작은 동물의 만성 신경 레코딩을위한 초경량 동력 Microdrive의 설계 및 조립
Summary
디자인, 제조 및 초경량 전동 microdrive의 조립이 설명되어 있습니다. 이 장치는 작은 행동 동물의 단일 단위의 만성 레코딩을위한 비용 효율적이고 사용하기 쉬운 솔루션을 제공합니다.
Abstract
만성 자유롭게 행동 동물의 뉴런의 인구에서 기록 할 수있는 능력은 탐색 한 등의 자연 행동, 결정 2,3을 만드는 다양한 하부 신경 회로의 기능을 해부하기위한 소중한 도구를 입증하고있다 복잡한 모터 시퀀스 4 세대 , 5,6. 정밀 가공의 진보는 마우스와 노래하는 새는 등의 작은 동물에서 만성 녹음에 적합한 경량 장치의 제조를 사용할 수 있습니다. 작은 원격 제어 모터와 전극 위치를 조정 할 수있는 능력은 또한 동물 취급을 줄임으로써 다양한 행동 상황에서 녹음 수율을 향상 시켰습니다. 6,7
여기 작은 동물의 장기 만성 레코딩을위한 초경량 동력 microdrive를 구축 할 수있는 프로토콜을 설명합니다. 우리 디자인은 이전 게시 된 버전 7에서 진화, 그리고 사용 편의성과 비용 effecti에 적응되었습니다veness 더 실용적이고 연구자의 다양한 액세스 할 수 있습니다. 이 검증 된 설계 8,9,10,11은 ~ 5 mm의 범위 전극의 미세 원격 위치를 허용하고 완벽하게 조립하면보다 750 밀리그램 무게. 우리는 사용자 정의 microdrive 구성 요소에 대한 3D CAD 도면을 포함하여 이러한 드라이브를 구축하고 조립하는 방법에 대한 전체 프로토콜을 제시한다.
Protocol
Discussion
건축과 적절한 치료 가져옵니다 경우에만 여기에 제시된 프로토콜은 최소한의 모션 유물과 고품질 녹음 할 수있는 장치에서 발생합니다. 섀시의 셔틀의 운동은 매우 중요합니다 경우 : 너무 세게과 모터를 과부하의 위험 높은, 너무 헐렁하고 중요한 모션 아티팩트의 위험이 높아집니다. 이상적인 맞는 셔틀 버스 위치 또는 와글 와글의 틸팅 출력없이 나사 샤프트의 전체 길이를 여행 할 수 있습?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 에스터와 요셉 Klingenstein 기금, 일행 기금 기금에서 지원하고, 1R01NS066408-01A1을 NINDS되었습니다.
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).
