تصميم و تركيب وميكرودريفي الترا ضوء الميكانيكية للتسجيلات العصبية المزمنة في الحيوانات الصغيرة
Summary
يوصف تصميم وتصنيع وتجميع وميكرودريفي آلية خفيفة للغاية. الجهاز يوفر حلا فعالا من حيث التكلفة وسهلة الاستخدام المزمن للتسجيلات وحدات صغيرة واحدة في الحيوانات تتصرف.
Abstract
وقد ثبت القدرة على تسجيل السكان مزمنة من الخلايا العصبية في الحيوانات تتصرف بحرية أداة لا تقدر بثمن لتشريح وظيفة الدارات العصبية التي تقوم عليها مجموعة متنوعة من السلوكيات الطبيعية، بما في ذلك الملاحة 1، 2،3 صنع القرار، وتوليد متواليات السيارات المعقدة 4 ، 5،6. وقد سمح التقدم في الآلات الدقيقة لتصنيع الأجهزة خفيفة الوزن مناسبة للتسجيلات المزمنة في الحيوانات الصغيرة، مثل الفئران والطيور المغردة. وزادت القدرة على ضبط موضع القطب مع المحركات الصغيرة التحكم فيها عن بعد زيادة الغلة تسجيل في سياقات مختلفة السلوكية عن طريق الحد من التعامل مع الحيوانات. 6،7
نحن هنا وصف بروتوكول لبناء ميكرودريفي خفيفة للغاية الآلية على المدى الطويل المزمن التسجيلات في الحيوانات الصغيرة. لدينا تصميم تطورت من إصدار نشرت في وقت سابق 7، وقد تم تكييف وعن سهولة الاستخدام والتكلفة effecti-فينيس أن تكون أكثر عملية وفي متناول مجموعة واسعة من الباحثين. هذا التصميم ثبت 8،9،10،11 يسمح لتحديد المواقع، ودفع غرامة عن بعد من الأقطاب الكهربائية على مجموعة من 5 مم ~ ويزن أقل من 750 ملغ عند تجميعها بشكل كامل. نقدم البروتوكول كاملة لكيفية بناء وتجميع محركات الأقراص هذه، بما في ذلك الرسومات 3D CAD لجميع مكونات ميكرودريفي المخصصة.
Protocol
Discussion
سوف بروتوكول المعروضة هنا يؤدي إلى جهاز قادر على تسجيلات عالية الجودة مع الحد الأدنى من الحركة الفنية إلا إذا أخذ الرعاية المناسبة مع البناء. ونوبة من المكوك في هيكل السيارة ذات أهمية حاسمة إذا: ضيق جدا وخطر الحمولة الزائدة للمحرك مرتفعة؛ فضفاضة جدا وخطر قطعة أثرية ا…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل واستر جوزيف Klingenstein الصندوق، الوقف ماكنايت الصندوق، وNINDS 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).
