Planung und Bau eines kostengünstigen Headstage für Simultaneous Neural Stimulation und Aufnahme in the Water Maze
Summary
Wir präsentieren eine Low-Cost-Methode zu entwerfen und zu konstruieren ein Licht headstage Vorverstärker mit gleichzeitiger neuronalen Ableitung und Stimulation Fähigkeit. Dieses Gerät kann für den Einsatz abgedichtet werden in schwimmenden Tieren.
Abstract
Headstage Vorverstärker und Quelle Anhänger werden üblicherweise verwendet, um neuronale Aktivität in der Verhaltensforschung Neurophysiologie Experimenten zu studieren. Verfügbaren kommerziellen Produkte sind oft teuer und nicht leicht angepasst, und nicht Tauchpumpe. Hier beschreiben wir eine Methode zur Planung und Errichtung einer maßgeschneiderten, integrierten Schaltkreis headstage zur gleichzeitigen 4-Kanal-neuronale Aufnahme und 2-Kanal-Simulation an wachen, sich verhaltenden Tier. Die headstage ist das Ergebnis eines freien, kommerziell erhältlichen CAD-type-Design-Paket, und kann leicht modifiziert werden, um verschiedene Skalen (zB Kanäle hinzufügen) unterzubringen. Eine angepasste Platine ist mit Hilfe Surface Mount Widerstände, Kondensatoren und Operationsverstärkern, die Einheit zu gewinnen Source-Folger-Schaltung zu bauen. Die headstage ist wasserdicht mit einer Kombination von Epoxidharz, Parafilm und ein synthetischer Kautschuk putty gemacht. Wir haben dieses Gerät verwendet, um lokale Feldpotenziale aufzeichnen und stimulieren verschiedene Hirnregionen gleichzeitig über unabhängige Kanäle in Ratten schwimmen in einem Wasser-Labyrinth. Die Gesamtkosten belaufen sich auf <$ 30/unit und können leicht hergestellt werden.
Protocol
Discussion
Wasser Labyrinth auf Verhaltensänderungen Aufgaben bieten effektive Werkzeuge, um Tiere zu kognitiven Fähigkeiten und Darstellungen in Echtzeit 1-Sonde. Die Verwendung von leichten und kostengünstigen headstage Vorverstärker ist besonders kritisch in Verhaltenstherapie Neurophysiologie Anwendungen, bei denen das Wasser Labyrinth. Da entweicht das kalte Wasser bietet die intrinsische Motivation für die Tiere in dieser Aufgaben kann ihr Verhalten in wiederholten Versuchen, ohne die Schwierigkeiten zu motiv…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten Justin Riceberg für die technische Unterstützung bei der Prüfung der headstage anzuerkennen. Diese Arbeit wurde teilweise durch National Institutes of Health Grants MH65658, MH073689 und F30 AG034003-01A1, und der Mount Sinai School of Medicine unterstützt.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Custom designed Integrated Circuit Board | ExpressPCB.com | Custom | 2 layer double sided PCB | |
| Surface mount Resistors | Mouser Electronics | RK73B1JTTDD156J | 1/10 W, 15 M Ohm 0603, Thick film | |
| SMD Capacitors | Newark Electronics | 0402YD104KAT2A | 0.1 uF (0402) | |
| SMD Operational Amplifier (quad FET) | Mouser Electronics | 595-TLC2274AIPW | Quad FET – low noise | |
| 9 pin ABS socket | Ginder Scientific | GS09SKT-220 | For animal connection | |
| 9-pin ABS Plug | Ginder Scientific | GS09PLG-220 | To be implanted in animal | |
| Black Delrin Ring Nut | Ginder Scientific | GS09BDN-220 | ||
| Black Delrin Cap Nut | Ginder Scientific | GS09BDC-220 | For protecting animal’s implant | |
| Amphenol pins (male) | Ginder Scientific | 220-P02 | ||
| Amphenol pins (female) | Ginder Scientific | 220-S02 | ||
| 5-minute epoxy | Devcon Inc. | S-208 / 20845 | ||
| Poster Tack Putty | Elmer’s | 026000015318 | ||
| Rosin Core Solder | Radio Shack | 64-009 | ||
| Soldering Iron | Weller | Pyropen WSTA6 | (adjustable heat) | |
| Metal tweezers | Fine Science Tools | Size 5 | ||
| Parafilm sheets | American National Can | Parafilm 4″ x 250′ | ||
| Magnet wire | Belden | 8052 | Enamel Coated | |
| Ammeter/ Multimeter | Fluke Mfg Co. | 77 Multimeter | ||
| Millmax Double Row Headers | Millmax / Mouser | 575 – 002101 | 0.05″ | |
| Solder Wick | Chemtronics | 7-10L | 0.75 in. |
References
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- Rolston, J. D., Gross, R. E., Potter, S. M. A low-cost multielectrode system for data acquisition enabling real-time closed-loop processing with rapid recovery from stimulation artifacts. Front. Neuroengineering. 2, 12-12 (2009).
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- Shirvalkar, P. R., Rapp, P. R., Shapiro, M. L. Bidirectional changes to hippocampal theta gamma oscillations predict memory for recent spatial episodes. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (15), 7054-709 (2010).
