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Neuroscience

오픈 소스 로봇 정위 장비 구축

Published: October 29, 2013 doi: 10.3791/51006

Summary

(드릴 제외) 약 $ 1,000 정위 악기, (CNC 제어 컴퓨터의 숫자)이 프로토콜은 디자인과 로봇으로 기존의 정위 장비를 업그레이드하는 데 필요한 소프트웨어가 포함되어 있습니다.

Abstract

이 프로토콜은 표준 스테퍼 모터와 CNC 제어 소프트웨어를 사용하여, 약 $ 1,000 (드릴 제외)에 대한 로봇 (CNC) 정위 계기로 기존의 정위 장비를 업그레이드하는 데 필요한 설계 및 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 각 축은 가변 속도 컨트롤이 동시에 또는 독립적으로 운영 할 수있다. 로봇의 유연성과 개방 코딩 시스템 (G-코드) 상용 시스템에서 지원되지 않는 사용자 지정 작업을 수행 할 수 있도록했습니다. 그 응용 프로그램은 드릴 구멍, 날카로운 가장자리 craniotomies, 머리 숱 및 낮추는 전극 또는 정맥을 포함 하나 이에 한정되지는 않는다. 간단한 수술을위한 G-코드의 작성을 촉진하기 위해, 우리는 개인이 프로그래밍에 대한 지식과 함께 수술을 설계 할 수 있도록 사용자 정의 스크립트를 개발했습니다. 그러나, 모터 stereotax를 최대한 얻을 수있는 사용자의 경우, 수학 프로그래밍 및 G-코딩 (간단한 음식물의 지식이 도움이 될 것입니다) CNC 가공에 부딪치게.

추천 드릴 속도는 40,000 rpm에서보다 크다. 스테퍼 모터의 해상도는 0.346 ° / 단계에 기어드 1.8 ° / 단계입니다. 표준 stereotax 2.88 μm의 / 단계의 해상도를 가지고 있습니다. 권장되는 최대 절단 속도는 500 μm의 / 초이다. 최대 권장 조깅 속도는 3,500 μm의 / 초이다. 최대 권장 드릴 비트 크기는 HP 2.

Introduction

정위 설치류 수술은 lesioning 1, 이온 도입 2, 마이크로 와이어 주입 3, 4 자극, 얇은 두개골 영상 5를 포함하여 신경 과학의 다양한 애플리케이션에 사용된다. 그러나 정확한 정위 수술을 수행하기위한 가파른 학습 곡선과 인간의 오류의 높은 확률을 포함하여 이러한 기술을 적용하고자하는 사람들을 직면 주요 장애물이 있습니다. 인간의 오류 측정과 계산의 실패뿐만 아니라, 인간의 움직임의 낮은 정확성과 반복 가능성이 (가) 있습니다. 이러한 혼란 오류를 줄이기위한 노력의 일환으로, 정위 외과 의사가 모든 수술 절차는 주제에 걸쳐 동일하게 수행되도록 시스템에서 혜택을 누릴 것입니다. 오류의 감소는 연구자가 동물 주제의 사용, 동물 실험 6 건강의 국립 연구소의 주요 목표를 최소화 할 수있는 하나의 방법입니다. 이상적으로, 모두들tereotactic 수술 실험에서 완벽하게 복제 할 수 있으며, 실험실 간 것이다. 이 문제를 해결하기 위해, 기업은 측정 값을 읽기위한 새로운 울트라 정확한 stereotaxics, 디지털 디스플레이를 개발했다. 인간의 움직임의 오류를 제거하려면, 동력 마이크로 매니퓰레이터와 stereotaxics는 상업적으로 생산되었다, 그러나 높은 비용은 제한된 예산으로 실험실을 금지 할 수 있습니다. 또한, 그 소프트웨어는 완전히 독점적이며, 수술의 새로운 유형을 수용하도록 연구원에 의해 수정 될 수 없다.

인간의 오류 문제에 저렴한 솔루션은 산업 표준 CNC 장비를 사용하여, 실험실의 기존 모델에서 로봇 stereotax를 구축하는 것입니다. 때문에 급성장 CNC 아마추어 커뮤니티의, 물질은 훨씬 적은 비용이 과학적인 장비보다. 이것은 하나가 또한 매우 유연하고 저렴 정확한 CNC 정위 악기를 구축 할 수 있습니다. CNC 가공 및 G-코드, 개별적의 기본 지식루게릭 병은 독점 소프트웨어의 제한없이, 그들이 상상하는 정위 수술을 프로그램 할 수 있습니다. 그리고, 간단한 수술을위한 G-코드의 생산을 촉진하기 위해,이 프로토콜은 사용자가 지점 내 수술 (날카로운 가장자리 개두술, 얇은 두개골 윈도우, 홀 드릴링 및 임플란트 저하)를 디자인하고 메뉴를 클릭 할 수있는 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 이 프로그램의 출력 CNC 소프트웨어에서 직접 실행할 수 있습니다 완성 된 G-코드입니다.

모두에서, 전동 정위 업그레이드는 오픈 소스 플랫폼의 유연성과 저렴한 비용을 유지하면서, 수술의 정확성과 반복 가능성을 증가에 관심을 가지고 사람들을 위해 이상적입니다.

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Protocol

  1. 드라이버 보드와 함께 제공되는 커넥터에 와이어를 나사에 의해 바이폴라 스테퍼​​ 모터를 연결. 바이폴라 스테퍼 모터에 철사 색깔은 (그림 1) 표준화되어있다.
    참고 : 설명 스테퍼 모터는 0.346 ° / 단계를 대상으로 1.8 ° / 단계의 해상도를 가지고. 표준 stereotax 여행의 3 mm/360 ° 있습니다. 최종 해상도는 / 단계 2.88 μm의 수 있습니다. 모터는 소수 스테핑 할 수있다.
    1. 검정색 와이어를 연결, A +의 녹색 선을 연결 A-, B의 +에 빨간 선을 연결하고 파란색 선을 연결 B-.
  2. 장착 구멍을 정렬주의하면서, 스테퍼 모터에 커플러를 밀어 12 배 M3 육각 나사 (20mm) (그림 2)를 사용하여 고정합니다.
    1. 커플러 단단히 모터에 연결되어 있는지 확인합니다.
      참고 : 3D 모델은 스레드를 포함하지 않는다. 부품은 나사의 크기로 표시되어 있지만, 그들은 그들이 한 후 탭해야합니다제조.
  3. 작은 육각 키를 사용하여 정위 악기의 3 축에 엄지 그립에서 고정 나사를 제거합니다. 엄지 그립은 스레드, 그래서 제거를 위해 그들에게 시계 반대 방향으로 회전된다. 팔 (그림 3)에 장소에 PTFE 워셔.
  4. 정위 악기의 팔의 실을 꿴 막대 (그림 3)에 칼라의 나사 끝을 고정합니다.
    1. 칼라와 PTFE O-링 사이에 틈이 없도록. 이 로봇이 방향을 변경할 때 좌표가 유지되는 것을 보장한다.
    2. NF10-32 (1 / 4 인치) 컵 지점 세트 나사를 사용하여 정위 팔의 스레드에 고리를 고정합니다.
    3. 칼라 & 정위 팔에 각각의 모터와 커플러를 밀어 넣습니다. 모터가 팔을 같은 높이로하고, 고리에 고정 나사 구멍이 모터 샤프트의 평평한 부분 (그림 4)와 일렬로 있는지 확인합니다.
    4. 공동 보안장착 구멍과 배의 NF10-32 (1 / 2 인치) 컵 지점 세트 나사 (그림 4)를 사용하여 stereotax에 uplers.
    5. 고정 나사 (그림 4) 배 NF10-32 (1 / 4 인치)를 사용하여 모터 샤프트에 고리를 고정합니다.
  5. 반 스테핑 제어기 핀을 각각 설정하여 CNC 드라이버 보드를 준비한다.
    주 :이 스테퍼 모터 드라이버가 노출 된 배선판 온다. 필요한 것은 아니지만 경우, 내장 할 수있다. 또한, 다른 바이폴라 스텝퍼 모터 드라이버 개수가 사용될 수있다. 이 경우, 설치 지침이 구입 한 특정 보드 뒤에되어 있는지 확인합니다.
    1. 같은 방법으로 스테퍼 모터 당 6 핀을 맞 춥니 다. 하프 스테핑도 / 단계 (그림 5)에서 두 단계 확인을 위해 수 있습니다.
    2. 포지에 떨어져 위치 핀 3에 위치에 핀 2 핀 1 플립기, OFF 위치로4에 위치에 핀 5 및 오프 위치 핀 6 (그림 5).
  6. 12 V 전원 공급 장치와 함께, 스테퍼 모터 드라이버로 (Z - - Y X) 모터를 연결합니다. 정확한 위치는 드라이버에 표시됩니다. 또한, DB25cable (그림 6)를 사용하여 컴퓨터의 직렬 포트에 스테퍼 드라이버를 연결합니다.
  7. 기본 지침에 따라 개인용 컴퓨터 (이것은 수술 영역에 위치해야합니다)에 CNC 밀링 소프트웨어를 설치합니다. 한번 설치되면, 구성을 시작하기 위해 소프트웨어를 엽니 다.
    1. 스테퍼 모터와 통신하는 소프트웨어를 구성합니다.
      참고 : 다음 지침 만 TB6560 스테퍼 모터 드라이버와 함께 사용하기위한 것입니다.
    2. 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. 열기 → 구성 → 포트 및 핀→ 출력 신호. 그림 7과 일치하고 적용 칠 프롬프트를 입력합니다.
    3. 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. → 구성 → 포트 및 핀 → 입력 신호 엽니 다. 그림 8과 일치하고 적용 칠 프롬프트를 입력합니다.
    4. 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. → 구성 → 포트 및 핀 → 모터 출력을 엽니 다. 그림 9와 일치하고 적용 칠 프롬프트를 입력합니다.
    5. 다음과 같이 소프트웨어의 메뉴를 클릭합니다. 열기 → 구성 → 자동차 튜닝. 그림 10과 일치하고 저장 축 설정을 클릭 할 수있는 프롬프트를 입력합니다. 같은 값을 사용하여 모든 3 축에 대해 이전 단계를 반복합니다.
  8. CNC 소프트웨어의 규모에 stereotax를 보정합니다.
    참고 : 측정의 단위는 정위 악기의 여행에 비례하지 않도록 소프트웨어는 표준 밀링 머신을 위해 설계되었습니다.
    1. 1 분마다 인치, 및 "조그"가장 가까운 밀리미터로는 PgUp / PgDn을 가진 정위 기기의 Z-축 모터 '속도를 설정합니다.
      참고 : 최대 권장 조깅 속도는 3,500 μm의 / 초이고 최대 추천 절삭 속도가 500 μm의 / 초이다.
    2. 제로 Z 축 조그 정위 악기 1mm. 거리의 Mach3에서 Z 축에 여행은 "스케일링 상수"이다. 기계 좌표는 "일정한 크기 조정"에 의해 두개골 좌표 (mm)를 곱하여 결정된다.
    3. 일부 알려진 거리를 여행하도록 프로그래밍하여 3 축의 임의의 테스트를 수행하고 움직임이 정확한지 확인하십시오. stereotax 여행이 너무 멀리 또는 짧은 경우, 그에 따라 스케일링 상수를 수정합니다.
      참고 : 스케일링이 완료되면 포함 커스텀 스크립트 수술 g위한 코드를 생성하기 위해 사용될 수있다. 그러나, 그것은 매우 사용자가 자동​​으로 생성하기 전에 G-코드에 익숙해지는 것이 좋습니다수술. 이 자동화 된 수술의 문제를 해결하고 수정하기위한 필수적입니다.
  9. 초대형 프로브 홀더를 사용하여 정위 기기의 마이크로 모터 드릴을 부착합니다. 주 : 최소 권장 드릴 비트 속도는 40,000 RPM입니다.
  10. 3 두개골의 나사 구멍과 날카로운 에지 개두술을위한 G-코드를 자동으로 생성.
    1. PC에 하나의 폴더에 소프트웨어 테이블에서 사용자 정의 스크립트를 모두 넣습니다.
    2. 스크립트 "SharpEdgeCraniotomy.m"를 열고 코드를 실행합니다.
    3. 프롬프트에 모두 선택 "당신이 수행 할 것입니다 수술의 종류는 무엇입니까?" (그림 11).
    4. 두개골 윈도우의 모서리를 정의하기 위해, 사용자 지정을 선택합니다. 그림 12에 맞게 각 프롬프트를 입력합니다.
    5. 개두술 코너의 X 및 Y 위치를 정의합니다. 각 좌표는 예에 따라, 올바른 순서로 입력해야합니다 그림 13
    6. 3 두개골 구멍 (그림 14)를 생성하는 프롬프트에서 3을 입력합니다.
    7. 선택 좌표를 사용하여 정의하고 그림 15의 템플릿에서 각 구멍의 좌표를 입력합니다.
      참고 : 정확한 좌표가 중요하지 않은 경우에, 쥐 두개골의 이미지에 구멍 '위치 포인트를 클릭 할 수있는 옵션이있다. 위치는 자동으로 생성됩니다.
    8. 드릴링 매개 변수를 정의합니다. 첫 번째 테스트 수술의 경우, 기본 값을 받아 들인다.
      주 :이 값은 스테퍼 모터에 의존하고, 동물의 두개골. 모든 쥐의 유형 및 대상 위치는 약간 다른 두개골의 두께를 갖는다. 이 장치를 사용하여 초기 몇 수술 들어, 드릴링 깊이 테스트 및 수동 나머지 두개골 조각을 제거 할 준비가 될. 값들은 향후 수술 (도 16)에 대해 변형 될 수있다.
    9. G 코드의 이름을, 그것은 자동으로 생성 SA됩니다작업 디렉토리에 VED.
  11. CNC 밀링 소프트웨어에 G-코드와 정위 악기 귀 막대에 테스트 두개골을로드합니다.
    1. 수동으로 화살표 키를 사용하여 브레 그마에 드릴 비트를 조깅. 정확성을 기하기 위해 느린 조그 속도 (~ 5 인치 / m)을 사용합니다.
    2. 이상 38,000 rpm으로 회전하는 드릴 비트를 시작합니다.
    3. 보도 자료 CycleStart, stereotax는 다른 깊이에서, 같은 컷의 많은 패스를 수행합니다. 각 패스 사이에 stereotax가 일시 중지됩니다, 그래서 의사는 절단을 계속하거나 중단 할 수 있습니다. 키를 눌러 패스를 절단 계속주기 (Alt-R)를 계속합니다.

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Representative Results

방법으로 설계 수술의 최종 결과는 날카로운 에지 개두술을 가진 쥐의 두개골, 3 두개골 구멍 (그림 17)입니다. 수술을 설명하는 데 사용되는 두개골 원형 쥐의 두개골보다 훨씬 넓은 것을 유의하십시오. 날카로운 에지 개두 고밀도 신경 레코딩을위한 뇌에 마이크로 와이어 어레이를 삽입하기 위해 사용될 수있다. CNC의 stereotax 또한 매우 정밀 배열을 낮추기 위해 사용될 수있다. 소프트웨어는 외과 의사가 마이크로 와이어의 매개 변수를 정의하기 위해, 또는 정맥이 저하 할 수 있습니다이 프로토콜에 포함되어 있습니다. 날카로운 가장자리 craniotomies는 감각 매핑 연구를 위해, 운동 피질의 많은 부분을 발견하는 데 사용할 수 있습니다.

두개골 구멍 두개골 나사 (그림 18)를 삽입하는 데 사용할 수 있습니다. 동물에 머리 단계를 부착 할 때 이러한 치과 시멘트 앵커로 사용할 수 있습니다. 구멍은 또한 뇌에 하나의 전극을 삽입하기 위해 사용될 수있다. 이러한 전극 마취 또는 만성 레코딩에 사용될 수있다. 마취 된 기록 용 stereotax를 사용할 때는, 데이터를 수집하기 전에 해제되어 모터에 전원을 지킨다. 모터의 전기적 특성은 기록에서 잡음을 유발할 수 있습니다.

CNC의 stereotax도 정도의 큰 거래 (그림 19)와 함께 얇은 두개골 윈도우를 생성 할 수있다. 이 창은 마취 된 동물의 생체 광학 영상에 사용될 수있다. 얇은 두개골의 균일 광학 영상 데이터의 비교 또는 정량 분석​​에 필요한 빛조차 침투 할 수 있습니다.

그림 1
그림 1. 스테퍼 모터 플러그 배선도.

"SRC ="/ files/ftp_upload/51006/51006fig2.jpg "/>
그림 2. 스테퍼 모터에 커플러를 연결하는 조립도.

그림 3
그림 3. 정위 팔에 고리를 연결하는 조립도.

그림 4
그림 4. 칼라 / 정위 팔에 모터 / 커플러를 연결하는 조립도.

그림 5
그림 5. 반 단계에 스테퍼 모터 드라이버를 설정하는 다이어그램을 전환합니다.

그림 6
그림 6. 스테퍼 모터 드라이버에 대한 결선도.

그림 7
그림 7. CNC 소프트웨어의 출력 신호의 구성도.

그림 8
그림 8. CNC 소프트웨어의 입력 신호의 구성도.

그림 9
그림 9. 화면 구성N CNC 소프트웨어의 모터 출력을위한 다이어그램.

그림 10
그림 10. CNC 소프트웨어의 모터 튜닝의 구성도.

그림 11
그림 11. "수술 설계"소프트웨어 (sharpedgecraniotomies.m) 수술의 종류를 선택하기위한 프롬프트.

그림 12
그림 12. 사용자 정의 또는 사전 대상을 선택하는 프롬프트가 "수술 디자인"소프트웨어에서 조정합니다.

그림 13
그림 13. enterin를 묻는 메시지가"수술 디자인"소프트웨어의 G 윈도우 좌표 (4 코너).

그림 14
그림 14. "수술 디자인"소프트웨어 두개골 구멍의 수를 선택하기위한 프롬프트.

그림 15
그림 15. , 두개골 구멍을 배치하는 방법을 선택과 "수술 디자인"소프트웨어의 구멍 좌표를 입력하는 메시지를 표시합니다.

그림 16
그림 16. "수술 디자인"소프트웨어의 드릴링 매개 변수를 정의하는 메시지를 표시.

그림 17 그림 17. 이전 설계 수술을 실행의 최종 결과를 게재 두개골.

그림 18
그림 18. 예를 들어 수술하는 동안 생성 된 구멍에 ​​삽입 두개골 나사를 보여주는 두개골. 드릴 비트의 크기는 구멍의 직경, 결과적 나사의 크기를 결정합니다.

그림 19
그림 19. 화살표가 가리키는 예를 들어 수술, containinga 얇은 두개골 창에서 두개골을 보여줍니다. 오른쪽 패널에서 해당 주 (두개골 내에서 불)빛이 균일하게 얇은 두개골 창에 침투하는 것 같다. 또한 윈도우가 사각형 일 필요, 또는 90 ° 코너가 포함되어 있지 않습니다.

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Discussion

자동화 된 수술 장비의 사용은 신경 과학 연구에서 가장 일반적인 문제 중 일부를 제거하는 데 도움이됩니다. 첫째, 공구 경로는 100 % 재현이다. 모든 컷은 브레 그마에 상대적으로 동일한 위치에있는 것으로 보장된다. 둘째, 실험 오차를 감소시켜야한다. 많은 연구자들은 고도로 숙련 된 외과 의사이지만, 심지어는 유능한 외과 의사가되기 위해 연습의 뛰어난 금액을 걸립니다. 이 장치는 새로운 학생들이 신속하고 용이하게 고정밀도 수술을 수행 할 수 있도록하는 것이다. 셋째, 전동식 수술 장치는 실험 6을 수행하는 데 필요한 동물의 수를 감소한다. 외과 의사는 적은 훈련이 필요하고, 실수를 자주한다. 마지막으로, 동력 정위가 보유 좌표에 더 해상도를 허용하는 인간의 손보다 더욱 정밀하고 정확한 움직임을 만들 수있다.

오늘날의 신경 기후에서의 정확성을 높이기 위해 푸시있어왔다urgical 방법과 기술. 그것은 작은 하위 영역이 존재하는 것이 분명하다, 그들은 기능적으로 구별 될 수 있다고 할 때 그것은 더 이상 충분 전체 뇌 영역을 대상으로하지 않습니다. 한 가지 예는 해마에 microinjections에 초점을 맞추고 연구에서 비롯됩니다. 개인은 CA1과 CA3 같은 소 지역을 대상으로 원하는,하지만 그들은이 지역 7 ~ 지느러미와 복부 서브 필드를 공부하고자합니까뿐만 아니라. 그러나, 수동 수술 기법으로이 지역을 대상으로하는 것은 대단히 어렵다. 동력 정위 접근법의 이점은 타깃 영역의 정확한 좌표가 식별되면, 모든 미래 수술은 동일한 위치에 지향 될 수 있다는 것이다. 그러나 동물의 두개골과 뇌의 형태 학적 차이가 여전히 수술에 몇 가지 오류를 기여할 것을주의하는 것이 중요합니다.

자동화 수술 혜택을 누릴 것입니다 또 다른 분야는 만성 미세 주입에 있습니다. 일부 연구소는 시도이러한 글로 버스 창백 또는 ​​복부 pallidum에 8의 하위 영역으로 핵의 하위 영역에 전극을 낮추는. 전동 정위 악기 전극을 낮추는 것은 정확성을 증가뿐만 아니라, 기록 신경 세포의 수율을 증가해야합니다. 이것은 그것들이 저하되므로 microwires 손상을 초래한다는 사실에 기인한다. 로봇 축삭 또는 매우 잘 타깃 영역에 심성 수도 뉴런의 손상을 최소화하는 인간의 손과보다 일정한 속도로 전극이 느린 하강 할 수있다.

정확도 로봇의 수준은 광학 밀도 (9)의 정량적 측정을 얻기 위해, 두개골을 통해 영상화하는 사람들에게 도움이 될 것이다. 두개골을 통해 출입 할 수 빛의 양이 두개골의 두께에 따라 달라집니다. 우리의 동력 stereotax은 얇은 두개골 창의 전체 표면적이 동일한 깊이 것을 보장 할 수있다. 이 빛이 균등하게 그것의 전체에 걸쳐 창을 통과하는 데 도움이면.

그것은 수술 포함 작성 소프트의 제한을주의하는 것이 중요하다. 첫째, 모든 모서리는 드릴 비트의 반경은 반올림됩니다. 홀 드릴링 코드, 각 구멍의 직경은 드릴 직경에 의존한다. 얇은 두개골 창과 개두 코드를 들어, 드릴 비트의 중심은 절단 경로를 따를 것이다. 이 윈도우의 크기는 드릴 비트의 반경에 의해 모든면에서 증가된다는 것을 의미합니다. 이는 코너 치수로부터 드릴 비트의 반경을 감산​​함으로써 해결 될 수있다. 또한 얇은 두개골 창과 개두 코드의 드릴링의 깊이는 각 패스에서 정적이다. 이것은 전체 창 불문 두개골의 곡률, 동일한 깊이로 천공 될 것임을 의미한다. 이 곳 두개골 곡선이 배쪽으로 매우 측면 좌표에 고려하는 것이 특히 중요합니다. 그러나, 하드웨어에 대한 이러한 제한은 없으며, 연구원 포함 softwar를 사용하지 필요전자. G-코드의 올바른 이해를 통해 사용자는 완벽하게 사용되는 특정 두개골의 윤곽에 맞게 처음부터 수술을 만들 수 있습니다. 또한, 현재의 비트 직경보다 큰 임의의 구멍은 단순 원 보간을 사용하여 제조 될 수있다. 세 가지 차원의 운동은 stereotax의 이동에 의해 제약, 및 G-코드에서 사용자의 능력이 있습니다.

모두에서 수술을 자동화하면 소극적인 비용 이점을 제공하고, 같은 점점 인기를 기술 (10, 11)가되고있다. 그러나 로봇의 정확성은 품질의 가공, 적절한 설정 및 CNC 기계가 작동하는 방법의 올바른 이해에 의존한다는 것을 인식하는 것이 중요하다. 한 연구원은이 모터 정위 기기의 기능을 이해하는 데 시간이 걸릴하고자하는, 그들은 더 나은 재현 가능성, 더 정확하게 수술을 수행하고, 더 적은 교육을 할 수 있습니다. 이 전동 정위 악기를 통합한다실험에 수술의 큰 숫자를 수행하는 실험실을위한 현명한 선택.

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Disclosures

저자는 공개 할 경쟁 금전적 이해 관계가 없습니다.

Acknowledgments

이 연구는 약물 남용 보조금 DA 006886 및 032270 DA에있는 국립 연구소에 의해 지원되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1x Standard U Frame Stereotax Kopf Kopf This protocol should work with most existing stereotaxic devices.
3x 12 V, 1.6 A, 233 oz-inch Geared Bipolar Stepper Motor Phidgets Robot Shop Any high torque geared stepper motor should do. 
1x 3 Axis CNC Stepper Motor Driver Board Controller Toshiba Ebay Any 3 Axis CNC driver should do. Linked Item includes Mach3 CNC software. 
2x Arm Couplers: medial-lateral (ML) & dorsal-ventral (DV) custom machined Part Drawings These must be machined by your local machine shop. (costs will vary)
1x anterior-posterior (AP) Coupler custom machined Part Drawings These must be machined by your local machine shop. (costs will vary)
3x Motor to Stereotax Collar custom machined Part Drawings These must be machined by your local machine shop. (costs will vary)
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12x NF10-32 Cup Point Set Screws McMaster Carr ½” Length You will need 6 of each.
¼” Length
12x M3 Socket Head Screws (20 mm) McMaster Carr 20mm Length You will need 4 for each motor
1x Micro-Motor Drill  Buffalo Dental X50 Any Micromotor drill will work.  At least 38,000 rpm recommended
1x 12 V DC Power Supply 12 Volt Adapters 12v DC – 7 Amp Any 12 V DC PSU should work (ensure amperage rating is higher than the sum of the motors’ amperage).
1x Extra Large Probe Holder Stoelting Stoelting
1x Grade B Rat Skull Skulls Unlimited Skulls Unlimited
Mach 3 Mill ArtSoft USA Trial Download Any Standard CNC controlling software should work.
Surgery Designer Kevin Coffey David Barker MATLAB File Exchange These codes are available to modify. We accept no responsibility for your use or modification of code.

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References

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Coffey, K. R., Barker, D. J., Ma,More

Coffey, K. R., Barker, D. J., Ma, S., West, M. O. Building An Open-source Robotic Stereotaxic Instrument. J. Vis. Exp. (80), e51006, doi:10.3791/51006 (2013).

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