Проектирование и монтаж Сверхлегкий моторизованная Microdrive при хронических нейронных Recordings у мелких животных
Summary
Проектирование, изготовление и монтаж ультра-легкой моторизованной Microdrive описано. Устройство представляет собой экономически эффективное и простое в использовании решение для хронических записи одной единицы в себя небольшие животные.
Abstract
Возможность записи с хроническими популяции нейронов в свободное поведение животных оказалось бесценным инструментом для рассечения функции нейронных цепей, лежащих в основе разнообразных природных форм поведения, включая навигацию 1, 2,3 принятия решений, а также создание сложных последовательностей двигателя 4 , 5,6. Достижения в области прецизионной обработки позволило для изготовления легких устройств, пригодных для хронических записи в мелких животных, таких как мыши и певчих птиц. Возможность регулировать положение электрода с небольшой дистанционно управляемый двигатель еще больше увеличил доходность записи в различных поведенческих контекстов, уменьшая животных обращения. 6,7
Здесь мы опишем протокол построить ультра-легких моторизованных Microdrive для долгосрочных хронических записи в мелких животных. Наш проект превратился из ранее опубликованной версии 7, и была адаптирована для простоты в использовании и экономически дает эффектВенесс быть более практичными и доступными для широкого круга исследователей. Это проверенная конструкция 8,9,10,11 позволяет осуществлять тонкую, удаленное расположение электродов в диапазоне ~ 5 мм и весит менее 750 мг в полностью собранном виде. Мы приводим полный протокол о том, как построить и собрать эти диски, включая 3D CAD чертежей для всех пользовательских компонентов Microdrive.
Protocol
Discussion
Протокол, представленные здесь приведет устройство, способное высококачественные записи с минимальными артефактами движения только при надлежащем уходе берется строительства. Подгонка трансфер в шасси, если решающее значение: слишком плотный и риск перегрузки двигателя высока, сли?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Эстер и Иосиф Klingenstein фонда, McKnight Endowment Fund, и NINDS 1R01NS066408-01A1.
Materials
| Name of item | Company | Catalogue number | Comments |
| Chassis | custom | Cut from PEI | |
| Electrode Shuttle | custom | Cut from PEI | |
| Shuttle Tubes | custom | Cut from Stainless Steel | |
| Connector | Omnetics | A7886-001 | Mates to A7877-001 |
| Motor w/ Gearhead | Faulhaber | 0206-A-001-B-021-47:1 | |
| Wire Guide | Small Parts, Inc | SWPT-0113-12 | |
| Electrode Guide | Small Parts, Inc | SWPT-0045-12 | |
| 10MΩ Pt-Ir electrodes | Microprobes, Inc | PI2PT310.0H3 | |
| Platinum Wire | A-M Systems | 772000 | For electrode wires |
| Silver Wire | A-M Systems | 786000 | For ground wire |
| Tungsten Wire | A-M Systems | 797000 | For electrode pins |
| Transparency | 3M | AF4300 | |
| Torr Seal | Varian | 9530001 | |
| Kwik-Cast | WPI | KWIK-CAST | |
| Cyanoacrylate | Krazy Glue | KG517 | |
| Fast-Set Epoxy | Hardman | 04001 | |
| Light Mineral Oil | Sigma | M5310 | |
| Chlorine bleach | |||
| Diagonal cutters | |||
| Scalpel blade | |||
| Forceps | |||
| Drive jig | custom | Epoxy the mating connector to a syringe or stick | |
| Small Vice |
References
- O’Keefe, J., Dostrovsky, J. The hippocampus as a spatial map. Brain Research. 34, 171-175 (1971).
- Pennartz, C. M., Berke, J. D., Graybiel, A. M., Ito, R., Lansink, C. S., van der Meer, M., Redish, A. D., Smith, K. S., Voorn, P. . Corticostriatal Interactions during Learning, Memory Processing, and Decision. 29, 12831-12838 (2009).
- Kepecs, A., Uchida, N., Zariwala, H., Mainen, Z. F. Neural correlates, computation, and behavioural impact of decision confidence. Nature. 455, 227-2231 (2008).
- Hahnloser, R. H. R., Kozhevnikov, A. A., Fee, M. S. An ultra-sparse code underlies the generation of neural sequences in a songbird. Nature. 419, 65-70 (2002).
- Leonardo, A., Fee, M. S. Ensemble Coding of Vocal Control in Birdsong. J. Neurosci. 25 (3), 652-661 (2005).
- Yamamoto, J., Wilson, M. A. Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals. J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).
- Fee, M. S., Leonardo, A. Miniature motorized microdrive and commutator system for chronic neural recording in small animals. J. Neurosci. Methods. 112, 83-94 (2001).
- Ölveczky, B. P., Otchy, T. M., Goldberg, J. H., Aronov, D., Fee, M. S. Changes in the neural control of a complex motor sequence during learning. J. Neurophys. 106, 386-397 (2011).
- Otchy, T. M., Ölveczky, B. P. Effects of Sensory Experience on the Development and Maintenance of a Motor Program Underlying a Complex Motor Sequence. Soc. for Neurosci. Abstr. , (2011).
- Goldberg, J. H., Adler, A., Bergman, H., Fee, M. S. Singing-related neural activity distinguishes two putative pallidal cell types in the songbird basal ganglia: comparison to the primate internal and external pallidal segments. J. Neurosci. 30 (20), 7088-7098 (2010).
- Goldberg, J. H., Fee, M. S. Singing-related neural activity distinguishes four classes of putative striatal neurons in the songbird basal ganglia. J. Neurophys. 103 (4), 2002-2014 (2010).
- Venkatachalam, S., Fee, M. S., Kleinfeld, D. Miniature headstage with 6-channel drive and vacuum-assisted microwire implantation for chronic recording from neocortex. J. Neurosci. Methods. 90, 37-46 (1999).
- Shirvalkar, P. R., Shapiro, M. L. Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze. J. Vis. Exp. (44), e2155 (2010).
