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"> Nous tenons à remercier Justin Riceberg d&#39;assistance technique dans le test du headstage. Ce travail a été soutenu en partie par les Instituts nationaux de Santé des subventions MH65658, MH073689, et F30-01A1 AG034003, et la Mount Sinai School of Medicine. </p>

<p class="jove_title"> 1. Conception Headstage et aperçu de fabrication </p><p class="jove_content"> Un headstage complété pré-amplificateur du système comprend les composants suivants: </p><ol><li> Un ordinateur conçu circuit intégré à quatre canaux d&#39;enregistrement et de deux canaux de stimulation. </li><li> Les électrodes qui transmettent les enregistrements et les canaux de stimulation pour les connecteurs appropriés sur la scène la tête des animaux. </li><li> Un câble d&#39;attache et d&#39;interface qui relaie l&#39;enre...

<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"> Eau labyrinthe base des tâches comportementales fournir des outils efficaces pour sonder les capacités des animaux et des représentations cognitives en temps réel <sup>1.</sup> L&#39;utilisation de matériaux légers et le coût des préamplificateurs headstage efficace est particulièrement critique dans les applications de neurophysiologie comportementale impliquant le labyrinthe d&#39;eau. Parce s&#39;échapper l&#39;eau froide fournit une motivation intrinsèque pour les animaux dans ces tâches, leur comporteme...

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<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"> Préamplificateurs Headstage et les adeptes de source sont couramment utilisées pour étudier l&#39;activité neuronale dans des expériences de neurophysiologie comportementale. Disponible produits commerciaux sont souvent coûteux, pas facile à personnaliser, et non submersible. Nous décrivons ici une méthode pour concevoir et construire un sur mesure, headstage circuit intégré pour simultanée de 4 canaux d&#39;enregistrement neuronal et 2 canaux de simulation en éveil, les animaux se comportent. Le headstage est conçu en utilisant un libre, forfait disponible dans le commerce de conception CAD-type, et peuvent être facilement modifiés pour s&#39;adapter à différentes échelles (par exemple pour ajouter des chaînes). Une carte de circuit imprimé personnalisé est construit en utilisant les résistances à montage en surface, des condensateurs et des amplificateurs opérationnels pour construire le gain d&#39;unité source suiveuse circuit. Le headstage est imperméable à l&#39;eau avec une combinaison de résine époxyde, parafilm et un mastic caoutchouc synthétique. Nous avons utilisé avec succès ce dispositif pour enregistrer les potentiels de champ local et stimuler différentes régions du cerveau simultanément via des canaux indépendants chez les rats de nager dans un labyrinthe d&#39;eau. Le coût total est &lt;30/unit $ et peut être fabriqué facilement. </p>

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

<p class="jove_content">Nous présentons une méthode à faible coût pour concevoir et construire un headstage la lumière pré-amplificateur du système avec enregistrement simultané de neurones et de la capacité de stimulation. Ce dispositif peut être imperméabilisé pour une utilisation chez les animaux de natation.</p>

Conception et construction d&#39;un Headstage rentable pour la stimulation neuronale et enregistrement simultanés dans le labyrinthe de l&#39;eau

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

Test Morris Water Maze pour les déficits d&#39;apprentissage et de mémoire chez la souris modèle de la maladie d&#39;Alzheimer

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

Recherche

Neurosciences

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

Préparation d&#39;une souris Awake pour l&#39;enregistrement des réponses de neurones et l&#39;injection de traceurs

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

D&#39;enregistrement optique de l&#39;activité neuronale supraliminaire avec une résolution à cellule unique et un seul pic

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

Conception et montage d&#39;un Microdrive ultra-léger motorisé pour des enregistrements de neurones chroniques chez les petits animaux

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 Patch Clamp cellulaire pour étudier les mécanismes de la stimulation neurale infrarouge

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

Une méthode pour électrochimique systématique et l&#39;évaluation électrophysiologique des neurones électrodes d&#39;enregistrement

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 de haute Contactez-Density, Flat-Interface Electrodes nerveuses pour l&#39;enregistrement et de stimulation 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

Augmentation de la réponse du réseau à la stimulation des cultures cellulaires neuronales sur les tableaux de microélectrodes

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

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Enregistrements simultanés des potentiels corticaux champ Local, électrocardiogramme, électromyogramme et respiration rythmique d’un Rat librement mobile

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