Design och konstruktion av en kostnadseffektiv Headstage för samtidig nervstimulering och inspelning i Water Maze
Summary
Vi presenterar en billig metod för att utforma och bygga en lätt headstage förförstärkare system med samtidig neurala inspelning och stimulans kapacitet. Denna enhet kan vara vattentät för användning i simning djur.
Abstract
Headstage förförstärkare och anhängare källa används ofta för att studera neural aktivitet i beteendevetenskap neurofysiologi experiment. Finns kommersiella produkter är ofta dyra, inte lätt anpassas och inte dränkbara. Här beskriver vi en metod för att konstruera och bygga en anpassad, integrerad krets headstage för samtidig 4-kanals neurala inspelning och 2-kanals simulering i vaken, beter djur. Den headstage är konstruerad med hjälp av ett gratis, kommersiellt tillgängliga CAD-typ design paket, och kan modifieras enkelt kan anpassas till olika skalor (t.ex. för att lägga till kanaler). Ett skräddarsytt kretskort är byggd med motstånd ytmonterade, kondensatorer och operationsförstärkare att bygga enhet få kretsen källa efterföljare. Den headstage görs vattentät med en kombination av epoxi, parafilm och ett syntetiskt gummi spackel. Vi har framgångsrikt använt denna anordning som registrerar lokala fältet potential och stimulerar olika områden i hjärnan samtidigt via oberoende kanaler hos råttor simma i ett vatten labyrint. Den totala kostnaden är <$ 30/unit och kan tillverkas lätt.
Protocol
Discussion
Vatten labyrint baserade beteendestörningar uppgifter tillhandahålla effektiva verktyg för att undersöka djurens kognitiva förmågor och representationer i realtid 1. Användningen av lätta och kostnadseffektiva headstage förförstärkare är särskilt viktigt i beteendevetenskap neurofysiologi tillämpningar där vattnet labyrint. Eftersom fly det kalla vattnet ger motivation för djur i dessa uppgifter, kan deras beteende testas i upprepade prövningar utan svårigheterna att motivera djur på torra …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi vill tacka för Justin Riceberg för tekniskt bistånd i testningen av headstage. Detta arbete stöddes delvis av National Institutes of Health bidrag MH65658, MH073689 och F30 AG034003-01A1 och Mount Sinai School of Medicine.
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
- Morris, R. G., Garrud, P., Rawlins, J. N., O’Keefe, J. Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions. Nature. 297, 681-683 (1982).
- 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).
- 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).
- 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).
