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"> Nos gustaría agradecer Riceberg Justin para la asistencia técnica en las pruebas de la headstage. Este trabajo fue apoyado en parte por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones MH65658, MH073689, y F30 AG034003-01A1, y el Mount Sinai School of Medicine. </p>

<p class="jove_title"> 1. Headstage Diseño y Fabricación general </p><p class="jove_content"> Un cabezal completado pre-amplificador del sistema se compone de los siguientes componentes: </p><ol><li> Una computadora diseñada placa de circuito integrado con cuatro canales de grabación y dos canales de estimulación. </li><li> Electrodos que transmiten las grabaciones y canales de estimulación para los conectores adecuados en la etapa de la cabeza los animales. </li><li> Un cable de amarre y una interfaz que transmite la grabación y canales...

<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"> Agua laberinto tareas basadas en el comportamiento proporcionar herramientas eficaces para probar las habilidades de los animales y las representaciones cognitivas en tiempo real <sup>1.</sup> El uso de preamplificadores headstage ligera y rentable es especialmente crítica en las aplicaciones de la neurofisiología del comportamiento implican el laberinto de agua. Debido a escapar de la agua fría proporciona la motivación intrínseca de los animales en estas tareas, su comportamiento puede ser probado en ensayos repe...

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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"> Preamplificadores Headstage y seguidores de origen son utilizados para estudiar la actividad neuronal en el comportamiento experimentos neurofisiología. Disponible en los productos comerciales suelen ser caros, no se puede personalizar fácilmente, y no sumergibles. Aquí se describe un método para diseñar y construir un cabezal a medida, circuitos integrados de traducción simultánea de 4 canales de grabación neural y la simulación de 2 canales en animales despiertos, de comportarse. El headstage está diseñado con un país libre, disponible en el mercado CAD-tipo de paquete de diseño, y puede ser modificado fácilmente para adaptarse a diferentes escalas (por ejemplo, para añadir los canales). Una placa de circuito impreso personalizado está construido con resistencias de montaje superficial, los condensadores y amplificadores operacionales para la construcción de la ganancia de la unidad fuente circuito seguidor. El headstage se hace a prueba de agua con una combinación de epoxi, parafina y una masilla de caucho sintético. Hemos utilizado con éxito este dispositivo para registrar los potenciales de campo locales y estimular las diferentes regiones del cerebro al mismo tiempo a través de canales independientes en ratas nadando en un laberinto de agua. El costo total es &lt;$ 30/unit y puede ser fabricado fácilmente. </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">Se presenta un método de bajo costo para diseñar y construir un cabezal de luz pre-amplificador del sistema de grabación simultánea neural y la capacidad de estimulación. Este dispositivo puede ser impermeabilizadas para su uso en animales que nadan.</p>

Diseño y construcción de un cabezal rentable para la estimulación simultánea neural y de grabación en el laberinto de agua

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

Agua Morris laberinto de prueba para los déficits de aprendizaje y memoria en ratones de Alzheimer modelo de enfermedad

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

Investigación

Neurociencias

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

Preparación de un ratón para la grabación de Despierta respuestas neuronales y de inyección de trazadores

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

Grabación óptica de la actividad neural suprathreshold con la resolución de una sola célula y único punta-

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

Diseño y montaje de un Microdrive ultraligero motorizado para crónicos Grabaciones neuronales en Pequeños Animales

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 para investigar los mecanismos de la Estimulación Neural infrarrojos

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

Un método para Sistemática Electroquímica y electrofisiológico Evaluación de Neuronales Grabación Electrodos

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

Fabricación de alta densidad, Contacto-Interface plana Electrodos nerviosas para aplicaciones de registro y estimulación

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

Incremento dependiente del tiempo en la respuesta de la red a la estimulación de cultivos de células neuronales en matrices de microelectrodos

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

Grabaciones simultáneas de potenciales de campo Local Cortical, Electrocardiograma, electromiograma y respirar a ritmo de una rata libremente móvil

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