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

עבודה זו נתמכת בחלקו על ידי האגודה היפנית לקידום המדע מלגות מחקר בחו ל (HO), תוכנית מלומד הוענק (TK), תוכנית מדעי הגבול האנושית (tk), הקרן לחקר המוח (TK), מדעי הפקולטה ורכישת טכנולוגיה תוכנית שמירה (TK), המוח & התנהגות מחקר הקרן (TK), ועל ידי מענק המחקר של קרן של Sumitomo (JY), NARSAD מחקר צעיר במחקר מענק (JY). אנו מודים ל-W. מארקס על הערות יקרות ערך והצעות במהלך הכנת כתב היד.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים (IACUC) של המרכז הרפואי הדרום-מערבי של אוניברסיטת טקסס.
1. ההכנות של חלקי מערך מיקרו-כוננים
<ol><li>הדפס את החלקים של מערך המיקרו-כונן במדפסת תלת-ממדית באמצעות שרף מודל דנטלי (איור 1A, B). ודא כי העובי של שכ?...

הפרוטוקול מדגים כיצד לבנות ולשתול מערך microdrive היברידית המאפשר הקלטה של פעילויות עצביות משני אזורים המוח באמצעות tetrodes עצמאית מתכווננת ו סיליקון-בדיקה בעכברים מתנהגים בחופשיות. זה גם מדגים הניסויים אלקטרואופטיקה והתאוששות של בדיקה סיליקון לאחר ניסויים. בעוד בדיקה סיליקון מתכווננת<sup class="xr...

חשוב להבין כיצד הפעילות העצבית תומכת בתהליך קוגניטיבי, כגון למידה וזיכרון, על-ידי חקירת מאזורי מוח שונים הפועלים באופן דינאמי זה עם זה. כדי להבהיר דינמיקה של הפעילות העצבית הבסיסית משימות קוגניטיביות, בקנה מידה גדול אלקטרופיזיולוגיה לחילוץ כבר נערך באופן חופשי בעלי חיים בעזרת מערכים microdrive1,2,3, ד. בשני העשורים האחרונים, מספר סוגים של מערך microdrive פותחו כדי השתל אלקטרודות לאזורים המוח מרובים עבור חולדות5,6,7,8 ועכברים9, מיכל עשור , מיכל בן 11 , 12. עם זאת, עיצובים מיקרו כונן הנוכחי בדרך כלל לא מאפשרים שימוש בסוגי בדיקה מרובים, לאלץ חוקרים לבחור סוג אלקטרודה אחת עם הטבות ומגבלות ספציפיות. לדוגמה, מערכי tetrode פועלים היטב עבור אזורי מוח מאוכלסים בצפיפות כגון ההיפוקמפוס הCA11,13, בעוד שבדיקות סיליקון נותנות פרופיל גיאומטרי טוב יותר ללמידה של חיבורים אנטומיים14 , . חמש עשרה
Tetrodes ובדיקה סיליקון משמשים לעתים קרובות בהקלטה vivo כרונית, ולכל אחד יש יתרונות וחסרונות משלו. Tetrodes הוכחו יש יתרונות משמעותיים בבידוד יחידה אחת טובה יותר מאשר אלקטרודות יחיד16,17, בנוסף האפקטיביות עלות קשיחות מכנית. הם גם מספקים תשואות גבוהות יותר של פעילות יחידה בודדת בשילוב עם microdrives8,18,19,20. חיוני להגדיל את מספר הנוירונים הנרשמים בו זמנית להבנת התפקוד של מעגלים עצביים21. לדוגמה, מספר גדול של תאים נחוצים כדי לחקור אוכלוסיות קטנות של סוגי תאים הטרוגנית פונקציונלית כגון זמן הקשור22 או תגמול קידוד23 תאים. מספרי תאים גבוהים הרבה יותר נדרשים כדי לשפר את איכות פענוח רצפי ספייק13,24,25.
Tetrodes, עם זאת, יש חיסרון בהקלטת תאים מבוזרים מרחב, כמו בקליפת המוח או תלמוס. בניגוד tetrodes, סיליקון בבדיקות יכול לספק הפצה מרחבית ואינטראקציה של פוטנציאל השדה המקומי (lfps) ופעילויות העולה בתוך מבנה מקומי14,26. Multi-shank בבדיקות סיליקון להגדיל עוד יותר את מספר אתרי ההקלטה ולאפשר הקלטה על פני מבנים יחיד או שכנים27. עם זאת, מערכים כאלה הם גמישים פחות במיקום של אתרי האלקטרודה לעומת tetrodes. בנוסף, אלגוריתמים מורכבים של מיון דקר נדרשים בבדיקות בצפיפות גבוהה כדי לחלץ מידע על הפוטנציאל הפעולה של ערוצים שכנים כדי לשקף את הנתונים שנרכשו על ידי tetrodes28,29,30. מכאן, התשואה הכוללת של יחידות יחיד היא לעתים קרובות פחות מאשר tetrodes. יתר על כן, בדיקה סיליקון הם חוסר יתרון בשל בסדר שלהם ועלות גבוהה. כך, הבחירה של tetrodes vs. סיליקון בדיקה תלוי במטרה של ההקלטה, שהיא שאלה אם קבלת תשואה גבוהה של יחידות יחיד או פרופיל מרחבי באתרי ההקלטה הוא העדיפות.
בנוסף הקלטת פעילות עצבית, מניפולציה אלקטרואופטיקה הפך לאחד כלים חזקים יותר במדעי המוח כדי לבחון כיצד סוגי תאים ספציפיים ו/או מסלולים תורמים פונקציות המעגל העצבי13,31, 32,33. עם זאת, ניסויים אלקטרואופטיקה דורשים שיקול נוסף בעיצוב מערך microdrive כדי לחבר את מחבר סיבים גירוי מקורות אור34,35,36. לעתים קרובות, חיבור סיבים אופטיים דורש כוח גדול יחסית, אשר עשוי להוביל לשינוי מכני של הגשוש במוח. לכן, זו אינה משימה טריוויאלית לשלב סיבים אופטיים מוהשתלות למערכים מיקרו-כוננים קונבנציונליים.
מהסיבות הנ ל, החוקרים נדרשים כדי למטב את הבחירה של סוג של האלקטרודה או להשתיל סיבים אופטיים בהתאם למטרה של ההקלטה. לדוגמה tetrodes משמשים כדי להשיג תשואה יחידה גבוהה יותר ההיפוקמפוס1,13, בעוד הסיליקון בדיקה משמשים כדי לחקור את פרופיל עומק למינארי של אזורים קליפת המוח, כגון קליפת entorhinal המדיאלי (MEC)37. כיום, מיקרו כוננים עבור השרשה בו של tetrodes ובבדיקות סיליקון דווחו עבור חולדות5,11. עם זאת, זה מאוד מאתגר להשתיל tetrodes מרובים ובדיקות סיליקון בעכברים בגלל המשקל של מיקרו-כוננים, שטח מוגבל על ראש העכבר, ודרישות מרחבית לעיצוב microdrives להעסיק בדיקות שונות. למרות שניתן להשתיל בדיקה סיליקון ללא microdrive, הליך זה אינו מאפשר התאמה של החללית ומפחית את שיעור ההצלחה של סיליקון-בדיקה התאוששות12,38. יתר על כן, ניסויים אלקטרואופטיקה דורשים שיקולים נוספים בעיצוב מערך microdrive. פרוטוקול זה מדגים כיצד לבנות ולשתול מערך microdrive עבור הקלטה כרונית בעכברים נעים בחופשיות, אשר מאפשר השרשה של תשעה באופן עצמאי tetrodes מתכוונן אחד opto-סיליקון לבדוק. מערך זה מיקרודרייב מקלה גם על ניסויים אלקטרואופטיקה והתאוששות של לווין הסיליקון.

<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

הקלטות עצביות מרובות-אזוריות יכולות לספק מידע חיוני להבנת אינטראקציות בציר הזמן העדין בין אזורי מוח מרובים. עם זאת, עיצובים מיקרו-כונן קונבנציונלי לעתים קרובות רק לאפשר שימוש בסוג אחד של אלקטרודה להקליט מאזורים בודדים או מרובים, הגבלת התשואה של יחידה אחת או פרופיל עומק הקלטות. זה גם לעתים קרובות מגביל את היכולת לשלב הקלטות אלקטרודה עם כלים אלקטרואופטיקה למטרה מסלול ו/או תא סוג פעילות מסוימת. מוצג כאן הוא מערך מיקרו-כונן היברידית עבור עכברים נע בחופשיות כדי למטב את התשואה ותיאור של הייצור שלה ושימוש חוזר של מערך microdrive. העיצוב הנוכחי מעסיקה תשעה tetrodes ובדיקה אחת opto-סיליקון מושתל בשני אזורי מוח שונים במקביל עכברים נע בחופשיות. The tetrodes ו opto-סיליקון בדיקה מתכווננת באופן עצמאי לאורך הציר הגזובנמי במוח כדי למקסם את התשואה של היחידה ופעילויות מנופדות. מערך זה של המיקרו-כונן משלב גם הגדרת מניפולציה של אור, מניפולציות אלקטרואופטיקה מדיה כדי לחקור את סוג האזור המקומי או התאים הספציפיים הפונקציות של מעגלים עצביים ארוכת טווח. בנוסף, בדיקה opto-סיליקון ניתן לשחזר בבטחה ושימוש חוזר לאחר כל ניסוי. מכיוון שמערך המיקרו-כונן מורכב מחלקים מודפסים תלת-ממדיים, ניתן לשנות בקלות את העיצוב של המיקרו-כוננים כדי להתאים להגדרות שונות. תיאר לראשונה הוא העיצוב של מערך microdrive וכיצד לחבר את הסיבים האופטיים כדי בדיקה סיליקון עבור ניסויים אלקטרואופטיקה, ואחריו הייצור של הצרור tetrode והשרשה של המערך לתוך מוח העכבר. ההקלטה של פוטנציאל השדה המקומי ויחידה העולה בשילוב עם גירוי אלקטרואופטיקה גם להפגין היתכנות של מערכת מערך microdrive בעכברים נעים בחופשיות.

מערך המיקרו-כונן נבנה בתוך 5 ימים. ציר הזמן של הכנת המיקרו-כונן מתואר בטבלה 2. באמצעות מיקרו-כונן זה, תשעה tetrodes ואחד בדיקה סיליקון היו מושתלים לתוך היפוקמאל CA1 ו-MEC של העכבר [21 שבוע/29 משקל גוף האדם pOxr1-המין הגברי (C57BL/6 רקע)], בהתאמה. זה עכבר הטרנסגניים מבטא את היצור ב-MEC שכבה III הנוירונים ב?...

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

פרוטוקול זה מתאר את הבנייה של מערך microdrive היברידית המאפשר השרשה של תשעה באופן עצמאי tetrodes מתכווננת ובדיקה אחת opto-סיליקון מתכווננת בשני אזורי המוח בעכברים נעים בחופשיות. כמו כן הפגינו היא שיטה לשחזור בבטחה ושימוש חוזר במחקר opto-סיליקון למטרות מרובות.

מערכת Microdrive היברידית עם בדיקה ההשבה Opto-סיליקון ו Tetrode עבור הקלטה כפול בצפיפות גבוהה בחופשיות העברת עכברים

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

תכנון המיקרו-הנעה ההיברידית שלנו מאפשר לניסויים לא רק להקליט מאזורי מוח מרובים, אלא גם לבחור סוגים שונים של אלקטרודות כדי לייעל את התשואה והיציבות. שילבנו תשעה טטרודות, גשוש ליניארי מסיליקון וסיבים אופטיים הניתנים לכוונון ול לשימוש חוזר במערך מיקרו-הנעה לניסויים ב-vivo עם עכברים הנעים בחופשיות. טכניקה זו יכולה להיות מותאמת בקלות לבעלי חיים גדולים אחרים כגון חולדות או marmosets.גשושיות סיליקון שבריריות ביותר. אנחנו צריכים להיות זהירים כאשר מתמודדים עם הבדיקות, למשל, בעת התאמת הסיב האופטי וכאשר סיבוב הרכבה המעבורת לתוך microdrive. מערך המיקרו-דרייב מורכב מחמישה חלקים.כדי להכין את מברג המיקרו-דרייב עבור גשושית הסיליקון, הדפס תחילה תבנית פלסטיק של המיקרו-דרייב והצב סרט הדבקה סביב התבנית כדי ליצור קיר זמני סביב התבנית. יוצקים ג'ל סיליקון נוזלי לתבנית ומסירים בועות אוויר עם טלטול עדין. כאשר הסיליקון נרפא, הסר בזהירות את תבנית ג'ל הסיליקון מהתבנית.הבא להשתמש מטחנת סיבובי לחתוך 18 ו 9.5mm אורכים של צינור חוט נירוסטה 23 מד ולהשתמש במטחנה כדי מחוספס העליון 2 עד 3mm של הצינורות. החל נפח קטן של שמן סיליקון על בורג מותאם אישית ולהגדיר את הצינורות בורג לתוך התבנית. יוצקים אקריליק דנטלי לתוך התבנית ולהשתמש במזרק כדי לחסל את כל בועות האוויר סביב הצינורות והבורג.כאשר אקריליק שיניים נרפא באופן מלא להסיר את מברג microdrive מן התבנית ולהשתמש צבת לכופף 6mm מקצה אחד של קצה חוט 18mm לזווית של 60 מעלות. באמצעות כלי סיבוב לסובב את המברג microdrive כדי לבדוק את האיכות ולאחר מכן להתקין את המברג microdrive לתוך גוף מערך microdrive ולהפוך את הבורג כדי לבדוק אם הוא מסוגל לנוע למעלה ולמטה בצורה חלקה. כדי להכין את המעבורת עבור החללית סיליקון להשתמש מספריים חדים לחתוך שני אורכי 5 מ"מ של PEEK וליישר את הצינורות משני צידי המעבורת.הדבק את הצינורות למעבורת עם אפוקסי והחל נפח קטן של שמן סיליקון על עמדות המדריך. כאשר האפוקסי התייבש, הנח את המעבורת מעל עמדות המדריך של גוף מערך המיקרו-דרייב כדי לבדוק את האיכות. המעבורת צריכה לנוע בצורה חלקה ללא חיכוך מוגזם.כדי להכין את optorode להשתמש חותך רובי כדי לחשוף חתיכת סיב אופטי ל 21mm אורך לטחון את קצה הסיבים עד שהוא שטוח ומבריק. כאשר הקצה מוכן, מניחים בעדינות את הסיב האופטי בצד הקדמי של גשושית הסיליקון 200 עד 300 מיקרומטר מעל החלק העליון של אתרי האלקטרודה ומאבטחים זמנית את הסיבים עם סרט שקוף ואז מדביקים את הסיב האופטי לבסיס של גשושית הסיליקון עם נפח קטן של אפוקסי ומאפשרים לאנוקסי לרפא במשך חמש שעות. כדי לחבר את המעבורת לבדיקה סיליקון להחיל נפח קטן של אפוקסי בחלק האחורי של בסיס החללית סיליקון בעדינות להחזיק את החלק התחתון של המעבורת נגד בסיס בדיקה סיליקון במשך שתיים עד שלוש דקות, כדי למנוע היווצרות של פער בין המעבורת לבסיס החללית סיליקון.כאשר אפוקסי נרפא לחלוטין להחזיק את החריץ של המעבורת עם פינצטה בסדר ולהשתמש במיקרוסקופ כדי למקם בזהירות את צינורות המעבורת על עמדות המדריך של הגוף הראשי. סובב את המברג כדי להכניס את מברג המיקרו-דרייב לתוך חור המברג והכנס את קצה הצינור בצורת L לתוך החריץ של ראש המעבורת כדי להפעיל את גשוש הסיליקון ואת מברג המיקרו-דרייב. לאחר מכן לחתוך שני ברגים מספר 0 לאורך חוט 3.5mm ולטחון את הטיפים כדי להסיר burrs.מקם את מחזיק מחבר הבדיקה על גוף המערך והכנס את מחבר החשמל של גשושית הסיליקון למחזיק. הכנס את בורגי המספר 0 כדי להחזיק את מחזיק מחבר הבדיקה. השתמש אפוקסי כדי לאבטח את מחבר בדיקה סיליקון במחזיק דואג לא להדביק את החללית לגוף מערך microdrive.כדי לחבר את מחזיק ferrule לבדיקה אופטו-סיליקון וגוף מערך microdrive, לחתוך שני ברגים מספר 0 לאורך חוט 6mm ולטחון את הטיפים. טוחנים את החלק החיצוני של שני אגוזי בורג מכונה מספר 0 כדי להפוך אגוזי הקסדציפלה קטנים בקוטר חיצוני של 2.5 עד 3 מ"מ ולהכניס את בורג המספר 0 לרכיב A של המחזיק. הדבק את ראשי הבורג עם אפוקסי.החל נפח קטן של שומן סיליקון על רכיבים A ו- B כדי להפחית את החיכוך עם הגוף. השתמש פינצטה הפוכה כדי להכניס באופן זמני רכיב A לתוך הגוף ולמקום רכיב B על הברגים של רכיב A.Thread אגוזים מותאמים אישית על הברגים ולהשתמש צבת להדק את האגוזים כדי לאבטח את מחזיק ferrule על הגוף. הכנס את ferrule סיבים לתוך החריץ של מחזיק ferrule סיבים דואג כי ferrule סיבים הוא דבק 4 עד 5mm מתוך המחזיק.החל כמות קטנה של אפוקסי בין ferrule ואת חריץ המחזיק. כאשר אפוקסי נרפא, לשחרר את האגוזים ולהפוך את המברג microdrive כדי לבדוק את המעבורת ואת מחזיק ferrule עבור תנועה חלקה ואז לאשר כי קצה החללית נסוג לחלוטין לתוך הגוף כאשר מחזיק ferrule הוא בעמדה העליונה ואת צינורות המעבורת עדיין קשורים עם עמדות המדריך. כדי לחבר את חרוט המגן, הדק שני ברגים 3.5 מ"מ מספר 0 מבחוץ של הקונוס כדי להחזיק את המיקרו-דרייב במקומו.ניתן להגדיר את מערך המיקרו-דרייב בתוך חמישה ימים אם הבנייה תושלם בהתאם לציר הזמן המתואר בטבלה. לאחר התאמת הטטרוד ניתן לבדוק ביצועים התנהגותיים במסלול ליניארי ובמגרש פתוח. בשני סוגי הניסויים העכבר רשאי לחקור בחופשיות במשך כ -30 דקות בעוד האותות האלקטרופיזיולוגיים מתועדים ללא רעש חמור הקשור לתנועה לאורך כל ההקלטה.לאחר מכן ניתן לבצע גירוי אור בקליפת המוח האנטורינאלית המדיאלית כדי לעורר את שכבת קליפת המוח האנטורינאלית המדיאלית 3 נוירונים המקרנים את תת-השדה CA1 של ההיפוקמפוס. פעילויות ספיקינג ספונטניות ופוטנציאל שדה מקומי נרשמים לאחר מכן מהטטרודים ומגשושית הסיליקון כשהעכבר ישן. בניסוי מייצג זה, פוטנציאל השדה השמאלי שנרשם בטטרודים הדגים פעילויות אדווה גדולות המצביעות על כך שכל הטטרודים היו ממוקמים בקרבת שכבת התא הפירמידלי CA1.פעילויות תגובה הנגרמות על ידי אור במבחן זה נצפו לראשונה בקליפת המוח האנטורינאלית המדיאלית ואחריה פעילויות בתוך CA1 עם 13 עד 18 אלפיות שנייה של השהיה. יש לדאוג להכניס את החללית אופטו-סיליקון לתוך גוף microdrive בסביבה חופשית אלקטרוסטטית. את חרוט המיגון ניתן להחליף בחומרים כגון גיליון נייר וקלטת.פעולה זו תפחית את קצב המיקרו-דרייב בשיעור של עד 20%%עיצוב המיקרו-דרייב שלנו מספק אפשרויות גמישות לשילוב יעיל של אלקטרודות הקלטה כדי למדוד ולטפל באזורי מוח מרובים ולחקור את הדינמיקה והאינטראקציות של מבני מוח שונים.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

בצפיפות גבוהה הקלטות EEG של העכברים לנוע בחופשיות באמצעות polyimide מבוססי microelectrode

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

הקלטת הפוטנציאלים הפעולה &#39;יחיד נוירונים מחופשיות העברת יונים על פני שלושה שלבים של למידה

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

תאי חוט Tetrode הקלטה במוח של חופשיות הליכה חרקים

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

מערכת היברידית חרקים-מכונה: רדיו שליטה מרחוק של חיפושית עפה חופשי (<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

המצאה של צפיפות לתקשר גבוהה, אלקטרודות עצב שטוח ממשק עבור יישומי הקלטת הגירוי

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

הקלטה EEG בחופשיות העברת חולדות neonatal בשיטת רומן

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

EEG לא פולשנית הקלטות לנוע בחופשיות חזירונים

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

מולטי-סיב פונסה להקליט פעילות עצבית בבעלי חיים הנעים באופן חופשי

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

העברה תוך-מוחית של מטבוליטים מיקרוביאליים שמקורם במעיים בעכברים הנעים בחופשיות

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

הקלטה חוץ-תאית רב-ערוצית בעכברים הנעים בחופשיות

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