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"> Vi vill tacka för Justin Riceberg för tekniskt bistånd i testningen av headstage. Detta arbete stöddes delvis av National Institutes of Health bidrag MH65658, MH073689 och F30 AG034003-01A1 och Mount Sinai School of Medicine. </p>

<p class="jove_title"> 1. Headstage design och tillverkning Översikt </p><p class="jove_content"> En klar headstage förförstärkare systemet består av följande komponenter: </p><ol><li> En dator som är konstruerad integrerade kretskort med fyra kanaler för inspelning och två kanaler för stimulering. </li><li> Elektroder som relä inspelningarna och kanaler stimulans till respektive anslutningar på djurens huvud scenen. </li><li> En tjuder kabel och gränssnitt som förmedlar inspelningen och kanaler stimulans till ett släpringade kom...

<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"> Vatten labyrint baserade beteendestörningar uppgifter tillhandahålla effektiva verktyg för att undersöka djurens kognitiva förmågor och representationer i realtid <sup>1.</sup> Användningen av lätta och kostnadseffektiva headstage förförstärkare är särskilt viktigt i beteendevetenskap neurofysiologi tillämpningar där vattnet labyrint. Eftersom fly det kalla vattnet ger motivation för djur i dessa uppgifter, kan deras beteende testas i upprepade prövningar utan svårigheterna att motivera djur på torra ...

<!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 förförstärkare och anhängare källa används ofta för att studera neural aktivitet i beteendevetenskap neurofysiologi experiment. Finns kommersiella produkter är ofta dyra, inte lätt anpassas och inte dränkbara. Här beskriver vi en metod för att konstruera och bygga en anpassad, integrerad krets headstage för samtidig 4-kanals neurala inspelning och 2-kanals simulering i vaken, beter djur. Den headstage är konstruerad med hjälp av ett gratis, kommersiellt tillgängliga CAD-typ design paket, och kan modifieras enkelt kan anpassas till olika skalor (t.ex. för att lägga till kanaler). Ett skräddarsytt kretskort är byggd med motstånd ytmonterade, kondensatorer och operationsförstärkare att bygga enhet få kretsen källa efterföljare. Den headstage görs vattentät med en kombination av epoxi, parafilm och ett syntetiskt gummi spackel. Vi har framgångsrikt använt denna anordning som registrerar lokala fältet potential och stimulerar olika områden i hjärnan samtidigt via oberoende kanaler hos råttor simma i ett vatten labyrint. Den totala kostnaden är &lt;$ 30/unit och kan tillverkas lätt. </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">Vi presenterar en billig metod för att utforma och bygga en lätt headstage förförstärkare system med samtidig neurala inspelning och stimulans kapacitet. Denna enhet kan vara vattentät för användning i simning djur.</p>

Design och konstruktion av en kostnadseffektiv Headstage för samtidig nervstimulering och inspelning i 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 för inlärning och minne Brister i Alzheimers Möss sjukdomsmodell

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

Beredning av ett Awake mus för inspelning Neural svar och injicera Spårämnen

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

Optisk inspelning av suprathreshold neural aktivitet med encelliga och single-spik upplösning

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

Konstruktion och montering av en Motoriserad Ultralätt Microdrive för kronisk neurala inspelningar i små djur

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 för att undersöka mekanismer Infraröd nervstimulering

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

En metod för systematisk Electro och Elektro Utvärdering av neurala registreringselektrod

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

Tillverkning av hög Kontakt densitet Platt-Interface Nerv Elektroder för inspelning och 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

Tidsberoende ökning av nätverkssvaret till stimulering av neuronala cellkulturer på mikroelektroder

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

Samtidiga inspelningar av kortikala lokala fältet potentialer, elektrokardiogram, Elektromyogram och andas rytm från en fritt rörliga råtta

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