Name: hybrid microdrive system with recoverable opto-silicon probe and tetrode for dual-site high density recording in freely moving mice
Uploaded: 2019-08-10T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hybrid Microdrive System with Recoverable Opto-Silicon Probe and Tetrode for Dual-Site High Density Recording in Freely Moving Mice at JoVE.com

Dit werk werd deels gesteund door Japan Society voor de promotie van Science Overseas Research Fellowships (HO), begiftigd geleerde programma (TK), Human Frontier Science Program (TK), Brain Research Foundation (TK), faculteits wetenschappen en technologie verwerving en Retentie programma (TK), Brain & Behavior Research Foundation (TK), en door de Sumitomo Foundation Research Grant (JY), NARSAD Young Detective Research Grant (JY). Wij danken W. Marks voor waardevolle commentaren en suggesties tijdens de voorbereiding van het manuscript.

Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door het institutioneel Dierenzorg-en gebruiks Comité (IACUC) van de University of Texas Southwestern Medical Center.
1. preparaten van Microdrive array-onderdelen
<ol><li>Print de Microdrive array-onderdelen met behulp van een 3D-printer met behulp van tandheelkundige model hars (Figuur 1a, B). Zorg ervoor dat de dikte van afzonderlijke 3D-gedrukte lagen kleiner is dan 50 μm om de kleine gaatjes op de afgedrukte onderdelen he...

Het protocol demonstreert het construeren en implanteren van een hybride Microdrive array die het mogelijk maakt om neurale activiteiten uit te voeren vanuit twee hersengebieden met behulp van onafhankelijke instelbare tetrodes en een silicium sonde in vrij gedragen muizen. Het toont ook optogenetische experimenten en het herstel van de silicium sonde na experimenten. Terwijl instelbare silicium sonde33 of opto-silicon probe36 implantatie eerder is aangetoond bij muizen, he...

Het is cruciaal om te begrijpen hoe Neuronale activiteit cognitief proces ondersteunt, zoals leren en geheugen, door te onderzoeken hoe verschillende hersengebieden dynamisch met elkaar omgaan. Om de dynamiek van de neurale activiteit onderliggende cognitieve taken te verhelderden, is grootschalige extracellulaire elektrofysiologie uitgevoerd in vrij bewegende dieren met behulp van Microdrive arrays1,2,3, 4. In de afgelopen twee decennia zijn verschillende soorten Microdrive-array ontwikkeld om elektroden in meerdere hersengebieden te implanteren voor ratten5,6,7,8 en muizen9, 10 , 11 , 12. niettemin, huidige Microdrive ontwerpen in het algemeen niet toestaan voor het gebruik van meerdere sonde types, dwingen onderzoekers om een enkele elektrode type met specifieke voordelen en beperkingen te kiezen. Tetrode arrays werken bijvoorbeeld goed voor dichtbevolkte hersengebieden zoals de dorsale Hippocampus Ca11,13, terwijl siliconen sondes een beter geometrisch profiel geven voor het bestuderen van anatomische verbindingen14 , 15.
Tetrodes en silicium sondes worden vaak gebruikt voor in vivo chronische opname, en elk heeft zijn eigen voor-en nadelen. Tetrodes hebben bewezen aanzienlijke voordelen te hebben in een betere isolatie van één eenheid dan enkelvoudige elektroden16,17, naast kosteneffectiviteit en mechanische stijfheid. Ze bieden ook hogere opbrengsten van activiteiten met één eenheid in combinatie met micro drives8,18,19,20. Het is essentieel om het aantal gelijktijdig opgenomen neuronen voor het begrijpen van de functie van neurale circuits21te verhogen. Er zijn bijvoorbeeld grote aantallen cellen nodig om kleine populaties van functioneel heterogene celtypen te onderzoeken, zoals tijdgerelateerde22 -of belonings codering23 -cellen. Er zijn veel hogere celaantallen nodig om de decoderings kwaliteit van Spike sequenties13,24,25te verbeteren.
Tetrodes hebben echter een nadeel bij het opnemen van ruimtelijk gedistribueerde cellen, zoals in de cortex of de thalamus. In tegenstelling tot tetrodes, silicium sondes kunnen ruimtelijke distributie en interactie van lokale veld potentialen (lfps) en stekelige activiteiten binnen een lokale structuur14,26bieden. Multi-schacht silicium sondes vergroten het aantal opnamelocaties verder en maken opname mogelijk in enkele of naburige structuren27. Echter, dergelijke arrays zijn minder flexibel in de positionering van elektrode-sites in vergelijking met tetrodes. Bovendien zijn complexe Spike-sorteer algoritmen vereist in hoge-dichtheids tests om informatie te extraheren over actiemogelijkheden van naburige kanalen om de gegevens te spiegelen die zijn verworven door tetrodes28,29,30. Vandaar dat de totale opbrengst van enkelvoudige eenheden vaak minder is dan tetrodes. Bovendien zijn silicium sondes nadelig vanwege hun broosheid en hoge kosten. Zo is de keuze van tetrodes vs. silicium sondes afhankelijk van het doel van de opname, wat een vraag is of het verkrijgen van een hoge opbrengst van enkelvoudige eenheden of ruimtelijke profilering op de opnamelocaties prioriteit krijgt.
Naast het opnemen van neurale activiteit, is optogenetische manipulatie uitgegroeid tot een van de krachtigere instrumenten in de neurowetenschappen om te onderzoeken hoe specifieke celtypen en/of trajecten bijdragen aan neurale circuit functies13,31, 32,33. Echter, optogenetische experimenten vereisen extra aandacht in Microdrive array ontwerp om de vezel connector te hechten aan stimulatie lichtbronnen34,35,36. Vaak is het aansluiten van Fiber-Optics een relatief grote kracht, wat kan leiden tot een mechanische verschuiving van de sonde in de hersenen. Daarom is het niet een triviale taak om een implanteerbare optische vezel te combineren met conventionele Microdrive-arrays.
Om bovengenoemde redenen zijn onderzoekers verplicht om de selectie van het type elektrode te optimaliseren of om een optische vezel te implanteren, afhankelijk van het doel van de opname. Tetrodes worden bijvoorbeeld gebruikt om een hogere eenheids opbrengst te bereiken in Hippocampus1,13, terwijl silicium sondes worden gebruikt om het laminaire diepte Profiel van corticale gebieden te onderzoeken, zoals de mediale entorhinale cortex (MEC)37. Op dit moment werden micro drives voor gelijktijdige implantatie van tetrodes en silicium sondes gerapporteerd voor ratten5,11. Het is echter zeer uitdagend om meerdere tetrodes en silicium sondes bij muizen te implanteren vanwege het gewicht van de micro drives, beperkte ruimte op de muis, en ruimtelijke vereisten voor het ontwerpen van de Microdrive om verschillende voelers te gebruiken. Hoewel het mogelijk is om silicium sondes zonder een Microdrive te implanteren, staat deze procedure niet toe dat de sonde wordt aangepast en wordt het slagingspercentage van het herstel van silicium sonde12,38lager. Bovendien, optogenetische experimenten vereisen aanvullende overwegingen in Microdrive array ontwerp. Dit protocol demonstreert het construeren en implanteren van een Microdrive array voor chronische opnames in vrij bewegende muizen, waardoor implantatie van negen onafhankelijk instelbare tetrodes en één instelbare opto-silicium sonde mogelijk is. Deze Microdrive-array vergemakkelijkt ook optogenetische experimenten en herstel van de silicium sonde.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>#00-90 screw</td>
			<td>J.I. Morris</td>
			<td>#00-90-1/8</td>
			<td>EIB screws</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#0-80 nut</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>B00DGB7CT2</td>
			<td>brass nut for holding fiber ferrule holder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#0-80 screw</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>B000FMZ57G</td>
			<td>brass machine screw for probe connector mount, fiber ferrule holder, and shielding cone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 Ga polyetheretherketone tubes</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>SLPT-22-24</td>
			<td>for attaching to the shuttle, 0.025 inches inner diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>23 Ga stainless tubing</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>HTX-23R</td>
			<td>for tetrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>23 Ga stainless wire</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>HTX-23R-24-10</td>
			<td>for L-shape/support wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 Ga stainless wire</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>GWX-0200</td>
			<td>for guide-posts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 Ga stainless wire</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>HTX-30R</td>
			<td>for tetrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-D CAD software package</td>
			<td>Dassault Syst&#232;mes</td>
			<td>SolidWorks 2003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printer</td>
			<td>FormLab</td>
			<td>Form2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5.5mil polyimide insulating tubes</td>
			<td>HPC Medical</td>
			<td>72113900001-012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aluminum foil tape</td>
			<td>Tyco</td>
			<td>Tyco Adhesives 617022 Aluminum Foil Tape</td>
			<td>for the alternative shielding cone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>conductive paste</td>
			<td>YSHIELD</td>
			<td>HSF54</td>
			<td>for shielding cone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>customized screws for silicon-probe microdrive</td>
			<td>AMT</td>
			<td>UNM1.25-HalfMoon</td>
			<td>half-moon stainless screw, 1.5 mm diameter, 300 &#181;m thread pitch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>customized screws for tetrode microdrive</td>
			<td>AMT</td>
			<td>Yamamoto_0000-160_9mm</td>
			<td>slotted stainless screw, 0.5 mm diameter, 160 &#181;m thread pitch, custom-made to order for our design</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dental acrylic</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dental model resin</td>
			<td>FormLab</td>
			<td>RS-F2-DMBE-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dremel rotary tool</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>model 800</td>
			<td>a grinder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drill bit</td>
			<td>Fine Science Tool</td>
			<td>19007-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>electric interface board</td>
			<td>Neuralynx</td>
			<td>EIB-36-Narrow</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epoxy</td>
			<td>Devcon</td>
			<td>GLU-735.90</td>
			<td>5 minutes epoxy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>eye ointment</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>Puralube Ophthalmic Ointment</td>
			<td>to prevent mice eyes from drying during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fiber polishing sheet</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LFG5P</td>
			<td>for polishing the optical fiber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fine tweezers</td>
			<td>Protech International</td>
			<td>15-368</td>
			<td>for loading/recovering the silicon probe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gold pins</td>
			<td>Neuralynx</td>
			<td>EIB Pins Small</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ground wire</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>781500</td>
			<td>0.010 inch bare silver wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>headstage preamp</td>
			<td>Neuralynx</td>
			<td>HS-36</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>impedance meter</td>
			<td>BAK electronics</td>
			<td>Model IMP-2</td>
			<td>1 kHz testing frequency</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mineral oil</td>
			<td>ZONA</td>
			<td>36-105</td>
			<td>for lubricating screws and wires</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>optical fiber</td>
			<td>Doric</td>
			<td>MFC_200/260-0.22_50mm_ZF1.25(G)_FLT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recording system</td>
			<td>Neuralynx</td>
			<td>Digital Lynx 4SX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ruby fiber scribe</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>S90R</td>
			<td>for cleaving the optical fiber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicon grease</td>
			<td>Fine Science Tool</td>
			<td>29051-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicon probe</td>
			<td>Neuronexus</td>
			<td>A1x32-Edge-5mm-20-177</td>
			<td>Fig. 3, 4A, 4B, 5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicon probe</td>
			<td>Neuronexus</td>
			<td>A1x32-6mm-50-177</td>
			<td>Fig. 4C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicon probe washing solution</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>AL10078844</td>
			<td>contact lens cleaner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silicone lubber</td>
			<td>Smooth-On</td>
			<td>Dragon Skin 10 FAST</td>
			<td>for preparation of microdrive mold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>silver paint</td>
			<td>GC electronic</td>
			<td>22-023</td>
			<td>silver print II coating, used for ground wires</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>skull screw</td>
			<td>Otto Frei</td>
			<td>2647-10AC</td>
			<td>0.8 mm diameter, 0.200 mm thread pitch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>standard surgical scissors</td>
			<td>ROBOZ</td>
			<td>RS-5880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stereotaxic apparatus</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>Model 942</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>super glue</td>
			<td>Loctite</td>
			<td>LOC230992</td>
			<td>for applying to guide-posts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>surgical tweezers</td>
			<td>ROBOZ</td>
			<td>RS-5135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrode Twister</td>
			<td>Jun Yamamoto</td>
			<td>TT-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tetrode wires</td>
			<td>Sandvik</td>
			<td>PX000004</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hybrid microdrive system with recoverable opto-silicon probe and tetrode for dual-site high density recording in freely moving mice

Multi-regionale neurale registraties kunnen cruciale informatie bieden voor het begrijpen van de interacties tussen meerdere hersen regio's met een fijne tijdschaal. Conventionele Microdrive-ontwerpen staan echter vaak slechts één type elektrode toe om te registreren vanuit één of meerdere regio's, waardoor de opbrengst van enkelvoudige of diepte-profiel opnames wordt beperkt. Het beperkt ook vaak de mogelijkheid om elektrode opnames te combineren met optogenetische hulpmiddelen om het pad en/of celtype specifieke activiteit te targeten. Hier gepresenteerd is een hybride Microdrive array voor vrij bewegende muizen om de opbrengst te optimaliseren en een beschrijving van de fabricage en het hergebruik van de Microdrive-array. Het huidige ontwerp heeft negen tetrodes en één opto-silicium sonde in twee verschillende hersengebieden tegelijkertijd in vrij bewegende muizen. De tetrodes en de opto-silicium sonde zijn onafhankelijk instelbaar langs de dorsoventral as in de hersenen om de opbrengst van eenheid en oscillerende activiteiten te maximaliseren. Deze Microdrive-array bevat ook een set-up voor licht, bemiddelende optogenetische manipulatie om de regionale-of celtypespecifieke reacties en functies van neurale circuits met lange afstand te onderzoeken. Bovendien kan de opto-silicium sonde na elk experiment veilig worden teruggewonnen en hergebruikt. Omdat de Microdrive-array bestaat uit 3D-geprinte onderdelen, kan het ontwerp van micro drives eenvoudig worden aangepast voor verschillende instellingen. Eerst beschreven is het ontwerp van de Microdrive array en hoe de optische vezel te hechten aan een silicium sonde voor optogenetica experimenten, gevolgd door de fabricage van de Tetrode bundel en implantatie van de array in een muis brein. De opname van lokale veld potentialen en unit stekelige gecombineerd met optogenetische stimulatie tonen ook de haalbaarheid van de Microdrive array systeem in vrij bewegende muizen.

De Microdrive-array werd binnen 5 dagen gebouwd. De tijdlijn van de voorbereiding van Microdrive wordt beschreven in tabel 2. Met behulp van deze Microdrive, negen tetrodes en een silicium sonde werden geïmplanteerd in de hippocampal CA1 en MEC van de muis [21 week oud/29 g lichaamsgewicht mannelijke pOxr1-CRE (C57BL/6 achtergrond)], respectievelijk. Deze transgene muis drukt CRE in MEC Layer III piramidale neuronen. De muis werd geïnjecteerd met 200 nL van AAV5-DIO-ChR2-YFP (titer: 7,7 x 1012</su...

Watch this Scientific Journal Video about Hybrid Microdrive System with Recoverable Opto-Silicon Probe and Tetrode for Dual-Site High Density Recording in Freely Moving Mice at JoVE.com

Hybrid Microdrive System with Recoverable Opto-Silicon Probe and Tetrode for Dual-Site High Density Recording in Freely Moving Mice

Dit protocol beschrijft de bouw van een hybride Microdrive-array waarmee implantatie van negen onafhankelijk instelbare tetrodes en één instelbare opto-silicium sonde in twee hersengebieden in vrij bewegende muizen mogelijk is. Ook gedemonstreerd is een methode voor het veilig herstellen en hergebruiken van de opto-silicium sonde voor meerdere doeleinden.

Hybride Microdrive systeem met herstelbaar opto-silicium sonde en Tetrode voor Dual-site high density opname in vrij bewegende muizen

Multi-regional neural recordings can provide crucial information to understanding fine-timescale interactions between multiple brain regions. However, ...

Ons hybride microdrive ontwerp stelt onderzoekers in staat om niet alleen uit meerdere hersengebieden op te nemen, maar ook om verschillende soorten elektroden te kiezen om de opbrengst en stabiliteit te optimaliseren. We combineerden negen tetrodes, een silicium lineaire sonde, en glasvezel die verstelbaar en herbruikbaar zijn in een microdrive array voor in vivo experimenten met vrij bewegende muizen. Deze techniek kan eenvoudig worden aangepast aan andere grotere dieren zoals ratten of marmosets.Siliciumsondes zijn uiterst kwetsbaar. We moeten voorzichtig zijn bij het omgaan met de sondes, bijvoorbeeld bij het aanpassen van de optische vezel en bij het draaien van de shuttle assemblage in de microdrive. De microdrive array bestaat uit vijf delen.Om de microdrive schroef voor te bereiden voor de silicium sonde eerste 3D print een plastic patroon van de microdrive en plaats tape rond het patroon om een tijdelijke muur rond het patroon te maken. Giet vloeibare siliciumgel in het patroon en verwijder luchtbellen met zacht schudden. Wanneer het silicium is uitgehard, voorzichtig verwijderen van de silicium gel mal uit het patroon.Gebruik vervolgens een roterende molen om 18 en 9,5 mm lengtes van 23 meter roestvrijstalen draadbuis te snijden en gebruik de molen om de bovenste 2 tot 3mm van de buizen te ruwen. Breng een klein volume van siliciumolie aan op een aangepaste schroef en stel de buizen en schroef in de mal. Giet tandheelkundige acryl in de mal en gebruik een spuit om eventuele luchtbellen rond de buizen en de schroef te elimineren.Wanneer de tandheelkundige acryl volledig is uitgehard verwijder de microdrive schroef uit de mal en gebruik tang te buigen 6mm van het ene uiteinde van de 18mm draad tip naar een hoek van 60 graden. Met behulp van een draaiend gereedschap draai de microdrive schroef om de kwaliteit te controleren installeer dan de microdrive schroef in de microdrive array lichaam en draai de schroef om te controleren of het in staat is om op en neer soepel te bewegen. Om de shuttle voor te bereiden op de siliciumsonde gebruik een scherpe schaar om twee 5mm lengtes van PEEK te snijden en de buizen aan beide zijden van de shuttle uit te lijnen.Lijm de buizen met epoxy aan de shuttle en breng een klein volume siliciumolie aan op de geleidepalen. Wanneer de epoxy is gedroogd, plaats de shuttle over de geleide posten van de microdrive array lichaam om de kwaliteit te controleren. De shuttle moet soepel rijden zonder overmatige wrijving.Om de optorode voor te bereiden gebruik maken van een Rubi cutter om een stuk optische vezel te klitten tot 21mm in lengte en maal de vezel tip totdat het plat en glanzend. Wanneer de tip klaar is, plaats voorzichtig de optische vezel aan de voorzijde van de siliciumsonde 200 tot 300 micrometer boven de bovenkant van de elektrodeplaatsen en zet de vezel tijdelijk vast met transparante tape en lijm de optische vezel vervolgens aan de basis van de siliciumsonde met een klein volume epoxy en laat de epoxy vijf uur lang genezen. Om de shuttle aan de siliciumsonde aan te hechten, breng een klein volume epoxy aan de achterkant van de siliconensondebasis aan en houd het onderste deel van de shuttle voorzichtig twee tot drie minuten tegen de siliconensondebasis om de vorming van een kloof tussen de shuttle en de siliciumbasissonde te voorkomen.Wanneer de epoxy volledig is uitgehard houd de groef van de shuttle met fijne pincet en gebruik een microscoop om de shuttlebuizen voorzichtig op de geleidepalen van het hoofdlichaam te plaatsen. Draai de schroef om de microdrive schroef in het schroefgat te steken en steek de punt van de L-vormige buis in de groef van de shuttlekop om de siliciumsonde en microdrive schroef in te schakelen. Volgende snijd twee nummer 0 schroeven op een 3,5 mm draad lengte en maal de tips om bramen te verwijderen.Plaats de sondeconnectorhouder op de arraybody en plaats de elektrische connector van de siliciumsonde in de houder. Plaats de 0-schroeven van getal 0 om de sondeconnectorhouder vast te houden. Gebruik epoxy om de siliconen sonde connector in de houder te beveiligen en zorg ervoor dat de sonde niet aan de microdrive array body wordt gelijmd.Om de ferrule houder te bevestigen aan de opto-silicium sonde en de microdrive array body, snijd twee nummer 0 schroeven op een 6mm draad lengte en maal de tips. Maal de buitenkant van twee nummer 0 machine schroefmoeren om kleine hex moeren te maken met 2,5 tot 3mm buitenste diameters en steek het nummer 0 schroef in component A van de houder. Lijm de schroefkoppen met epoxy.Breng een klein volume siliciumvet aan op de componenten A en B om de wrijving met het lichaam te verminderen. Gebruik omgekeerde pincet om tijdelijk component A in het lichaam te plaatsen en plaats component B op de schroeven van component A.Thread de aangepaste moeren op de schroeven en gebruik tang om de moeren aan te draaien om de ferrule houder op het lichaam te zetten. Steek de vezel ferrule in de groef van de vezel ferrule houder zorgen dat de vezel ferrule is steken 4 tot 5mm uit van de houder.Breng een kleine hoeveelheid epoxy aan tussen de ferrule en de houdergroef. Wanneer de epoxy is uitgehard, los de moeren en draai de microdrive schroef om de shuttle en ferrule houder te controleren voor een soepele beweging dan bevestigen dat de sonde tip volledig intrekt in het lichaam wanneer de ferrule houder is op de bovenste positie en de shuttle buizen zijn nog steeds geassocieerd met de geleidepalen. Om de schildkegel te bevestigen, bevestigt u twee 3,5 mm nummer 0 schroeven aan de buitenkant van de kegel om de microdrive op zijn plaats te houden.De microdrive-array kan binnen vijf dagen worden ingesteld als de constructie is voltooid volgens de tijdlijn die in de tabel is beschreven. Na de tetrode aanpassing gedragsprestaties kunnen worden getest op een lineair spoor en in een open veld. In beide soorten experimenten mag de muis ongeveer 30 minuten vrij verkennen, terwijl de elektrofysiologische signalen worden geregistreerd zonder ernstige bewegingsgerelateerde ruis tijdens de opnamesessie.Lichtstimulatie kan vervolgens worden uitgevoerd in de mediale entorhinale cortex om de mediale entorhinale cortex laag 3 neuronen die projecteren naar de CA1 subveld van de hippocampus te stimuleren. Spontane stekelactiviteiten en lokale veldmogelijkheden worden vervolgens geregistreerd van de tetrodes en de siliciumsonde wanneer de muis slaapt. In dit representatieve experiment toonden de in de tetrodes opgenomen potentieel van het linkerveld grote rimpelactiviteiten aan die erop wijzen dat alle tetrodes zich in de buurt van de CA1 piramidale cellaag bevonden.Licht geïnduceerde responsieve activiteiten in deze test werden voor het eerst waargenomen in de mediale entorhinale cortex gevolgd door activiteiten binnen CA1 met 13 tot 18 milliseconden latentie. Zorg ervoor dat u de opto-siliciumsonde in het microdrive-lichaam in een elektrostatische vrije omgeving plaatst. De afschermingkegel kan worden vervangen door materialen zoals een vel papier en tape.Dit zal de snelheid van de microdrive met maximaal 20% verlagen Ons microdrive-ontwerp biedt flexibele keuzes voor een effectieve combinatie van het registreren van elektroden om meerdere hersengebieden te meten en te manipuleren en om de dynamiek en interacties van verschillende hersenstructuren te onderzoeken.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

High-density EEG-registraties van de vrij bewegende muizen met behulp van Polyimide op basis van micro-elektrode

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

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

Opnemen Single Neuronen &#39;actiepotentialen van vrij bewegende Duiven over drie stadia van het leerproces

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

Extracellular Wire Tetrode Recording in Brain of Freely Walking Insects

Extracellulaire Wire Tetrode Opname in Brain vrijlopende Insecten

Increasing interest in the role of brain activity in insect motor control requires that we be able to monitor neural activity while insects perform ...

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle (Mercynorrhina torquata)

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle Mercynorrhina torquata

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control van een vrij Flying Beetle (<em&gt; Mercynorrhina torquata</em&gt;)

The rise of radio-enabled digital electronic devices has prompted the use of small wireless neuromuscular recorders and stimulators for studying in-flight ...

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 ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG opnemen bij vrij bewegende neonatale ratten met behulp van een nieuwe methode

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

Noninvasive EEG opnamen vrij bewegen biggen

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

Multi-Fiber Photometry to Record Neural Activity in Freely-Moving Animals

Multi-Fiber fotometrie om neurale activiteit op te nemen in vrij bewegende dieren

Recording the activity of a group of neurons in a freely-moving animal is a challenging undertaking. Moreover, as the brain is dissected into smaller and ...

Intracerebroventricular Delivery of Gut-Derived Microbial Metabolites in Freely Moving Mice

Intracerebroventriculaire toediening van van de darm afgeleide microbiële metabolieten in vrij bewegende muizen

The impact of gut microbiota and their metabolites on host physiology and behavior has been extensively investigated in this decade. Numerous studies have ...

Extracellular Electrophysiological Recording in the Motor Cortex of Mice

Multichannel Extracellular Recording in Freely Moving Mice

Advancements in Multichannel Extracellular Recording for Studying Neuronal Activity in Freely Moving Mice (Video) | JoVE

Meerkanaals extracellulaire opname in vrij bewegende muizen

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by ...