Name: wireless electrophysiological recording of neurons by movable tetrodes in freely swimming fish
Uploaded: 2019-11-26T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Wireless Electrophysiological Recording of Neurons by Movable Tetrodes in Freely Swimming Fish at JoVE.com

Мы благодарны Нахуму Улановскому и сотрудникам Улановской лаборатории за помощь. Кроме того, мы благодарны Таль Новопланскому-Цуру за полезную техническую помощь. Мы с благодарностью отмечаем финансовую поддержку со стороны Университета Бен-Гуриона негритянского университета Негева (грант No 281/15) и Благотворительного фонда Хелмсли в рамках Инициативы по аграрной, биологической и когнитивной робототехнике Университета Бен-Гуриона в Негеве.

Все хирургические процедуры должны быть одобрены местными комитетами по этике по защите животных (например, IACUC).
1. Строительство микроприводного жилья
<ol><li>Чтобы построить корпус, вырезать 1 мм шириной латунной пластины в 19 мм х 29 мм х 1 мм пластины с помощью пилы. Вырежьт...

<ol>
	<li>Jacobson, M., Gaze, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Types+of+visual+response+from+single+units+in+the+optic+tectum+and+optic+nerve+of+the+goldfish.">Types of visual response from single units in the optic tectum and optic nerve of the goldfish.</a> Quarterly Journal of Experimental Physiology and Cognate Medical Sciences. 49 (2), 199-209 (1964).</li><li>Ben-Tov, M., Donchin, O., Ben-Shahar, O., Segev, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pop-out+in+visual+search+of+moving+targets+in+the+archer+fish.">Pop-out in visual search of moving targets in the archer fish.</a> Nature Communications. 6, 6476 (2015).</li><li>Zottoli, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+the+startle+reflex+and+Mauthner+cell+auditory+responses+in+unrestrained+goldfish.">Correlation of the startle reflex and Mauthner cell auditory responses in unrestrained goldfish.</a> Journal of Experimental Biology. 66 (1), 243-254 (1977).</li><li>Canfield, J. G., Rose, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+Mauthner+neurons+during+prey+capture.">Activation of Mauthner neurons during prey capture.</a> Journal of Comparative Physiology A. 172 (5), 611-618 (1993).</li><li>Canfield, J. G., Mizumori, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+chronic+neural+recording+in+the+telencephalon+of+freely+behaving+fish.">Methods for chronic neural recording in the telencephalon of freely behaving fish.</a> Journal of Neuroscience Methods. 133 (1-2), 127-134 (2004).</li><li>Orger, M. B., de Polavieja, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+behavior:+opportunities+and+challenges.">Zebrafish behavior: opportunities and challenges.</a> Annual Review of Neuroscience. 40, 125-147 (2017).</li><li>Vanwalleghem, G. C., Ahrens, M. B., Scott, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrative+whole-brain+neuroscience+in+larval+zebrafish.">Integrative whole-brain neuroscience in larval zebrafish.</a> Current Opinion in Neurobiology. 50, 136-145 (2018).</li><li>Vinepinsky, E., Donchin, O., Segev, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wireless+electrophysiology+of+the+brain+of+freely+swimming+goldfish.">Wireless electrophysiology of the brain of freely swimming goldfish.</a> Journal of Neuroscience Methods. 278, 76-86 (2017).</li><li>Vandecasteele, M., et al. <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+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents.">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> JoVE (Journal of Visualized Experiments). (61), e3568 (2012).</li><li>Ferguson, J. E., Boldt, C., Redish, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creating+low-impedance+tetrodes+by+electroplating+with+additives.">Creating low-impedance tetrodes by electroplating with additives.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 156 (2), 388-393 (2009).</li><li>Arcot Desai, S., Rolston, J. D., Guo, L., 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=Improving+impedance+of+implantable+microwire+multi-electrode+arrays+by+ultrasonic+electroplating+of+durable+platinum+black.">Improving impedance of implantable microwire multi-electrode arrays by ultrasonic electroplating of durable platinum black.</a> Frontiers in Neuroengineering. 3, 5 (2010).</li><li>Lewicki, 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=A+review+of+methods+for+spike+sorting:+the+detection+and+classification+of+neural+action+potentials.">A review of methods for spike sorting: the detection and classification of neural action potentials.</a> Network: Computation in Neural Systems. 9 (4), R53-R78 (1998).</li><li>Teixeira, F. B., Freitas, P., Pessoa, L. M., Campos, R. L., Ricardo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+IEEE+802.11+underwater+networks+operating+at+700+MHz,+2.4+GHz+and+5+GHz.">Evaluation of IEEE 802.11 underwater networks operating at 700 MHz, 2.4 GHz and 5 GHz.</a> Proceedings of the 10th International Conference on Underwater Networks &amp; Systems. , (2015).</li><li>Sendra, S., Lloret, J., Rodrigues, J. J., Aguiar, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Underwater+wireless+communications+in+freshwater+at+2.4+GHz.">Underwater wireless communications in freshwater at 2.4 GHz.</a> IEEE Communications Letters. 17 (9), 1794-1797 (2013).</li><li>Lloret, J., Sendra, S., Ardid, M., Rodrigues, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Underwater+wireless+sensor+communications+in+the+2.4+GHz+ISM+frequency+band.">Underwater wireless sensor communications in the 2.4 GHz ISM frequency band.</a> Sensors. 12 (4), 4237-4264 (2012).</li><li>Hoogerwerf, A. C., Wise, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+microelectrode+array+for+chronic+neural+recording.">A three-dimensional microelectrode array for chronic neural recording.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 41 (12), 1136-1146 (1994).</li><li>Harris, K. D., Quiroga, R. Q., Freeman, J., Smith, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+data+quality+in+neuronal+population+recordings.">Improving data quality in neuronal population recordings.</a> Nature Neuroscience. 19 (9), 1165 (2016).</li></ol>

В этом протоколе подробно описаны шаги, связанные с вжививанием тетроде массива в теленцефалон свободно плавающей золотой рыбки. Этот метод реализует нейронный регистратор, который усиливает и записывает сигналы, полученные из до 16 каналов вместе с микроприводом, который может регули...

Рыбы являются самой большой и разнообразной группой позвоночных, и, как и другие позвоночные, они обладают сложными когнитивными способностями, такими как навигация, общение, сон, охота и т.д. Тем не менее, нейронные механизмы, регулирующие поведение рыб, по большей части остаются неизвестными.
В последние несколько десятилетий внеклеточные записи из обездвиженых рыб в первую очередь были реализованы для изучения различных аспектов нейронной основы поведения1,2. Хотя этот метод подходит для некоторых сенсорных систем, исследование всего спектра нервной основы поведения трудно, если не невозможно в обездвиженные животные. Первые достижения включали запись из клеток Mauthner привязанных плавающих рыб3,4. Тем не менее, клетки Маутнера непропорционально большие, и записанные потенциальные амплитуды действия, которые могут достигать нескольких м.В., облегчают запись. Позже, Canfield и др. описал доказательство концепции при использовании привязанного животного для записи из теленцефалона рыбы5. Другой недавний метод для записи нейронной активности от рыбы является изображения кальция (см. отзывы Оргер и де Polavieja6, и Vanwalleghem и др.7). Этот метод был разработан для использования с личинками зебры, потому что кожа и череп прозрачны во время личиночной стадии. Однако этот метод не может быть использован для изучения сложного поведения на более поздних стадиях разработки.
Здесь мы представляем новую технику для записи внеклеточной нервной активности из мозга свободно плавающих рыб. Это модифицированная версия протокола, описанная в Vinepinsky et al.8. Основным нововведением является добавление микропривода, который позволяет контролировать положение электродов после операции. Техника предназначена для записи из теленефалиона золотой рыбки с использованием набора тетродов, которые подключены к регистратору нейронных данных с помощью микропривода. Вся установка беспроводной и закреплены на черепе рыбы. Специфический вес системы выравнивается с водным весом, добавляя небольшой поплавок, который позволяет рыбе свободно плавать.
Методика основана на использовании регистратора нейронных данных, который усиливает, оцифровывает и хранит сигнал в бортовом устройстве памяти. Телеметрическая система регистратора используется для запуска и остановки записей, а также для синхронизации с видеокамерой. В этом протоколе используется 16-канальный нейронный регистратор, встроенный в водонепроницаемую коробку вместе с микроприводом.
Сборка микропривода изготовлена из двух основных компонентов: самого микропривода и корпуса микропривода(рисунок 1A,B). Корпус держит микропривод и тетроды, а также выступает в качестве якоря между черепом и коробкой регистратора(Рисунок 1C). Коробка регистратора ПВХ изготовлена с помощью машинного процесса и герметична с помощью O-кольца(рисунок 1E-G, см. также Дополнительную диаграмму 1, Дополнительная фигура 2, и Дополнительная рисунок 3 для трехмерной диаграммы 3D). С одной из концов, кусок полистирола пены крепится к коробке регистратора, чтобы компенсировать вес имплантата и обеспечить рыбу с плавучести нейтральный имплантат. Конструкция микропривода, описанная в протоколе, соответствует процедуре, представленной Vandecasteele et al.9 с модификацией для присоединения микропривода к корпусу(рисунок 1А). Представлены все основные шаги.
Процедура, описанная в протоколе подготовки черепа рыбы, аналогична процедуре, представленной в Vinepinsky et al.8, и кратко описана в протоколе. На следующий день после операции, рыбы, как правило, полностью оправился от последствий анестезии и готовы к поведенческим экспериментам. Обратите внимание, что расположение тетроде может быть скорректировано путем поворота микроприводного винта. Винт имеет интервал 300 мкм на полное вращение и продвижение 75 мкм рекомендуется до тех пор, пока целевой расположение мозга не будет достигнуто. Соответствующий атлас мозга следует консультироваться с целью конкретной области мозга, представляющих интерес. Целесообразно испытать электрод impedance каждый раз, когда рыба под анестетом для замены батареи или карты памяти.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.7 mm round drill bits</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Compatible with the drill.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15-blade Scalpel</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16 channel PCB board</td>
			<td>Neurlynx</td>
			<td>EIB-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1X3M phillips flat head screws</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stainless steel. Any type.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1X3M phillips round head screws</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stainless steel. Any type.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 cm X 19 cm X 1 mm brass plate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>See Figure 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2X6M phillips flat head screws</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stainless steel. Any type.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3140 RTV coating</td>
			<td>Dow Crowning</td>
			<td>2767996</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>75 &#181;m Silver wire</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brass machine screws #00-90</td>
			<td></td>
			<td>947-1006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brass plates 7.5mm X 2.5mm X 0.6mm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A 3D drawing is provided. See supplementary 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coated Tungsten wire 25&#181;m</td>
			<td>California Fine Wire Company</td>
			<td>5000160</td>
			<td>Depending on the appication the tetrodes can be fabricated from any type of wire. Popular wires are nicrome wires that can be found with lower diameters (eg. A-M systems, 762000)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coated Tungsten wire 50&#181;m</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>795500</td>
			<td>Can be replaced with any other wire with low impedance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrilic glue</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental Burnisher</td>
			<td>ComDent UK</td>
			<td></td>
			<td>Any small sterille stainless-still tool will do.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement - GCFujiPLUS</td>
			<td>GC</td>
			<td>431011</td>
			<td>Other dental cements would probably will work as well although we have never tried any other.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental drill or nail polish drill</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Dental drills are expensive, a nail polish drill can be a cheap replacement.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit #65</td>
			<td></td>
			<td>947-65</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast curing epoxy</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any 5 minutes curing epoxy can be used here.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Logger box with O-ring sealing</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A 3D drawing is provided. See supplementary 1-3. The box should be machine fabricated (do not use 3D printers). Use transperant material, to be able to see the indicator LEDs on the logger.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized turning device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made as described in &#34;open ephys&#34; website. Can also be purchusaed from neurolynx (&#34;Tetrode Spinner 2.0&#34;) or bulit by other means.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouselog-16 Neural logger</td>
			<td>Deuteron Technologies Ltd</td>
			<td></td>
			<td>There are several neural loggers available on the market, including: SpikeGadget (UH32 32channels) and Neurologger 2/2A/2B of Alexei Vyssotski. It should be noted that weight is not a major contraint since it can be counterbalanced with floating Styrofoam</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MS-222</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E10521</td>
			<td>Ethtl 3-aminobenzoate methanesulfonate 98%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nano-Z plating</td>
			<td>White Matter LLC</td>
			<td></td>
			<td>The nano-Z can be bought from several supllieres. Any impedance meter can be used, e.g. IMP-1 / 6662 / 2788, BAK Electronics.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCB pins</td>
			<td>Neurlynx</td>
			<td>Neuralynx EIB Pins</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polymide tubing 250&#181;m</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>822000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rechargable battery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3.7 Lipo battery, 370 mAh. Holds about 6 hours of recording. Smaller or larger battries can be used to reduce the weight or extend recording time.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone tubing 0.64 mm</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>806100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel 1.5 mm</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>846000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sudium Bicarbonate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap #00-90</td>
			<td></td>
			<td>947-1301</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaseline</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any type of soft petroleum skin protectant can be used here.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

wireless electrophysiological recording of neurons by movable tetrodes in freely swimming fish

Нейронные механизмы, регулирующие поведение рыб, остаются в основном неизвестными, хотя рыбы составляют большинство всех позвоночных. Способность записывать активность мозга от свободно движущихся рыб будет заранее исследования на нервной основе поведения рыбы значительно. Кроме того, точный контроль места записи в головном мозге имеет решающее значение для изучения скоординированной нейронной активности в различных регионах в рыбьем мозге. Здесь мы представляем технику, которая записывает беспроводной из мозга свободно плавающих рыб, контролируя глубину места записи. Система основана на нейронном регистраторе, связанном с новым водносовместимым имплантатом, который может регулировать местоположение записи с помощью тетродов, управляемых микроприводом. Возможности системы иллюстрируются с помощью записей из теленцефалона золотой рыбки.

Во время записи сессии золотая рыбка свободно плавала в квадратном резервуаре для воды, в то время как нейронная активность в ее теленефалионе была записана. Целью этих экспериментов было изучение того, как нейронная активность одиночных клеток определяет поведение ?...

Watch this Scientific Journal Video about Wireless Electrophysiological Recording of Neurons by Movable Tetrodes in Freely Swimming Fish at JoVE.com

Wireless Electrophysiological Recording of Neurons by Movable Tetrodes in Freely Swimming Fish

Представлен новый беспроводной метод записи внеклеточных нервных сигналов из мозга свободно плавающей золотой рыбки. Записывающее устройство состоит из двух тетродов, микропривода, регистратора нейронных данных и водонепроницаемого корпуса. Все детали изготовлены на заказ, за исключением регистратора данных и его разъема.

Беспроводная электрофизиологическая запись нейронов movable Tetrodes в Свободно плавающих рыб

The neural mechanisms governing fish behavior remain mostly unknown, although fish constitute the majority of all vertebrates. The ability to record brain ...

Мы разработали новый метод записи внеклеточного нейронного сигнала из мозга свободно плавающих рыб. Это открывает двери для изучения нейронных механизмов в конце дня поведение рыб. Этот метод является действительным и доказательство воды и, следовательно, позволяет записи в то время как рыба плавать свободно в резервуаре для воды.Кроме того, расположение записи может управляться встроенным микро-диском. Таль Зур-Новопланский, наш лаборант, поможет мне продемонстрировать эту процедуру. Для строительства корпуса используйте латунную пластину размером 19 миллиметров на 29 миллиметров на один миллиметр.С двумя 5,5-миллиметровыми прорезями на длинных сторонах, перпендикулярно краю. Прорези должны быть на 6,5 миллиметрах от узкой стороны. Используя плоскогубцы, сложите область между щелями на длинных сторонах внутрь.Затем сложите нижнюю часть внутрь и верхнюю сторону наружу, чтобы получить жилье. Далее, используйте три миллиметра укропа бит, чтобы сделать отверстия в микро-диск жилья для винтов и припой стороны жилья. Используйте тонкий круговой файл, чтобы создать небольшую полукруглую щель в нижней части корпуса, который имеет радиус 1,5 миллиметра.Используя один миллиметр сверла бит сделать отверстие в задней части жилья для тетродов. Во-первых, используйте резак, чтобы разорвать три контактный кусок из одного ряда мужской контактный заголовок полосы. С помощью плоскогубцев вытащите средний штифт.Затем используйте резак, чтобы сократить оставшиеся булавки до 10 миллиметров в длину. Используйте номер 65 сверлить бит, чтобы просверлить отверстие через среднее отверстие контактный и использовать двойной ноль 99 крана для бурения потока. Соберите микро-диск и латунные пластины.Вставьте винт через первую латунную пластину, через контактный заголовок нить, а затем через вторую латунную пластину. Наконец, поместите гайку на винт и аккуратно затяните собранный микро-диск. Solder булавки вместе с латунными пластинами и припой гайку вместе с кончиком винта.После этого, припой микро-драйв в микро-диск жилья в четырех точках по бокам микро-диск латунные пластины. Использование эпоксидного клея шесть миллиметров длиной трубки из нержавеющей стали на небольшой полукруглой щели в нижней части микропривод жилья. Клей три миллиметра длиной трубки из нержавеющей стали на булавку голову так, что он выстроился с шестимиллиметровой трубкой на корпусе.Вставьте подготовленные силиконовые и полиимидные трубки в две трубки из нержавеющей стали и используйте клей цианоакрилата, чтобы приклеить их к трубке из нержавеющей кражи, прикрепленной к заголовку штыря. Затем, винт микро-диск всю дорогу и отрезать избыток труб сверху и снизу двух стальных труб. Затем вырежьте два голых серебряных провода диаметром 75 микрометров длиной 12 сантиметров и припой их как к наземному соединению в доске интерфейса электрода, так и ко всем неиспользованным каналам.Нажмите один из подготовленных вольфрама провода в одно из отверстий 16 канал электродов интерфейс борту. Поместите булавку в отверстие и нажмите на нее парой плоскогубцев. Измерьте сопротивление между штырем и некодной стороной провода, чтобы проверить наличие подключения.Повторите этот процесс для всех подготовленных проводов, включая один 50-метровый провод для эталонного электрода. Затем сгруппив электродные провода в две группы по четыре провода каждый и склеить их вместе с помощью клейкой лентой в конце каждого провода оставив эталонный провод в покое. Держите доску интерфейса электрода над моторизованным поворотным устройством и поместите конец клейкой ленты из одной группы из четырех проводов на устройство.Нанесите 130 раундов по часовой стрелке с последующим 20 вращениями против часовой стрелки. Затем нанесите цианоакрилатный клей, чтобы покрыть тетрод. После того, как клей вылеется, вырезать тетрод близко к клейкой ленте.Повторите этот вращающийся процесс склеивания и резки к другому тетроду. Во-первых, прикрепите корпус микро-привода к коробке лесозаготовителя с двухмиллиметровыми винтами. Нить тетродов и эталонный электрод через отверстие в задней части микроприводного корпуса.Нить тетродов через две силиконовые трубки и нить 50 микрометров вольфрама провода через полиимидную трубку. Винт микро погружения весь путь вниз и применять цианоакрилат клей в верхней части труб, чтобы приклеить тетроды и провода к их труб и обеспечить движение согласуется с микро-привода. Винт микро-диск всю дорогу до вершины.Нанесите мягкую нефть на открытый тетрод и провода внутри микро-привода жилья, чтобы предотвратить движение. Прикрепите предварительное окно чашки Петри к передней части микро-диска жилья с эпоксидной смолой, убедившись, что держать землю провода за окном. Далее нанесите комнатное температурное вулканизирующее покрытие на открытые тетроды и провода между крышкой коробки лесозаготовителя и корпусом микродвигателя.Используйте острые ножницы, чтобы сократить тетроды и эталонный провод до нужной длины. После этого прикрепите к коробке маркированную, источаемую полистироловую пену. Отрегулируйте его размер таким образом, чтобы его плавучесть была сбалансирована при погружении в водяную баню.После обезболить рыбу, вытащить рыбу из воды и поместить ее в держатель. Используйте стерильный шпатель, чтобы применить пять процентов лидокаина пасты на коже выше назначенного места операции в течение 10 минут. Затем удалите лидокаин.Используйте стерильный скальпель лезвия номер 15, чтобы удалить кожу над черепом в области, назначенной для имплантата. Затем используйте зубную дрель с 0,7-миллиметровыми буровыми битами для бурения четырех отверстий в черепе. Нанесите цианоакрилатный клей на одно из отверстий и сразу же вставьте один миллиметровый винт.Повторите этот процесс для остальных отверстий сверла. После этого используйте зубной ожог для применения зубного цемента на винтах и на периферии открытого черепа. С помощью зубной дрель сделать отверстие, которое составляет пять миллиметров в диаметре выше области мозга интерес.Используйте тонкие пинцеты и мягкие ткани бумаги для удаления жировой ткани между черепом и мозгом и подвергать области мозга цели быть осторожным, чтобы не повредить большие кровеносные сосуды под черепом. Во-первых, опустите имплантат таким образом, чтобы электроды вставлялись в мозг, в то время как нижняя часть микроприводного корпуса находится рядом с черепом. Начните прикреплять имплантат к черепу, применяя небольшое количество зубного цемента между корпусом и ближайшим винтом черепа.После того, как первая часть зубного цемента вылеется применять дополнение зубного цемента и закрыть отверстие над черепом и весь открытый череп. После промывки жабры рыбы с пресной водой, чтобы разбудить его, удалить рыбу из держателя и поместить его обратно в свой домашний бак. Убедитесь, что рыба может свободно плавать с имплантатом.Целью этих экспериментов является изучение того, как нейронная активность отдельных клеток кодирует поведение рыбы. Для этого в теленцефалон свободно плавающей золотой рыбки имплантируется тетродный массив, который позволяет фиксировать нейронную активность. Активность мозга во время записи оцифровывается на 31, 250 Герц и высокий проход фильтруется на 300 Герц регистратор данных.Затем в автономном режиме фильтр пропуска запрета применяется к сигналам и предварительное сырье данные разделены на канал каждого тетрода и канал ссылки. Следующие общие алгоритмы сортировки шипов используются для характеристики активности одной ячейки. Первый канал вручную фильтруется минимальным порогом амплитуды шипа.Также фильтруются шипы, появившиеся в более чем одном тетроде или в справочном канале. Обнаруженные шипы затем вручную группируются и фильтруются по форме, длине, интервалу меж шипов и основному анализу компонентов. Важно проверить целостность имплантата перед операцией.Тетрод можно проверить с помощью стандартного счетчика, и коробку следует проверить на наличие утечки под водой. Этот метод может быть изменен для работы со многими водными животными до тех пор, как они достаточно велики, чтобы держать систему. Это позволяет изучить нейронный механизм, который лежат в основе их поведения.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

Крупномасштабные Запись нейронов Зонды Движимое кремния в Поведение грызунов

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Ретроградная Флуоресцентная маркировка Позволяет Целевые Внеклеточные единичные Запись с Выявленные Нейроны<em&gt; В естественных условиях</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Forebrain Electrophysiological Recording in Larval Zebrafish

Передний мозг Электрофизиологические записи в личинки данио рерио

Epilepsy affects nearly 3 million people in the United States and up to 50 million people worldwide. Defined as the occurrence of spontaneous unprovoked ...

Recording Electrical Activity from Identified Neurons in the Intact Brain of Transgenic Fish

Запись электрической активности нейронов Выявленные в интактном мозге трансгенных рыб

Understanding the cell physiology of neural circuits that regulate complex behaviors is greatly enhanced by using model systems in which this work can be ...

Simultaneous Electrophysiological Recording and Calcium Imaging of Suprachiasmatic Nucleus Neurons

Одновременное электрофизиологические записи и Кальций изображений супрахиазматического ядра нейронов

Simultaneous electrophysiological and fluorescent imaging recording methods were used to study the role of changes of membrane potential or current in ...

Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish

Долгосрочный Поведенческая Отслеживание свободно плавающих слабо электрических рыб

Long-term behavioral tracking can capture and quantify natural animal behaviors, including those occurring infrequently. Behaviors such as exploration and ...

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

Электрофизиологические записи в мозгу неповрежденном взрослых данио рерио

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

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

Запись потенциалов действия отдельных нейронов &#39;свободно перемещаться Голуби на трех этапах обучения

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

Внеклеточная провода Тетрод Запись в Мозга Свободно Прогулки Насекомые

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