Name: design and assembly of an ultra-light motorized microdrive for chronic neural recordings in small animals
Uploaded: 2012-11-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل واستر جوزيف Klingenstein الصندوق، الوقف ماكنايت الصندوق، وNINDS 1R01NS066408-01A1.

1. نظرة عامة على مكونات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> A ميكرودريفي كاملة تتكون من عدة عناصر رئيسية (الشكل 1): هيكل التي هي بمثابة البنية الفوقية لمحرك الأقراص، محرك مع الناتج رمح الخيوط بدقة، خدمة نقل الخيوط التي تحمل الأقطاب ويوفر نقطة اتص?...

     

<ol>
	<li>O'Keefe, J., Dostrovsky, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hippocampus+as+a+spatial+map.">The hippocampus as a spatial map.</a> Brain Research. 34, 171-175 (1971).</li><li>Pennartz, C. M., Berke, J. D., Graybiel, A. M., Ito, R., Lansink, C. S., van der Meer, M., Redish, A. D., Smith, K. S., Voorn, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corticostriatal Interactions during Learning, Memory Processing, and Decision. 29, 12831-12838 (2009).</li><li>Kepecs, A., Uchida, N., Zariwala, H., Mainen, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates,+computation,+and+behavioural+impact+of+decision+confidence.">Neural correlates, computation, and behavioural impact of decision confidence.</a> Nature. 455, 227-2231 (2008).</li><li>Hahnloser, R. H. R., Kozhevnikov, A. A., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultra-sparse+code+underlies+the+generation+of+neural+sequences+in+a+songbird.">An ultra-sparse code underlies the generation of neural sequences in a songbird.</a> Nature. 419, 65-70 (2002).</li><li>Leonardo, A., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ensemble+Coding+of+Vocal+Control+in+Birdsong.">Ensemble Coding of Vocal Control in Birdsong.</a> J. Neurosci. 25 (3), 652-661 (2005).</li><li>Yamamoto, J., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+chronically+implantable+precision+motorized+microdrive+array+for+freely+behaving+animals.">Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals.</a> J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).</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> J. Neurosci. Methods. 112, 83-94 (2001).</li><li>&#214;lveczky, B. P., Otchy, T. M., Goldberg, J. H., Aronov, D., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+the+neural+control+of+a+complex+motor+sequence+during+learning.">Changes in the neural control of a complex motor sequence during learning.</a> J. Neurophys. 106, 386-397 (2011).</li><li>Otchy, T. M., &#214;lveczky, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Sensory+Experience+on+the+Development+and+Maintenance+of+a+Motor+Program+Underlying+a+Complex+Motor+Sequence.">Effects of Sensory Experience on the Development and Maintenance of a Motor Program Underlying a Complex Motor Sequence.</a> Soc. for Neurosci. Abstr. , (2011).</li><li>Goldberg, J. H., Adler, A., Bergman, H., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Singing-related+neural+activity+distinguishes+two+putative+pallidal+cell+types+in+the+songbird+basal+ganglia:+comparison+to+the+primate+internal+and+external+pallidal+segments.">Singing-related neural activity distinguishes two putative pallidal cell types in the songbird basal ganglia: comparison to the primate internal and external pallidal segments.</a> J. Neurosci. 30 (20), 7088-7098 (2010).</li><li>Goldberg, J. H., Fee, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Singing-related+neural+activity+distinguishes+four+classes+of+putative+striatal+neurons+in+the+songbird+basal+ganglia.">Singing-related neural activity distinguishes four classes of putative striatal neurons in the songbird basal ganglia.</a> J. Neurophys. 103 (4), 2002-2014 (2010).</li><li>Venkatachalam, S., Fee, M. S., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniature+headstage+with+6-channel+drive+and+vacuum-assisted+microwire+implantation+for+chronic+recording+from+neocortex.">Miniature headstage with 6-channel drive and vacuum-assisted microwire implantation for chronic recording from neocortex.</a> J. Neurosci. Methods. 90, 37-46 (1999).</li><li>Shirvalkar, 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=Design+and+Construction+of+a+Cost+Effective+Headstage+for+Simultaneous+Neural+Stimulation+and+Recording+in+the+Water+Maze.">Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze.</a> J. Vis. Exp. (44), e2155 (2010).</li></ol>

سوف بروتوكول المعروضة هنا يؤدي إلى جهاز قادر على تسجيلات عالية الجودة مع الحد الأدنى من الحركة الفنية إلا إذا أخذ الرعاية المناسبة مع البناء. ونوبة من المكوك في هيكل السيارة ذات أهمية حاسمة إذا: ضيق جدا وخطر الحمولة الزائدة للمحرك مرتفعة؛ فضفاضة جدا وخطر قطعة أثرية ا...

<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; اسم البند</strong</td&gt;<td<strong&gt; شركة</strong</td&gt;<td<strong&gt; كتالوج عدد</strong</td&gt;<td<strong&gt; التعليقات</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; الهيكل</td&gt;<td&gt; مخصص</td&gt;<td</td&gt;<td&gt; قص من PEI</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; المكوك الكهربائي</td&gt;<td&gt; مخصص</td&gt;<td</td&gt;<td&gt; قص من PEI</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<tdأنابيب نقل&gt;</td&gt;<td&gt; مخصص</td&gt;<td</td&gt;<td&gt; قص من الفولاذ المقاوم للصدأ</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; رابط</td&gt;<td&gt; Omnetics</td&gt;<td&gt; A7886-001</td&gt;<td&gt; الأصحاب إلى 001-A7877</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; موتور ث / Gearhead</td&gt;<td&gt; Faulhaber</td&gt;<td&gt; 0206-A-001-B-021-47: 1</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; أسلاك دليل</td&gt;<td&gt; أجزاء صغيرة، وشركة</td&gt;<td&gt; SWPT-0113-12</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; دليل الكهربائي</td&gt;<td&gt; أجزاء صغيرة، وشركة</td&gt;<td&gt; SWPT-0045-12</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 10MΩ PT-عير الأقطاب</td&gt;<td&gt; مجهرية، وشركة</td&gt;<td&gt; PI2PT310.0H3</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; أسلاك البلاتين</td&gt;<td&gt; أنظمة AM</td&gt;<td&gt; 772000</td&gt;<td&gt; للحصول على الأسلاك الكهربائي</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; فضية الأسلاك</td&gt;<td&gt; أنظمة AM</td&gt;<td&gt; 786000</td&gt;<td&gt; للسلك أرضي</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; أسلاك التنغستن</td&gt;<td&gt; أنظمة AM</td&gt;<td&gt; 797000</td&gt;<td&gt; للدبابيس الكهربائي</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; الشفافية</td&gt;<td&gt; 3M</td&gt;<td&gt; AF4300</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; عربة الختم</td&gt;<td&gt; فاريان</td&gt;<td&gt; 9530001</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; كويك الصب</td&gt;<td&gt; WPI</td&gt;<td&gt; كويك-CAST</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<tdCYANOACRYLATE&gt;</td&gt;<td&gt; Krazy الغراء</td&gt;<td&gt; KG517</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; مجموعة السريع الايبوكسي</td&gt;<td&gt; هاردمان</td&gt;<td&gt; 04001</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; الزيوت المعدنية الخفيفة</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; M5310</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; الكلور التبييض</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; قطع قطري</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; المبضع شفرة</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; الملقط</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; محرك تهزهز</td&gt;<td&gt; مخصص</td&gt;<td</td&gt;<td&gt; الايبوكسي الرابط التزاوج إلى حقنة أو عصا</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; نائب الصغيرة</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table

design and assembly of an ultra-light motorized microdrive for chronic neural recordings in small animals

وقد ثبت القدرة على تسجيل السكان مزمنة من الخلايا العصبية في الحيوانات تتصرف بحرية أداة لا تقدر بثمن لتشريح وظيفة الدارات العصبية التي تقوم عليها مجموعة متنوعة من السلوكيات الطبيعية، بما في ذلك الملاحة 1، 2،3 صنع القرار، وتوليد متواليات السيارات المعقدة 4 ، 5،6. وقد سمح التقدم في الآلات الدقيقة لتصنيع الأجهزة خفيفة الوزن مناسبة للتسجيلات المزمنة في الحيوانات الصغيرة، مثل الفئران والطيور المغردة. وزادت القدرة على ضبط موضع القطب مع المحركات الصغيرة التحكم فيها عن بعد زيادة الغلة تسجيل في سياقات مختلفة السلوكية عن طريق الحد من التعامل مع الحيوانات. 6،7 نحن هنا وصف بروتوكول لبناء ميكرودريفي خفيفة للغاية الآلية على المدى الطويل المزمن التسجيلات في الحيوانات الصغيرة. لدينا تصميم تطورت من إصدار نشرت في وقت سابق 7، وقد تم تكييف وعن سهولة الاستخدام والتكلفة effecti-فينيس أن تكون أكثر عملية وفي متناول مجموعة واسعة من الباحثين. هذا التصميم ثبت 8،9،10،11 يسمح لتحديد المواقع، ودفع غرامة عن بعد من الأقطاب الكهربائية على مجموعة من 5 مم ~ ويزن أقل من 750 ملغ عند تجميعها بشكل كامل. نقدم البروتوكول كاملة لكيفية بناء وتجميع محركات الأقراص هذه، بما في ذلك الرسومات 3D CAD لجميع مكونات ميكرودريفي المخصصة.

Watch this Scientific Journal Video about Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals at JoVE.com

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

يوصف تصميم وتصنيع وتجميع وميكرودريفي آلية خفيفة للغاية. الجهاز يوفر حلا فعالا من حيث التكلفة وسهلة الاستخدام المزمن للتسجيلات وحدات صغيرة واحدة في الحيوانات تتصرف.

تصميم و تركيب وميكرودريفي الترا ضوء الميكانيكية للتسجيلات العصبية المزمنة في الحيوانات الصغيرة

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Fabrication and Implantation in Aplysia californica for Multi-channel Neural and Muscular Recordings in Intact, Freely Behaving Animals

Electrode Fabrication and Implantation in Aplysia californica for Multi-channel Neural and Muscular Recordings in Intact, Freely Behaving Animals

تصنيع وزرع قطب كهربائي في Aplysia californica لتسجيلات متعدد القنوات العصبية والعضلات في الحيوانات ، ويتصرف بحرية سليمة

Recording from key nerves and muscles of Aplysia during feeding behavior allows us to study the patterns of neural control in an intact animal.  ...

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon In vivo Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

تقنية نافذة رقيقة الجمجمة لالمزمنة ثنائي الفوتون في الجسم الحي التصوير من الخلايا الدبقية الصغيرة في الفئران نماذج من Neuroinflammation

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or ...

Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

الجمع بين السلوكية الغدد الصماء والاقتصاد التجريبي : التيستوستيرون والاجتماعي اتخاذ القرار

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

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

تصميم وتشييد Headstage فعالة من حيث التكلفة لتحفيز العصبية في وقت واحد والتسجيل في متاهة مائية

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

High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode

عالية الكثافة تسجيلات EEG من الفئران تتحرك بحرية باستخدام بوليميد المستندة Microelectrode

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

تسجيلات الكهربية المزدوجة للSynaptically-استجابات Astroglial والخلايا العصبية في الحصين شرائح الحاد

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

إجراء لغرس صالحة المنظمة من Microwires للتسجيلات واحدة وحدة في استيقظ، تتصرف الحيوانات

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

Design and Fabrication of Ultralight Weight, Adjustable Multi-electrode Probes for Electrophysiological Recordings in Mice

تصميم وتصنيع وخفيفة الوزن، قابل للتعديل تحقيقات متعددة القطب للتسجيلات الكهربية في الفئران

The number of physiological investigations in the mouse, mus musculus, has experienced a recent surge, paralleling the growth in methods of genetic ...

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

التسجيلات المتزامنة الإمكانات الميدانية المحلية القشرية، ورسم القلب، اليكتروميوجرام وإيقاع من الفئران تتحرك بحرية في التنفس

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

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

غرس المزمن من الصفيف اليكتروكورتيكوجرافيك الجامعة القشرية في مرموز المشتركة

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...