Harvey ödül ve New York kök hücre Vakfı-Robertson Ödülü fon kabul eder. RD NIH EY017292 fon kabul eder. Michael Williams takım düzenlemek ve filme önce malzemeleri toplamak için yardımcı oldu.

Not: tüm hayvan yordamlar NIH kılavuzlarınıza uygun olarak vardı ve tarafından Massachusetts Institute of teknoloji Komitesi hayvan bakım kabul edildi.
 1. ışığı imalat <ol><li>250 µm çapı plastik en az 10 cm istenen toplam ışığı uzunluktan daha uzun olan fiber optik bir bölümünü kesmek için keskin makas çifti kullanın.</li>
	<li>15-20 cm polietilen ceket plastik fiber optik 22 ölçüm tel striptizci kullanarak bir ucundan kaldır.</li>
	<li>Distal güvenli bir tablo mengene kelepçe lif soyulmuş ucunun çoğu 3-5 cm.</li>
	<li>Lif ceketli sonu gergin bir sürekli sabit çekme ile bir elinde tut. Fiber ahlak dik yere paralel olmalıdır. Isıtma ve soğutma bu incelir gibi lif düz ve gergin kalması (adımları 1,5 ve 1,6 aşağıdaki) boyunca lif üzerinde sürekli bu gerginlik korumak.</li>
	<li>Çift sıcaklık ısı tabancası (570/1000 ° F,), en düşük fiyat ayarı kullanarak fiber soyulmuş bölüm çapı 60-100 mikron veya insan saçı çapını hakkında için inceltilerek kadar ısı.</li>
	<li>Sürekli gerginlik üzerinde lif lif soğutmak izin verirken korumak. Başarısızlık gerginlik korumak için kıvırmak lif neden olabilir.</li>
	<li>Diseksiyon mikroskop altında inceltilmiş uç çapı onaylayın. Alternatif olarak, bunun yerine Çap pergeli birini kullanabilirsiniz.
	<ol><li>Fiber yeterince ince değil, 1.4 ile 1.6 istenen uç çapı ulaşmak için gerektiği gibi yineleyin.</li>
		<li>İsteğe bağlı yeniden çekerek eğer koyarsanız küçük bir işareti lif en dar kısmı böylece ısı silah ortasına lif en dar kısmı hedefleyen bu tekrar ısıtılmış.</li>
		<li>Lif çok ince ise, baştan.</li>
	</ol></li> <li>Fiber tam soğuduktan sonra elde istenen çap, lif en dar noktası 3 cm üstünde ikisinden biri yan çimdik. Hızlı bir çekme lif ekseni boyunca keskin, konik ipucu oluşturmak için iki ayrı.</li>
	<li>Altında bir düşük güç (örneğin, 4 X) konik uç diseksiyon mikroskop üstünde inceleyin. Ucu çatallı veya ( şekil 1f) kıvrılmış, fiber atın.</li>
	Laboratuvar bant son 5 mm maruz bırakarak uç, sonuna yakın bir parçası yerleştirerek konik ucunu Etch <li>hazırla. Bant gravür ışık emisyon İstenilen uzunlukta yukarıda lif korur. Bu ipucu uzunluğu primat korteks hedef bölgedeki kalınlığına göre seçildi. Daha uzun veya daha kısa uzunluğu aydınlatma istenilen uzunluğa bağlı olarak maruz olabilir. Farklı etch ucu uzunluğu isterseniz, laboratuvar bant kenarına yakın için veya uzak konik ucunu taşınabilir.</li>
	<li>, Başparmak ve işaret parmağı arasında küçük (~ 1 inç x 2 inç) kare 5 mikron silikon karbid alıştırma sayfası üzerinden katlayın. Alıştırma sayfası iki taraf arasında fiber ucu yerleştirin ve yavaşça küçük dairesel hareketler kullanarak fiber sanki bir BB başparmak ve işaret parmağı arasında inişli çıkışlı etch. Sık sık tüm tarafların eşit olarak kazınmış lif döndürür. Fiber ipucu görünür &#8220; pürüzlü &#8221; un kazınmış alanları genellikle düzgün görünür iken, kazınmış alanlarda çıplak gözle.</li>
	<li>Sayfası alıştırma 3 μm kalınlığında alüminyum oksit ile tekrar adım 1.11.</li>
	<li>Işığı kazınmış ipucu ters ucunda bir bağlayıcı yapıştırmayın. Bu bir optik kablo veya lazer ışığı sağlar. 
	Not: Bu yöntem cam tamir için tercih edilen yöntem farklı / silika optik lifler halkalar. Metal yüksük plastik Optik lif, lif ve hakla sonra yapıştırma zarar verebilir bir birim olarak parlatma daha sert plastik fiber optik olarak küçük parçaları metal parlatma işlemi sırasında üretilen çünkü kendilerini düz i ciddi lif katıştırabilirsiniz.
	<ol><li>5 mm polietilen ceket 22 ölçüm tel striptizci kullanarak ışığı ters sonundan kaldırın.</li>
		<li>Ucunu yüzeyi pürüzsüz düz bir sıcak bıçak ile kesmek.</li>
		<li>Gittikçe daha hassas alıştırma ile düz ucunu Lehçe sayfaları: 5 mikron, 3 mikron, 1 mikron ve 0.3 µm.</li>
		<li>Düz eklemek bir 260 µm iç çap paslanmaz çelik yüksük kadar yüksük sonu ile aynı hizada ucunu karşısında.</li>
		<li>Görsel olarak karşı tarafındaki diğer ucuna düzgün ve eşit bir lif mikroskopla parlatılır onaylayın.</li>
		<li>Fiber yüksük kaldırmak ve aşağı dönük fiber yüksük dikey olarak tablonun kenar bant.</li>
		<li>1 mL şırınga plastik epoksi ile doldurun ve bir künt 18 gauge iğne şırıngaya takın.</li>
		<li>İğne yüksük aşağı epoksi uygulamak için kullanın. Yüksük tamamen epoksi ile doldurmak.</li>
		<li>Lif yüksük takın.</li>
		<li>Herhangi bir aşırı epoksi cilalı yüzey fiber gerekirse kurutma önce ıslak bir hav bırakmayan silin silin. Aksi takdirde, aşırı epoksi-ebilmek var olmak çıkarmak sonra 12-24 h.</li>
		<li>Lif yavaşça kalibrasyon kadar saklamak ve toz kapağı üzerinde yüksük yerleştirin.</li>
	</ol></li></ol> 2. Işığı kalibrasyon ve kalite kontrol Not: ışık non-lineer fiber ucundan farklı mesafelerde çıktı için bu yöntemleri kalibrasyon için değerlendirmek. Genellikle düzensiz ışık dağılımı sonuçları bir &#8220; inişli çıkışlı &#8221; veya &#8220; dalgalı &#8221; konik.
<ol><li>Bir ışık koruyucu oluştur diyafram ışık emici folyo ( Şekil 2) kullanarak entegre küre üst için. 
	Not: Ne zaman cilt önlemek için folyo emici işleme ışık ışık yansıtan lekeler oluşturmasını yağlar eldiven giymek.
	<ol><li>Kat 2 &#8221; 4 &#8221; parça folyo emici üzerinde kendi üzerinde bir 2 oluşturmak için ışık &#8221; x 2 &#8221; Meydanı. alternatif bir yöntem olduğunu bir 2 kesmek için &#8221; x 2 &#8221; kare bir ışık emici yan ve yan (Yani yansıtan bir ışık ile Standart alüminyum folyo bir tarafı); Sonraki adım. diyafram işlemek için sıkıcı bir kenar sağlar ancak, katlanır yöntemi daha güvenlidir</li> <li>kat laboratuvar teyp veya olmayan katlanmış kenarları bağlamak için kare kenarları boyunca Elektrik bandı. Bu her iki taraf bir arada tutan ve kesikler keskin kenarlar üzerinden karşı korur.</li>
		<li>26 gauge iğne kullanarak meydanın ortasına bir delik delmek.</li>
		<li>Entegre küre büyük kap üzerinde çıkarın ve açılması diyafram ile kaplayın. Delik merkezine yerleştirin. Diyafram bir ışık emici ve yan yansıtan bir ışık ile oluşturulursa, yer kadar yan emici ışık ve aşağı, entegre küre içine bakacak şekilde yan yansıtan ışık. 
		Not: Toz ve enkaz entegre küre girmesini önlemek için ve ortalanmış delik için diyafram laboratuvar bant ile entegre küre dışına güvenli.</li>
	</ol></li> <li>Ölçü hafif bir micromanipulator veya stereotaksik kol ve entegre bir küre kullanılarak 500 µm artışlarla ipucu boyunca çıktı. 
	Not: Lazer üzerinde olduğunda uygun dalga boyu koruyucu gözlük takılmalıdır.
	<ol><li>Fiber karşı tarafındaki diğer ucuna bir lazer veya ışık bağlanmak kaynak, ama henüz çıkış ışık tetiklemek değil.</li>
		<li>Işığı stereotaksik sahibi (prefe için güvenlirably laboratuvar bant ile) ucu sahibinin alt altında 7-10 mm.</li>
		<li>Vida stereotaksik indirdiğimde stereotaksik yuvasına</li>
		<li>Işığı diyafram ortasına delikle hizalayın. İpucu diyafram tam olarak aynı düzeyde olduğunda micromanipulator sıfır.</li>
		<li>Turn off Oda ışıkları ve entegre küre sıfır.</li>
		<li>Lazer (veya diğer ışık kaynağı) tetikler ve entegre küre kullanarak çıkış toplam ışık gücü ölçmek. 
		Not: Kalibrasyon test etmek için olası en düşük ışık çıkışını kullanın.</li>
		<li>Lif 500 µm entegre Küre ve tekrar içine adım 2.2.6 indirin.</li>
		<li>Lif entegre küre düşürücü ve 500 µm artışlarla toplam ışık verimi toplam ışık gücü düzeyleri kapalı kadar ölçme devam 
		Uyarı: Bir kez tüm belgili tanımlık uç Küre'ye toplam ışık gücü kapalı seviyesine. Fiber düşürmeye devam kazınmış ötesinde daha--dan 1-2 mm uzunluğu ipucu. Entegre küre alt ucu temasa geçerse, o eritebilir ve/veya entegre küre berbat.</li>
	</ol></li> <li>Toplam ışık gücü gibi bir işlev ne kadar lif doğrusallık onaylamak için entegre küre içine düşürüldü çıkış komplo tarafından eşit şekilde kazınmış bir lif onaylayın.</li></ol>
 3. Vivo içinde aydınlatma
 Not: burada, bu yöntemlerin bir insan dışı primat yerine plastik bir modeli kullanarak gösterilir.
<ol><li>İmplant 25 mm çapında kayıt odası deneme önce ilgi beyin alan üzerinde implante.</li>
	<li>Deneme önce anatomik manyetik rezonans görüntüleme (MRG) gerçekleştirin. Odasında bir özel kayıt ızgara koyun ve kılavuz görselleştirme ve dura ve hedef beyin yapıları düzeyde belirlenmesi için izin vermek için steril cerrahi yağ ile doldurun.</li>
	<li>Önce her test oturumu bir kule mikro-yola hazırlayın.
	<ol><li>Ucu eğimli ucu orta ve alt ile 25 ölçüm Kılavuzu tüp üstünde belgili tanımlık götürmek kıskaç. İki kelepçeler Kılavuzu tüp düz kalmasını sağlamak için kullanılır. Bu kelepçeler her ikisi de el ile isterseniz taşınabilirler. 
		Not: Kılavuzu tüp epoxied veya kelepçeler için lehimli.</li>
		<li>Büyük hacimli ışığı aynı sürücüdeki üst kelepçe içinde güvenli. Şunu sıkıca sürücü motor bağlı.</li>
		<li>Büyük hacimli ışığı Kılavuzu tüpünden tamamen iş parçacığı ve ışığı ucu Kılavuzu tüp ipucu uzanır onaylayın. 
		Not: Kılavuzu tüp ucu olarak beyin zarı mesafeden hedef beyin bölgesinin alt kenar boşluğuna eşittir Geçmiş uzanır ışığı uzunluğu belirlenir üzerinden MRI.</li>
		<li>Kılavuz tüp ve ışığı antiseptik çözüm (örneğin, chlorohexidine) sterilize etmek için emmek.</li>
	</ol></li> <li>Temiz oda içinde özel bir steril kılavuz yerleştirin ve bir vida odası tarafında ile önceden belirlenmiş bir yönelim, güvenli. Burada gösterilen kılavuz 1 mm aralığı vardır; Ancak, boşluğu gerektiği gibi özelleştirilmiş olabilir. 
	Not: Bu kılavuz ve anatomik MRI kullanılan yönlendirme için aynı olması gerekir.</li>
	<li>Stereotaksik mikro-sürücü sahibi önceden belirlenmiş bir yönelim kayıt odasında üzerinde güvenli.</li>
	<li>Steril, künt forseps kullanarak ışığı çekerek Kılavuzu tüp sterilize ışığı geri çek. Işığı ucu 5-10 mm Kılavuzu tüp ucu yukarıda olmalıdır. 
	Not: Işığı dışa doğru kılavuz tüp ve kelepçe arasında yay olacak. Bu esnek ışığı zarar vermez.</li>
	<li>Sahibi için mikro sürücü takmak ve Kılavuzu tüpü hedef kılavuz deliğe yerleştirin.</li>
	<li>Daha düşük mikro-sürücü sahne Kılavuzu tüp sadece beyin zarı düzey arası olana. 
	Not: İsterseniz, ikinci bir mikro-sürücü bir elektrot ile sahne alanı'nda yerleştirilir ve bir farklı bir kılavuz deliğe indirdi. Yerel alan bu elektrot potansiyel ışığı yerleşim doğrulamak için kullanılan bir mesafe bağımlı hafif yapı gösterecektir.</li>
	<li>, Işığı el ile steril Forseps ile alt deneyin.
	<ol><li>Herhangi bir direnç ise, ışığı geri çek 5 - 10 mm, doku yeniden deneyin ve yerleşmek izin vermek için 10 dk bekle.</li>
		<li>İse hala direnç ikinci denemede, ışığı ipucu kılavuz 0,25 mm tüp ve yeniden deneyin Kılavuzu tüpün içine, alt geri çek.</li>
		<li>Işığı slaytlar arasında herhangi bir direniş olmadan Kılavuzu tüp kadar yineleyin.</li>
		<li>Daha düşük ışığı kadar gergin. 
		Uyarı: Işığı direnci karşı zorla itmeyin. Bu gibi durumlarda Kılavuzu tüp genellikle beyin zarı tam olarak nüfuz değil. Fiber zorla iterek kendisi üzerinde beyin girme ve muhtemelen yok ucu ( şekil 1 g) fiber önleme eğmek için neden olur.</li>
	</ol></li> <li>Kurmak daha büyük optik veya lazer ışığı diğer ucundaki yüksük bağlayın.</li>
	<li>Işık yok insan dışı primat görünür olduğundan emin olun.
	<ol><li>Geçirmeyen koruyucu kullanın veya tam kayıt kuleleri kapsayacak şekilde folyo emici ışık.</li>
		<li>Tüm optik bağlantıları folyo emici lşıktan yapılmış korumalı zarflarda yerleştirin.</li>
		<li>Tüm patch kablolar ile folyo veya siyah Elektrik bandı emici her iki ışık kalkan.</li>
		<li>İlave bir önlem olarak insan dışı primat arkasında deneyinde kullanılan aynı ışık rengi bir yem ışık yayan diyot (LED) banka yerleştirin ve LED'ler sürekli 2.5 Hz de flash. Bu gözleri tamamen karanlığa ayarlama engeller. Yanlışlıkla ışık sızıntısı olsaydı, bu yanıp sönen ışık davranış tetikleyici olarak hizmet den sızıntıyı önlemek için yardımcı olacağını.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Herculano-Houzel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+brain+in+numbers:+a+linearly+scaled-up+primate+brain.">The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain.</a> Front Hum Neurosci. 3, 31 (2009).</li><li>Tamura, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+glass-coated+tungsten+microelectrode+enclosing+optical+fibers+for+optogenetic+exploration+in+primate+deep+brain+structures.">A glass-coated tungsten microelectrode enclosing optical fibers for optogenetic exploration in primate deep brain structures.</a> J Neurosci Meth. 211 (1), 49-57 (2012).</li><li>Diester, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optogenetic+toolbox+designed+for+primates.">An optogenetic toolbox designed for primates.</a> Nat Neurosci. 14 (3), 387-397 (2011).</li><li>Dai, J., Brooks, D. I., Sheinberg, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+and+Electrical+Microstimulation+Systematically+Bias+Visuospatial+Choice+in+Primates.">Optogenetic and Electrical Microstimulation Systematically Bias Visuospatial Choice in Primates.</a> Curr biol. 24 (1), 63-69 (2014).</li><li>Ozden, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+coaxial+optrode+as+multifunction+write-read+probe+for+optogenetic+studies+in+non-human+primates.">A coaxial optrode as multifunction write-read probe for optogenetic studies in non-human primates.</a> J Neurosci Meth. 219 (1), 142-154 (2013).</li><li>Ruiz, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetics+through+windows+on+the+brain+in+the+nonhuman+primate.">Optogenetics through windows on the brain in the nonhuman primate.</a> J Neurophysiol. 110 (6), 1455-1467 (2013).</li><li>Chuong, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+optical+inhibition+with+a+red-shifted+microbial+rhodopsin.">Noninvasive optical inhibition with a red-shifted microbial rhodopsin.</a> Nat Neurosci. 17 (8), 1123-1129 (2014).</li><li>Acker, L., Pino, E. N., Boyden, E. S., Desimone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FEF+inactivation+with+improved+optogenetic+methods.">FEF inactivation with improved optogenetic methods.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (46), 7297-7306 (2016).</li><li>Jazayeri, M., Lindbloom-Brown, Z., Horwitz, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccadic+eye+movements+evoked+by+optogenetic+activation+of+primate+V1.">Saccadic eye movements evoked by optogenetic activation of primate V1.</a> Nat Neurosci. 15 (10), 1368-1370 (2012).</li><li>Gerits, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetically+Induced+Behavioral+and+Functional+Network+Changes+in+Primates.">Optogenetically Induced Behavioral and Functional Network Changes in Primates.</a> Curr Biol. 22 (18), 1722-1726 (2012).</li><li>Ohayon, S., Grimaldi, P., Schweers, N., Tsao, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccade+modulation+by+optical+and+electrical+stimulation+in+the+macaque+frontal+eye+field.">Saccade modulation by optical and electrical stimulation in the macaque frontal eye field.</a> J Neurosci. 33 (42), 16684-16697 (2013).</li><li>Cavanaugh, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+inactivation+modifies+monkey+visuomotor+behavior.">Optogenetic inactivation modifies monkey visuomotor behavior.</a> Neuron. 76 (5), 901-907 (2012).</li></ol>

Optogenetic araçları hastalığı ve Fizyoloji Rodents incelemek için yaygın olarak kullanılır iken, bir aydınlatıcı büyük beyin birimi teknik sorun optogenetics insan olmayan primatlarda kullanımı sınırlıdır. Maymunlar çalışmalarda öncü küçük birimleri, belki de aydınlatmak için büyük ışık güç yoğunlukları (~ 100 mW/mm2 ile 20 W/mm2) kullanılan &#60; 1 mm3ve korteks4, eksitatör opsins ile bildirilen mütevazı davranışs...

Milisaniye kesin, ışık odaklı nöronal denetimi için izin Optogenetic araçları yaygın fonksiyonel fizyolojisi ve kemirgenler ve omurgasızlar davranışı incelemek için kullanılır. Ancak, teknik sorunlar optogenetics ~ 100 x kemirgen beyin 1' den daha büyük bir hacme sahip insan dışı primat beyin kullanımı sınırlı olabilir.
İnsan dışı primatlar çalışmalarda optogenetics kolaylaştırmak için bir ışığı iki rakip gol gidermek amacıyla tasarlanmıştır: büyük hacimli aydınlatma ve en az penetrasyon hasar. Adres bu kaygıları için önceki girişimleri diğer pahalı geldim. Demetleri lifleri aydınlatmak daha büyük birimleri ancak artan çap ve böylece, hasar2,3. Konik cam elyaf azaltmak penetrasyon hasar, ancak dar odak ışık ışık yüzey alanlarını yayan &#60; 100 µm2 4,5. Dış beyin aydınlatma dura bir pencereden sınama penetrasyon hasar kaçınmanızı sağlar ve büyük hacimli aydınlatma için izin verebilir, ancak yalnızca bir kaç yüzeysel beyin alanları6için kullanılabilir.
Büyük hacimli, küçük çaplı ışığı (Şekil 1a) oluşturmak için bir plastik fiber konik ısıdır ve çekirdek ve kaplama optik ucu (Şekil 1bc) kazınmış. Işık dar bir noktaya odaklanmak diğer konik lifleri, gravür ışık eşit olarak dışarı belgili tanımlık uç, böylece, ışık geniş geniş bir alanı (şekil 1 de) dağıtma kenarlarında kaçmak izin verir. Penetrasyon hasar penetrasyon çapı için orantılı, bu ışığı penetrasyon hasarı daha geleneksel bir lif vardır, henüz o vardır çünkü &#62; 1 ile daha geniş yüzey alanı ve sunar ışığı yayan ışık x 100/100 ışık güç bir beyin hayalet (%1,75 özel) dansitesi (şekil 1e). Onlar kendi ışık yayan yüzeyler eşit ışık güç yoğunlukları varken Monte Carlo modeli (şekil 1f) hafif formada geleneksel bir elyaf ve büyük hacimli ışığı arasındaki farkı gösterir. Her ışığı tek tek (şekil 2a, b) ucu (Şekil 2 c) boyunca bile hafif dağıtım sağlamak için entegre bir küre kullanılarak kalibre edilmiş.
Bu büyük hacimli ışığı davranış ve insan dışı primatlar nöronal ateş etmeye optogenetic manipülasyon ile doğrulandı. Fiber ucu uzunluğu herhangi bir beyin bölgesinde ve her hayvanın bireysel alıcı alan eşleştirme için özelleştirilebilir. Işığı aydınlatma uzunluğu span nöronal kayıtları için derinlemesine bir elektrot ile eşleştirilmiş. Çünkü lif herhangi bir renk görünür ışığın taşıyabilir, Ayrıca, bu herhangi bir kullanılabilir kullanılabilir optogenetic molekülleri ile eşleştirilmiş olabilir.

<table><tbody><tr><td>Plastic optical fiber</td><td>Industrial fiber optics</td><td>SK-10</td><td>250 micron diameter, Super Eska line</td></tr><tr><td>Wire stripper</td><td>Klein Tools</td><td>11047</td><td>22 gauge</td></tr><tr><td>Vise Clamp</td><td>Wilton</td><td>11104</td><td>Generic table mount vice clamp</td></tr><tr><td>Dual temperature heat gun</td><td>Milwaukee</td><td>8975-6</td><td>570 / 1,000 &amp;deg;F</td></tr><tr><td>Lab marker</td><td>VWR</td><td>52877</td><td></td></tr><tr><td>Dissection microscope</td><td>VistaVision</td><td>82027-156</td><td>Stereo microscope w/ dual incandescent light, 2X/4X magnification, available from VWR</td></tr><tr><td>Lab tape</td><td>VWR</td><td>89097-972</td><td>4 pack of violet color; however, tape color does not matter</td></tr><tr><td>Silicon carbide lapping sheet</td><td>ThorLabs</td><td>LF5P</td><td>5 micron grit, 10 pack</td></tr><tr><td>Aluminum oxide lapping sheet</td><td>ThorLabs</td><td>LF3P</td><td>3 micron grit, 10 pack</td></tr><tr><td>Aluminum oxide lapping&amp;nbsp; sheet</td><td>ThorLabs</td><td>LF1P</td><td>1 micron grit, 10 pack</td></tr><tr><td>Calcined alumina lapping sheet</td><td>ThorLabs</td><td>LF03P</td><td>0.3 micron grit, 10 pack</td></tr><tr><td>Hot knife</td><td>Industrial fiber optics</td><td>IF370012</td><td>60 Watt, heavy duty</td></tr><tr><td>Fiber inspection scope</td><td>ThorLabs</td><td>FS201</td><td>optional</td></tr><tr><td>Stainless Steel Ferrule</td><td>Precision fiber optics</td><td>MM-FER2003SS-265</td><td>265 micron inner diameter</td></tr><tr><td>1 mL syringe</td><td>BD</td><td>14-823-30</td><td>Luer-lok tip is preferable to reduce risk of leakage, but not strictly needed</td></tr><tr><td>Plastic epoxy</td><td>Industrial fiber optics</td><td>40 0005</td><td></td></tr><tr><td>18 gauge blunt needle</td><td>BD</td><td>305180</td><td>1.5 inch length</td></tr><tr><td>Lint-free wipe (KimWipe)</td><td>ThorLabs</td><td>KW32</td><td>available from many vendors</td></tr><tr><td>Light absorbing foil</td><td>ThorLabs</td><td>BKF12</td><td></td></tr><tr><td>Electrical tape</td><td>3M</td><td>Temflex 1700</td><td>Optional, may substitute other brands / models</td></tr><tr><td>26 gauge sharp needle&amp;nbsp;</td><td>BD</td><td>305111</td><td>0.5 inch length</td></tr><tr><td>Micromanipulator</td><td>Siskiyou</td><td>70750000E</td><td>may substitute other brands/models</td></tr><tr><td>Steretactic arm</td><td>Kopf</td><td>1460</td><td>may substitute other brands/models</td></tr><tr><td>Laser safety goggles</td><td>KenTeK</td><td>KCM-6012</td><td>must be selected based on the color of laser used, example given here</td></tr><tr><td>Laser or other light source</td><td>vortran</td><td>Stradus 473-50</td><td>example of blue laser</td></tr><tr><td>Integrating sphere</td><td>ThorLabs</td><td>S142C</td><td>Attached power meter, also available from ThorLabs, item #PM100D</td></tr><tr><td>Ultem recording chamber</td><td>Crist instrument company</td><td>6-ICO-J0</td><td>Customized with alignment notch</td></tr><tr><td>Tower microdrive with clamps</td><td>NAN</td><td>DRTBL-CMS</td><td></td></tr><tr><td>Guide tube</td><td>Custom</td><td>N/A</td><td>Made from 25 gauge spinal needle (BD) or blunt tubing</td></tr><tr><td>NAN driver system</td><td>NAN</td><td>NANDrive</td><td></td></tr><tr><td>Custom grid design</td><td>custom</td><td>custom</td><td>plans available upon request</td></tr><tr><td>Blunt forceps</td><td>FischerScientific</td><td>08-875-8A</td><td>generic stainless steel blunt forceps</td></tr><tr><td>Digital calipers</td><td>Neiko</td><td>01407A</td><td>available on amazon.com. May select a finer resolution caliper for more precise measurements.</td></tr><tr><td>Patch cable</td><td>ThorLabs</td><td>FG200LCC-custom</td><td>This is one example of many possible patch cables. As long as the fiber diameter is less than or equal to the fiber diameter of the large volume illuminator and as long as the connectors interface, any patch cable (glass or plastic, vendor purchased or made in the lab) is fine for this application.</td></tr><tr><td>Clear plastic dust caps</td><td>ThorLabs</td><td>CAPF</td><td>Package of 25</td></tr><tr><td>ceramic split mating sleeve</td><td>Precision Fiber Products, Inc.</td><td>SM-CS1140S</td><td></td></tr></tbody></table>

large volume, behaviorally-relevant illumination for optogenetics in non-human primates

Bu iletişim kuralı optogenetic manipülasyonlar insan dışı primat beyin için geliştirilmiş bir büyük hacimli ışığı açıklar. Işık yüzey alanı yayan maddedir ışığı ile kazınmış uç, değiştirilmiş bir plastik optik fiber böyle &#62; 100 x o geleneksel bir elyaf. İnşaat büyük hacimli ışığının açıklayan ek olarak, bu iletişim kuralı bile hafif dağıtım sağlamak için kullanılan kalite kontrol kalibrasyon ayrıntıları. Ayrıca, bu iletişim kuralını ekleme ve büyük hacimli ışığı kaldırmak için teknikler açıklanır. Yüzeysel ve derin yapıları aydınlatılmış. Bu büyük hacimli ışığı fiziksel olarak bir elektrot birleştiğinde olabilir gerekmez ve ışığı, değil cam, plastik çünkü geleneksel optik lifler paramparça ne zaman o sadece durumlarda Bükülür. Bu ışığı davranışsal ilgili doku birimlerde (≈ 10 mm3) daha fazla penetrasyon hasar daha geleneksel bir fiber optik ile ışık sunar çünkü davranış çalışmalar optogenetics insan dışı primatlar kullanarak kolaylaştırır.

Büyük beyin cilt insan dışı primatlar olarak aydınlatma için davranışsal ilgili optogenetic manipülasyon sağlar. Acker vd. (2016) kullanılan bu büyük hacimli ışığı kırmızı kayar Halorhodopsin, bellek güdümlü saccades iki al yanaklı maymun içinde ön göz alana (FEF) zamansal katkısını çalışmaya Jaws 7 ile. Özellikle, FEF nöronlar Jaws içeren bir viral vektör ile enjekte ve büyük hacimli ışığı hedef sununun, gecikme süresi veya motor hazırlama ...

Watch this Scientific Journal Video about Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates at JoVE.com

Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates

Işık büyük birimlerde en az çapı ile teslim etmek için bir doku delici ışığının oluşturmak için bir protokol sunulmuştur.

Büyük hacimli, insan dışı primatlar Optogenetics için davranışsal ilgili aydınlatma

This protocol describes a large-volume illuminator, which was developed for optogenetic manipulations in the non-human primate brain. The illuminator is a ...

large-volume-behaviorally-relevant-illumination-for-optogenetics-non

Research

JoVE Journal

Behavior

8.0K Görüntüleme.  Massachusetts Institute of Technology. Işık büyük birimlerde en az çapı ile teslim etmek için bir doku delici ışığının oluşturmak için bir protokol sunulmuştur.

Video: Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells in the walls of the lateral ventricle give rise to neuroblasts that migrate for several millimeters along the rostral migratory stream (RMS) to reach and incorporate into the olfactory bulb. To study the different steps and the impact of adult-born neuron integration into preexisting olfactory circuits, it is necessary to selectively label and manipulate the activity of this specific population of neurons. The recent development of optogenetic technologies offers the opportunity to use light to precisely activate this specific cohort of neurons without affecting surrounding neurons4,5. Here, we present a series of procedures to virally express Channelrhodopsin2(ChR2)-YFP in a temporally restricted cohort of neuroblasts in the RMS before they reach the olfactory bulb and become adult-born neurons. In addition, we show how to implant and calibrate a miniature LED for chronic in vivo stimulation of ChR2-expressing neurons.

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Adult-born neurons of the olfactory bulb can be optogenetically controlled using Channelrhodopsin2-expressing lentiviral injection in the rostral migratory stream and chronic photostimulation with an implanted miniature LED.

Kronik Yetişkin doğmuş Koku Nöronlar Seçici Viral İletimi In vivo Optogenetic Uyarım

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

Nörobilim

A Method for High Fidelity Optogenetic Control of Individual Pyramidal Neurons In vivo

Optogenetic methods have emerged as a powerful tool for elucidating neural circuit activity underlying a diverse set of behaviors across a broad range of species. Optogenetic tools of microbial origin consist of light-sensitive membrane proteins that are able to activate (e.g., channelrhodopsin-2, ChR2) or silence (e.g., halorhodopsin, NpHR) neural activity ingenetically-defined cell types over behaviorally-relevant timescales. We first demonstrate a simple approach for adeno-associated virus-mediated delivery of ChR2 and NpHR transgenes to the dorsal subiculum and prelimbic region of the prefrontal cortex in rat. Because ChR2 and NpHR are genetically targetable, we describe the use of this technology to control the electrical activity of specific populations of neurons (i.e., pyramidal neurons) embedded in heterogeneous tissue with high temporal precision. We describe herein the hardware, custom software user interface, and procedures that allow for simultaneous light delivery and electrical recording from transduced pyramidal neurons in an anesthetized in vivo preparation. These light-responsive tools provide the opportunity for identifying the causal contributions of different cell types to information processing and behavior.

A Method for High Fidelity Optogenetic Control of Individual Pyramidal Neurons In vivo

The recent development of neuroscience tools that combine genetics and optics, termed "optogenetics", enables control over neural circuit activity with an unprecedented level of spatial and temporal resolution. Here we provide a protocol for integrating in vivo recording with optogenetic manipulation of genetically-defined subsets of prefrontal cortical and subicular pyramidal neurons.

Bireysel piramidal nöronlar High Fidelity optogenetic Kontrolü için Bir Yöntem<em&gt; In vivo</em

Optogenetic methods  have emerged as a powerful tool for elucidating neural circuit activity  underlying a diverse set of behaviors across a broad range ...

Two Different Real-Time Place Preference Paradigms Using Optogenetics within the Ventral Tegmental Area of the Mouse

Understanding how neuronal activation leads to specific behavioral output is fundamental for modern neuroscience. Combining optogenetics in rodents with behavioral testing in validated paradigms allows the measurement of behavioral consequences upon stimulation of distinct neurons in real-time with high spatial and temporal selectivity, and thus the establishment of causal relationships between neuronal activation and behavior. Here, we describe a step-by-step protocol for a real-time place preference (RT-PP) paradigm, a modified version of the classical conditioned place preference (CPP) test. The RT-PP is performed in a three-compartment apparatus and can be utilized to answer if optogenetic stimulation of a specific neuronal population is rewarding or aversive. We also describe an alternative version of the RT-PP protocol, the so-called neutral compartment preference (NCP) protocol, which can be used to confirm aversion. The two approaches are based on extensions of classical methodology originating from behavioral pharmacology and recent implementation of optogenetics within the neuroscience field. Apart from measuring place preference in real time, these setups can also give information regarding conditioned behavior. We provide easy-to-follow step-by-step protocols alongside examples of our own data and discuss important aspects to consider when applying these types of experiments.

Here we present two easy-to-follow step-by-step protocols for place preference paradigms using optogenetics in mice. Using these two different setups, preference and avoidance behaviors can be solidly assessed within the same apparatus with high spatial and temporal selectivity, and in a straightforward manner.

Farenin Ventral Tegmental Alanı İçinde Optogenetik Kullanarak İki Farklı Gerçek Zamanlı Yer Tercihi Paradigması

Understanding how neuronal activation leads to specific behavioral output is fundamental for modern neuroscience. Combining optogenetics in rodents with ...

Davranış

Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity to Modulate Behavior in Freely Moving Mice

Optogenetic modulation of neuronal circuits in freely moving mice affects acute and long-term behavior. This method is able to perform manipulations of single neurons and region-specific transmitter release, up to whole neuronal circuitries in the central nervous system, and allows the direct measurement of behavioral outcomes. Neurons express optogenetic tools via an injection of viral vectors carrying the DNA of choice, such as Channelrhodopsin2 (ChR2). Light is brought into specific brain regions via chronic optical implants that terminate directly above the target region. After two weeks of recovery and proper tool-expression, mice can be repeatedly used for behavioral tests with optogenetic stimulation of the neurons of interest.
Optogenetic modulation has a high temporal and spatial resolution that can be accomplished with high cell specificity, compared to the commonly used methods such as chemical or electrical stimulation. The light does not harm neuronal tissue and can therefore be used for long-term experiments as well as for multiple behavioral experiments in one mouse. The possibilities of optogenetic tools are nearly unlimited and enable the activation or silencing of whole neurons, or even the manipulation of a specific receptor type by light.
The results of such behavioral experiments with integrated optogenetic stimulation directly visualizes changes in behavior caused by the manipulation. The behavior of the same animal without light stimulation as a baseline is a good control for induced changes. This allows a detailed overview of neuronal types or neurotransmitter systems involved in specific behaviors, such as anxiety. The plasticity of neuronal networks can also be investigated in great detail through long-term stimulation or behavioral observations after optical stimulation. Optogenetics will help to enlighten neuronal signaling in several kinds of neurological diseases.

With optogenetic manipulation of specific neuronal populations or brain regions, behavior can be modified with high temporal and spatial resolution in freely moving animals. By using different optogenetic tools in combination with chronically implanted optical fibers, a variety of neuronal modulations and behavioral testing can be performed.

SerbestÇe Hareket Eden Farelerde Davranışı Modüle Etmek Için Nöronal Aktivitenin Optogenetik Manipülasyonu

Optogenetic modulation of neuronal circuits in freely moving mice affects acute and long-term behavior. This method is able to perform manipulations of ...

Bioluminescent Optogenetics 2.0: Harnessing Bioluminescence to Activate Photosensory Proteins In Vitro and In Vivo

Bioluminescence - light emitted by a luciferase enzyme oxidizing a small molecule substrate, a luciferin - has been used in vitro and in vivo to activate light-gated ion channels and pumps in neurons. While this bioluminescent optogenetics (BL-OG) approach confers a chemogenetic component to optogenetic tools, it is not limited to use in neuroscience. Rather, bioluminescence can be harnessed to activate any photosensory protein, thus enabling the manipulation of a multitude of light-mediated functions in cells. A variety of luciferase-luciferin pairs can be matched with photosensory proteins requiring different wavelengths of light and light intensities.
Depending on the specific application, efficient light delivery can be achieved by using luciferase-photoreceptor fusion proteins or by simple co-transfection. Photosensory proteins based on light-dependent dimerization or conformational changes can be driven by bioluminescence to effect cellular processes from protein localization, regulation of intracellular signaling pathways to transcription. The protocol below details the experimental execution of bioluminescence activation in cells and organisms and describes the results using bioluminescence-driven recombinases and transcription factors. The protocol provides investigators with the basic procedures for carrying out bioluminescent optogenetics in vitro and in vivo. The described approaches can be further extended and individualized to a multitude of different experimental paradigms.

Bioluminescent Optogenetics 2.0: Harnessing Bioluminescence to Activate Photosensory Proteins In Vitro and In Vivo

Bioluminescence-light emitted by a luciferase enzyme oxidizing a small-molecule substrate, a luciferin-can be harnessed to activate photosensory proteins, thereby adding another dimension to light stimulation and enabling the manipulation of a multitude of light-mediated functions in cells across temporal and spatial scales.

Biyolüminesan Optogenetik 2.0: Fotosensör Proteinleri In Vitro ve In Vivo'yu Aktive Etmek için Biyolüminesanstan Yararlanma

Bioluminescence - light emitted by a luciferase enzyme oxidizing a small molecule substrate, a luciferin - has been used in vitro and in vivo to activate ...

Biyokimya

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution has been a long sought tool for neuroscientists in the systems-level search for the neural circuitry governing complex behavioral states. Optogenetics is a cutting-edge tool that is revolutionizing the field of neuroscience and represents one of the first systematic approaches to enable causal testing regarding the relation between neural signaling events and behavior. By combining optical and genetic approaches, neural signaling can be bi-directionally controlled through expression of light-sensitive ion channels (opsins) in mammalian cells. The current protocol describes delivery of specific wavelengths of light to opsin-expressing cells in deep brain structures of awake, freely-moving rodents for neural circuit modulation. Theoretical principles of light transmission as an experimental consideration are discussed in the context of performing in vivo optogenetic stimulation. The protocol details the design and construction of both simple and complex laser configurations and describes tethering strategies to permit simultaneous stimulation of multiple animals for high-throughput behavioral testing.

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

Optogenetics has become a powerful tool for use in behavioral neuroscience experiments. This protocol offers a step-by-step guide to the design and set-up of laser systems, and provides a full protocol for carrying out multiple and simultaneous in vivo optogenetic stimulations compatible with most rodent behavioral testing paradigms.

Kemirgen Santral Sinir Sistemi vivo optogenetic Stimülasyon içinde

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

A Guide to In vivo Single-unit Recording from Optogenetically Identified Cortical Inhibitory Interneurons

A major challenge in neurophysiology has been to characterize the response properties and function of the numerous inhibitory cell types in the cerebral cortex. We here share our strategy for obtaining stable, well-isolated single-unit recordings from identified inhibitory interneurons in the anesthetized mouse cortex using a method developed by Lima and colleagues1. Recordings are performed in mice expressing Channelrhodopsin-2 (ChR2) in specific neuronal subpopulations. Members of the population are identified by their response to a brief flash of blue light. This technique &#8211; termed &#8220;PINP&#8221;, or Photostimulation-assisted Identification of Neuronal Populations &#8211; can be implemented with standard extracellular recording equipment. It can serve as an inexpensive and accessible alternative to calcium imaging or visually-guided patching, for the purpose of targeting extracellular recordings to genetically-identified cells. Here we provide a set of guidelines for optimizing the method in everyday practice. We refined our strategy specifically for targeting parvalbumin-positive (PV+) cells, but have found that it works for other interneuron types as well, such as somatostatin-expressing (SOM+) and calretinin-expressing (CR+) interneurons.

A Guide to In vivo Single-unit Recording from Optogenetically Identified Cortical Inhibitory Interneurons

Here we describe our strategy for obtaining stable, well-isolated single-unit recordings from identified inhibitory interneurons in the anesthetized mouse cortex. Neurons expressing ChR2 are identified by their response to blue light. The method uses standard extracellular recording equipment, and serves as an inexpensive alternative to calcium imaging or visually-guided patching.

A Guide<em&gt; In vivo</emOptogenetically Belirlenen Kortikal inhibitör dan&gt; Tek birim Kayıt

A major challenge in neurophysiology has been to characterize the response properties and function of the numerous inhibitory cell types in the cerebral ...

A MRI-Based Toolbox for Neurosurgical Planning in Nonhuman Primates

In this paper, we outline a method for surgical preparation that allows for the practical planning of a variety of neurosurgeries in NHPs solely using data extracted from magnetic resonance imaging (MRI). This protocol allows for the generation of 3D printed anatomically accurate physical models of the brain and skull, as well as an agarose gel model of the brain modeling some of the mechanical properties of the brain. These models can be extracted from MRI using brain extraction software for the model of the brain, and custom code for the model of the skull. The preparation protocol takes advantage of state-of-the-art 3D printing technology to make interfacing brains, skulls, and molds for gel brain models. The skull and brain models can be used to visualize brain tissue inside the skull with the addition of a craniotomy in the custom code, allowing for better preparation for surgeries directly involving the brain. The applications of these methods are designed for surgeries involved in neurological stimulation and recording as well as injection, but the versatility of the system allows for future expansion of the protocol, extraction techniques, and models to a wider scope of surgeries.

The method outlined below aims to provide a comprehensive protocol for the preparation of nonhuman primate (NHP) neurosurgery using a novel combination of three-dimensional (3D) printing methods and MRI data extraction.

İnsan olmayan Primatlarda Nöroşirürji Planlaması için MRI Tabanlı Araç Kutusu

In this paper, we outline a method for surgical preparation that allows for the practical planning of a variety of neurosurgeries in NHPs solely using ...

Biyomühendislik

Convection Enhanced Delivery of Optogenetic Adeno-associated Viral Vector to the Cortex of Rhesus Macaque Under Guidance of Online MRI Images

In non-human primate (NHP) optogenetics, infecting large cortical areas with viral vectors is often a difficult and time-consuming task. Here, we demonstrate the use of magnetic resonance (MR)-guided convection enhanced delivery (CED) of optogenetic viral vectors into primary somatosensory (S1) and motor (M1) cortices of macaques to obtain efficient, widespread cortical expression of light-sensitive ion channels. Adeno-associated viral (AAV) vectors encoding the red-shifted opsin C1V1 fused to yellow fluorescent protein (EYFP) were injected into the cortex of rhesus macaques under MR-guided CED. Three months post-infusion, epifluorescent imaging confirmed large regions of optogenetic expression (&#62;130 mm2) in M1 and S1 in two macaques. Furthermore, we were able to record reliable light-evoked electrophysiology responses from the expressing areas using micro-electrocorticographic arrays. Later histological analysis and immunostaining against the reporter revealed widespread and dense optogenetic expression in M1 and S1 corresponding to the distribution indicated by epifluorescent imaging. This technique enables us to obtain expression across large areas of the cortex within a shorter period of time with minimal damage compared to the traditional techniques and can be an optimal approach for optogenetic viral delivery in large animals such as NHPs. This approach demonstrates great potential for network-level manipulation of neural circuits with cell-type specificity in animal models evolutionarily close to humans.&#160;

Here, we demonstrate magnetic resonance (MR)-guided convection enhanced delivery (CED) of viral vectors into the cortex as an efficient and simplified approach for achieving optogenetic expression across large cortical areas in the macaque brain.

Online MRG görüntüleri rehberlik altında Rhesus Macaque korteks için optogenetik Adeno-ilişkili Viral vektör konveksiyon geliştirilmiş teslim

In non-human primate (NHP) optogenetics, infecting large cortical areas with viral vectors is often a difficult and time-consuming task. Here, we ...

NHP Nöroşirürji Planlaması için MRG'den Otomatik 3D Beyin ve Kafatası Modellemesi

A Neural Implant Design Toolbox for Nonhuman Primates

This paper describes an in-house method of 3D brain and skull modeling from magnetic resonance imaging (MRI) tailored for nonhuman primate (NHP) neurosurgical planning. This automated, computational software-based technique provides an efficient way of extracting brain and skull features from MRI files as opposed to traditional manual extraction techniques using imaging software. Furthermore, the procedure provides a method for visualizing the brain and craniotomized skull together for intuitive, virtual surgical planning. This generates a drastic reduction in time and resources from those required by past work, which relied on iterative 3D printing. The skull modeling process creates a footprint that is exported into modeling software to design custom-fit cranial chambers and headposts for surgical implantation. Custom-fit surgical implants minimize gaps between the implant and the skull that could introduce complications, including infection or decreased stability. By implementing these pre-surgical steps, surgical and experimental complications are reduced. These techniques can be adapted for other surgical processes, facilitating more efficient and effective experimental planning for researchers and, potentially, neurosurgeons.

Yazar Spotlight: NHP Araştırmasında Gelişmiş Nöroşirürji Planlaması için Kolaylaştırılmış Beyin ve Kafatası Modellemesi

This paper outlines automated processes for nonhuman primate neurosurgical planning based on magnetic resonance imaging (MRI) scans. These techniques use procedural steps in programming and design platforms to support customized implant design for NHPs. The validity of each component can then be confirmed using three-dimensional (3D) printed life-size anatomical models.

Büyük hacimli, insan dışı primatlar Optogenetics için davranışsal ilgili aydınlatma

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler