Name: design and construction of a cost effective headstage for simultaneous neural stimulation and recording in the water maze
Uploaded: 2010-10-13T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze at JoVE.com

<p class="jove_content"> We willen graag Justin Riceberg erkennen voor technische bijstand bij het testen van de headstage. Dit werk werd mede ondersteund door de National Institutes of Health Grants MH65658, MH073689, en F30 AG034003-01A1, en de Mount Sinai School of Medicine. </p>

<p class="jove_title"> 1. Headstage Ontwerp en Fabrication overzicht </p><p class="jove_content"> Een afgeronde headstage voorversterker systeem bestaat uit de volgende onderdelen: </p><ol><li> Een computer is ontworpen geïntegreerde printplaat met vier kanalen van opname en twee kanalen van de stimulatie. </li><li> Elektroden die de opnames en stimulatie kanalen om de juiste connectoren op de dieren, hoofd podium relais. </li><li> Een ketting kabel en interface die relais de opname en stimulatie kanalen om een ​​slip-ring commutator. </li...

<ol>
	<li>Morris, R. G., Garrud, P., Rawlins, J. N., O'Keefe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Place+navigation+impaired+in+rats+with+hippocampal+lesions.">Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions.</a> <em style='font-style: italic'>Nature</em>. <b>297</b>, 681-683 (1982).</li><li>Rolston, J. D., Gross, R. E., Potter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low-cost+multielectrode+system+for+data+acquisition+enabling+real-time+closed-loop+processing+with+rapid+recovery+from+stimulation+artifacts.+Front.">A low-cost multielectrode system for data acquisition enabling real-time closed-loop processing with rapid recovery from stimulation artifacts. Front.</a> <em style='font-style: italic'>Neuroengineering</em>. <b>2</b>, 12-12 (2009).</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> <em style='font-style: italic'>J. Neurosci. Methods</em>. <b>112</b>, 83-94 (2001).</li><li>Shirvalkar, P. R., Rapp, 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=Bidirectional+changes+to+hippocampal+theta+gamma+oscillations+predict+memory+for+recent+spatial+episodes.">Bidirectional changes to hippocampal theta gamma oscillations predict memory for recent spatial episodes.</a> <em style='font-style: italic'>Proc Natl Acad Sci U S A</em>. <b>107</b> (15), 7054-709 (2010).</li></ol>

<p class="jove_content"> Water maze op basis van gedrag taken zorgen voor doeltreffende instrumenten om de dieren &#39;cognitieve vaardigheden en representaties sonde in real time <sup>1.</sup> Het gebruik van lichtgewicht en kosteneffectieve headstage voorversterkers is vooral van belang in de gedrags-neurofysiologie toepassingen waarbij het water maze. Omdat ontsnappen aan het koude water zorgt intrinsieke motivatie voor dieren in deze taken, kan hun gedrag worden getest in proeven herhaald, zonder de moeilijkheden te motiveren dieren op het ...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Custom designed Integrated Circuit Board</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>ExpressPCB.com</td>
<td>Custom</td>
<td>2 layer double sided PCB</td>
</tr>
<tr>
<td>Surface mount Resistors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mouser Electronics</td>
<td>RK73B1JTTDD156J</td>
<td>1/10 W, 15 M Ohm 0603, Thick film</td>
</tr>
<tr>
<td>SMD Capacitors </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Newark Electronics</td>
<td>0402YD104KAT2A</td>
<td>0.1 uF (0402)</td>
</tr>
<tr>
<td>SMD Operational Amplifier (quad FET)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mouser Electronics</td>
<td>595-TLC2274AIPW</td>
<td>Quad FET - low noise</td>
</tr>
<tr>
<td>9 pin ABS socket</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ginder Scientific</td>
<td>GS09SKT-220</td>
<td>For animal connection</td>
</tr>
<tr>
<td>9-pin ABS Plug</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ginder Scientific</td>
<td>GS09PLG-220</td>
<td>To be implanted in animal</td>
</tr>
<tr>
<td>Black Delrin Ring Nut</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ginder Scientific</td>
<td>GS09BDN-220</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Black Delrin Cap Nut</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ginder Scientific</td>
<td>GS09BDC-220</td>
<td>For protecting animal's implant</td>
</tr>
<tr>
<td>Amphenol pins (male)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ginder Scientific</td>
<td>220-P02</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Amphenol pins (female)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ginder Scientific</td>
<td>220-S02</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>5-minute epoxy</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Devcon Inc.</td>
<td>S-208 / 20845</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Poster Tack Putty</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Elmer's</td>
<td>026000015318</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rosin Core Solder</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Radio Shack</td>
<td>64-009</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Soldering Iron </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Weller</td>
<td>Pyropen WSTA6</td>
<td>(adjustable heat)</td>
</tr>
<tr>
<td>Metal tweezers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>Size 5</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Parafilm sheets</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>American National Can</td>
<td>Parafilm 4" x 250'</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Magnet wire</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Belden</td>
<td>8052</td>
<td>Enamel Coated</td>
</tr>
<tr>
<td>Ammeter/ Multimeter</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fluke Mfg Co.</td>
<td>77 Multimeter</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Millmax Double Row Headers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Millmax / Mouser</td>
<td>575 - 002101</td>
<td>0.05"</td>
</tr>
<tr>
<td>Solder Wick</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Chemtronics</td>
<td>7-10L</td>
<td>0.75 in.</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>
	

design and construction of a cost effective headstage for simultaneous neural stimulation and recording in the water maze

<p class="jove_content"> Headstage voorversterkers en bron aanhangers worden vaak gebruikt om neurale activiteit in de gedrags-neurofysiologie experimenten te bestuderen. Beschikbare commerciële producten zijn vaak duur, niet gemakkelijk op maat, en niet onderwater. Hier beschrijven we een methode te ontwerpen en een op maat gemaakte, geïntegreerde schakeling headstage te bouwen voor gelijktijdige 4-kanaals neurale opname en 2-kanaals simulatie in wakker gedragen dieren. De headstage is ontworpen met behulp van een gratis, in de handel verkrijgbaar CAD-type ontwerp-pakket, en kan eenvoudig worden aangepast om verschillende schalen (bijv. om kanalen toe te voegen) tegemoet te komen. Een aangepaste printplaat is gebouwd met behulp van surface mount weerstanden, condensatoren en operationele versterkers om de eenheid te krijgen source volger circuit te bouwen. De headstage is water-proof met een combinatie van epoxy, parafilm en een synthetisch rubber stopverf. We hebben met succes gebruikt dit apparaat aan de lokale veld mogelijkheden te nemen en tegelijkertijd te stimuleren verschillende hersengebieden via onafhankelijke kanalen bij ratten zwemmen in een water maze. De totale kosten is &lt;$ 30/unit en kan gemakkelijk worden vervaardigd. </p>

Watch this Scientific Journal Video about Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze at JoVE.com

Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze

<p class="jove_content">We presenteren een goedkope methode te ontwerpen en een licht headstage voorversterker systeem bouwen met gelijktijdige opname en neurale stimulatie mogelijkheid. Dit apparaat kan worden waterdicht gemaakt voor gebruik in het zwemmen dieren.</p>

Ontwerp en Bouw van een kosteneffectieve Headstage voor Simultaneous neurale stimulatie en opnemen in het Water Maze

Headstage preamplifiers and source followers are commonly used to study neural activity in behavioral neurophysiology experiments. Available commercial ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

Morris Water Maze test voor leren en geheugen Tekortkomingen in de ziekte van Alzheimer Model Muizen

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Preparation of an Awake Mouse for Recording Neural Responses and Injecting Tracers

Voorbereiding van een Awake Muis voor opnemen Neurale Reacties en injecteren van Tracers

It is well known that anesthesia alters neural response properties in various regions of the brain.13.  In the auditory system, fundamental response ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Optische registratie van suprathreshold neurale activiteit met single-cell en single-spike resolutie

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

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

Ontwerp en Montage van een Ultra-light Gemotoriseerde Microdrive voor Chronische Neurale Opnamen in Kleine Dieren

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

Whole Cell Patch Clamp for Investigating the Mechanisms of Infrared Neural Stimulation

Whole Cell Patch Clamp voor Onderzoek naar de mechanismen van Infrarood Neural Stimulatie

It has been  demonstrated in recent years that pulsed, infrared laser light can be used to  elicit electrical responses in neural tissue, independent of ...

Simultaneous Electrophysiological Recording and Calcium Imaging of Suprachiasmatic Nucleus Neurons

Simultaneous electrophysiological and fluorescent imaging recording methods were used to study the role of changes of membrane potential or current in ...

A Method for Systematic Electrochemical and Electrophysiological Evaluation of Neural Recording Electrodes

Een methode voor het systematisch Elektrochemische en elektrofysiologische evaluatie van neurale registrerende elektroden

New materials and designs for neural implants are typically tested separately, with a demonstration of performance but without reference to other implant ...

Fabrication of High Contact-Density, Flat-Interface Nerve Electrodes for Recording and Stimulation Applications

Fabrication van High-Density Contact, Flatscreen-Interface Nerve Elektroden voor het opnemen en Stimulatie Applications

Many attempts have been made to manufacture multi-contact nerve cuff electrodes that are safe, robust and reliable for long term neuroprosthetic ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Tijdafhankelijke toename in het netwerkrespons bij de stimulatie van neuronale celculturen op micro-elektrode arrays

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

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

Gelijktijdige opnamen van corticale lokale veld Potentials, elektrocardiogram Electromyogram en ademhaling ritme van een vrij bewegende Rat

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