May 9th, 2018
אנו מציגים הבנייה של דחף ניתנים להדפסה תלת-ממד עם שמונה עשר tetrodes מתכווננות באופן עצמאי. הנעת מיועד להקליט את פעילות המוח באופן חופשי להתנהג חולדות על פני תקופה של מספר שבועות.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לבנות מכשיר הקלטה עם מספר אלקטרודות מתכווננות באופן עצמאי לבחינת פעילות מוחית בחולדות המתנהגות בחופשיות. לכן השיטה הזו מרגשת מאוד מאחר שהיא תעזור לענות על כמה שאלות שקשורות לניווט מיוחד, קבלת החלטות ותהליכים קוגניטיביים אחרים. היתרון העיקרי של היפר-דרייב זה הוא שהוא מספק הקלטה עצבית אמינה במוח באמצעות חומרים שקל להשיג.
למרות ששיטה זו תוכננה לשימוש ספציפי עם חולדות, ניתן להשתמש בה עם כל מין בעל גדלי ראש דומים או גדולים יותר כמו פרימטים שאינם אנושיים, ובכך לאפשר חקירות של מינים רבים. אלה החדשים בשיטה זו עשויים להיאבק עם הניואנסים הכרוכים בהכנת השלבים מכיוון שיש רמה מסוימת של ניסיון ודיוק הנדרשת כדי לפתח את הטריקים הללו שיכולים להפוך את הנהיגה למוצלחת. התחל בהרחבת החורים בליבה המודפסת בתלת מימד באמצעות מקדחים בגדלים שונים.
השתמש בקוטר של 0.61 מילימטר עבור 12 חוטי ההארקה דרך חורים. עבור חורים דרך 18 טטרודה, השתמש תחילה בביט של 0.66 מילימטר ולאחר מכן הרחב עם סיבית של 0.71 מילימטר. ביט בקוטר 0.84 מילימטר משמש עבור 18 החורים העיוורים של מוט המנחה.
לאחר מכן, השחילו את שני החורים דרך על גבי הליבה ואת שמונת החורים העיוורים הנותרים בעזרת ברז של 0.80. השתמש בברז תחתית עבור החורים העיוורים. צור חוטים חיצוניים בבסיס הליבה באמצעות תבנית 3/8-24.
כוונן את התבנית כראוי כך שאום ההיפר-דרייב יתאים לחוטים החדשים. בהתאם למספר הרצוי של חוטי הארקה, הכנס מספר קטעים באורך שישה מילימטרים של צינורות מתכת בגודל 23 לתוך חורי חוט ההארקה בליבה והדבק אותם במידת הצורך. תייק את הקצוות החיצוניים של צינוריות חוט האדמה עד שהן נשטפות עם הליבה ולאחר מכן נקה את הקנולות עם חוט פלדה בקוטר 0.30 מילימטר.
לאחר מכן, הכנס במלואו ברגים שטוחים באורך 18 08015.88 מילימטר עם הראש כלפי מטה לתוך החריצים בליבה. אין לכופף את הברגים או לפגוע בחוטים במהלך תהליך זה. באמצעות מתחם מיקום המוט לתוך תחנת הליבה, מקם 18 מקטעים של 17 מילימטר של מוט ריתוך בקוטר 0.89 מילימטר מעל חורי מוט ההנחיה בליבה ופטיש אותם כחמישה מילימטרים עד לשטיפה עם הברגים.
תקן את מיקומי מוטות הריתוך והברגים במידת הצורך, ולאחר מכן הדק את בורג הכתף המרכזי ואת ששת הברגים שמסביב במתחם מיקום המוט כדי לאבטח את הכיוונים החיצוניים של המוטות בליבה. הברג את האום על הליבה עם קומפלקס מיקום המוט והכנס את הליבה למחזיק ההיפר-דרייב כדי לאפשר מיקום קל יותר תחת סטריאוסקופ. מלאו את החריצים במלט דנטלי מדולל כדי להדק את הברגים לליבה.
מלאו שניים עד שלושה חריצים בכל פעם לפני שהמלט הדנטלי נעשה סמיך מדי. מגרדים את כל המלט הדנטלי העודף על הליבה כדי לשמור על התאמה נכונה למגן ואז מניחים לייבוש באוויר למשך 15 דקות. לאחר מכן, הדביקו את הברגים והמוטות לליבה בעזרת דבק סופר דק והניחו לייבוש למשך 15 דקות.
נקה והרחיב את שני החורים החיצוניים במעבורת המודפסת בתלת מימד בעזרת מקדחים. השתמש בביט בקוטר 0.61 מילימטר עבור החור הקטן יותר וביט של 0.89 מילימטר עבור החור הגדול יותר. הכנס את בורג המעבורת לבסיס מחזיק הבורג והבטיח את הכיוון הנכון.
לאחר מכן סגור את מכסה מחזיק הברגים. החזק את מחזיק הבורג בחוזקה והשחיל לאט דרך החור במכסה בעזרת ברז 0.80. הקש פעמיים או שלוש עד לקבלת מרקם חלק.
לאחר מכן הכנס את בורג המעבורת למעבורת מהצד עם הפתח הקטן יותר. הנח את מתחם הברגים של המעבורת-מעבורת הפוך בבסיס תחנת ההרכבה של המיקרו-כונן. לאחר מכן, החלק את שני הקצוות של קטע 15 מילימטר של צינורות מתכת בגודל 23, ולאחר מכן מקם את הצינור מעל החור בקוטר 0.61 מילימטר המונחה על ידי החריץ במכסה התחנה.
פטיש את הצינורית לתוך החור עד שהקצה העליון נשטף עם מכסה התחנה. הסר את החצי החיצוני של הקצה העליון של הצינורית בעזרת גלגל שיוף. נקה את הצינורית בעזרת חוט מתכת בקוטר 0.30 מילימטר.
לאחר מכן הדביקו את הצינורית על המעבורת באמצעות דבק סופר דק והקפידו לא להדביק את ברגי המעבורת למעבורת. הכן לפחות 18 מיקרו-כוננים. בדוק את המיקרו-כוננים על מתלה המיקרו-כונן.
ודא שבורג המעבורת יכול להסתובב בצורה חלקה במעבורת ושכל המיקרו-כונן נע בחופשיות לאורך מוט ההברגה. כדי להכניס צינוריות מנחות לליבת ההיפר-דרייב, התחל בהסרת צינורות כיווץ החום והחלק קטע של ארבעה מילימטרים של צינורות סיליקון לאורך הצרור אל הגבול המולחם-לא מולחם. תקע את החריץ במרווח ההיפר-דרייב כדי להרחיב את החור המרכזי ולאפשר למרווח להחליק סביב צינור הסיליקון.
הסר את הטריז כאשר המרווח יושב במרכז צינור הסיליקון. לאחר מכן, ארגן את מיקומי צינוריות ההנחיה בצרור על ידי הנחת מקטעים באורך 10 סנטימטר של חוט מתכת בקוטר 0.18 מילימטר דרך כל צינורית לתוך חור טטרודה ספציפי בליבת ההיפר-דרייב ומונע כל הצלבה של החוטים או הקנולות בתהליך. כופפו את קצה החוטים כדי להחזיק אותם במקומם.
דחוף את הצינוריות דרך החורים שלהן בליבה, היזהר להימנע מכיפוף או חצייה ביניהן עד שהקצה החופשי של כל צינורית נמצא לפחות שני מילימטרים מחוץ לקצה העליון של חור הטטרודה. אבטח את המרווח על ידי הברגת האום על הליבה, תוך הקפדה על מניעת סיבוב המרווח. מרחו טיפה של מלט דנטלי מדולל מאוד מהחלק העליון של הליבה על צומת הקנולות כדי לאבטח את מיקומן היחסי.
חותכים את חוטי ההנחיה מהקצה המולחם של הצרור ומסירים אותם מהקנולות על ידי נסיגה מהקצה החופשי. טען את המיקרו-כוננים לאט ובזהירות על כל מוט הברגה של הליבה. ודא שצינורית המיקרו-כונן בגודל 23 נכנסת לחור הטטרודה בצורה חלקה, צינורית המדריך בגודל 30 נכנסת לתוך צינורית המיקרו-כונן בגודל 23 בצורה חלקה, ובורג המעבורת מסתובב בצורה חלקה לאורך מוט ההברגה.
הברג את המיקרו-כוננים עד מילימטר אחד עד 1.5 מילימטר מעל הקצה התחתון של מוטות ההברגה. לאחר מכן חותכים 18 חתיכות של צינורות פוליאמיד למקטעים של 43 מילימטר שהם אורך צרור צינורית ההנחיה בתוספת שבעה מילימטרים. נקה כל צינור עם חוט פלדה בקוטר 0.8 מילימטר.
הפוך את הליבה, הכנס את צינורות הפוליאמיד בזהירות לתוך צינוריות ההנחיה מהקצה המולחם ודחף אותם עד הסוף. לאחר מכן הפוך את הליבה זקופה והדביק את הקצה העליון של צינור הפוליאמיד על צינורית המיקרו-דרייב עם דבק סופר עבה. הניחו את הליבה הפוכה ותנו לדבק להתייבש במשך 15 דקות.
לאחר הייבוש, חותכים את צינור הפוליאמיד הנוסף בקצה העליון ומשאירים 0.5 עד מילימטר אחד מחוץ לצינורית המיקרו-דרייב. כדי להרכיב את חוטי האדמה, חתוך תחילה אורכים של 25 עד 30 מילימטרים מחוט פלדה מצופה. לאחר מכן הפשיט שני מילימטרים מבידוד הפלסטיק משני קצות החוטים והכנס קצה אחד של כל אחד מהם לשני הצדדים של צינורית באורך שישה עד שמונה מילימטרים.
שטח את הקצה הזה של כל צינורית כדי לאבטח את החיבור לחוטים שלהם. לבסוף, הכנס את הקצה העגול של צינורית מד 30 לקצה העליון של צינורית חוט ההארקה בליבה ולחץ כדי להדק את ההחדרה. לאחר מכן השלם את ההרכבה של ההיפר-דרייב הרב-טטרודי בהתאם להוראות בפרוטוקול הכתוב.
תרשים פיזור זה מראה את הקשר בין אמפליטודות שיא לשיא של קוצים שנרשמו משתי אלקטרודות של טטרודה הממוקמת בקליפת המוח הפוסט-רינלית. כל נקודה מתאימה לשפיץ אחד. סביר להניח שמקורם של קוצים באותו תא.
ארבעה אשכולות מקודדים בצבע כפי שניתן לראות כאן. צורות הגל הממוצעות של הספייק מכל ארבעת ערוצי הטטרודה של התאים המקודדים בצבע המוצגים בתרשים הפיזור הקודם נראות כאן. עקבות של פוטנציאל שדה מקומי בטווח תדרי התטא שתועדו בו זמנית מארבעה טטרודות שונות הממוקמות בקליפת המוח האנטורינלית האמצעית כאשר החולדה חיפשה מזון בחופשיות נראים כאן.
בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לעבוד בדיוק לאורך כל ההליך כדי להבטיח שכל החלקים יתאימו זה לזה כראוי. כמו כן, היזהר ולבש PPE מתאים בעת עבודה עם כלי ההדגמה כדי למנוע פציעה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתם אמורים להבין היטב כיצד לבנות את ההיפר-כוננים המשופרים הללו הנושאים טטרודות מרובות להקלטות עצביות כרוניות בחולדות מתנהגות.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מחקר זה מציג היפר-כונן להדפסה תלת-ממדית שנועד להקליט את פעילות המוח בחולדות שמתנהגות בחופשיות לאורך תקופות ממושכות. ההיפר-כונן כולל שמונה טטרודות מתכווננות באופן עצמאי, המאפשרות תובנות משמעותיות לגבי תהליכים קוגניטיביים כמו ניווט מרחבי וקבלת החלטות.