18 個別調節可能な管四極管と 3 D 印刷可能なハイパー ドライブの建設を提案します。ハイパー ドライブの故障は、ラットを数週間の期間にわたって自由に行動で脳の活動を記録するために設計されています。
数日間目がさめている動物のニューロンの大規模な人口の活動パターンの監視は、システム神経科学の分野で貴重な技術です。この手法の 1 つ主要なコンポーネントは、正確に必要な脳の領域に複数の電極の配置とその安定性の維持で構成されます。ここでは、18 個別調節可能な管四極管が含まれていますし、自由行動下ラットの神経細胞外記録生体内では、3 D 印刷可能なハイパー ドライブの建設のためのプロトコルについて述べる。管四極管、マイクロ ドライブに接続されているトラックに沿って複数の脳領域に個別に進めることがいずれかまたは小さい領域に電極の配列を配置する使用ことができます。複数管四極管のアクティブな動作の中に脳の神経細胞の集団から局所電界電位と同様、個々 のニューロンの数十から action potentials の同時試験を可能にします。また、デザインは原案作成ソフトウェア異なる実験的ニーズに合わせて簡単に変更できる単純な 3 D のため提供します。
システム神経科学の分野では、科学者たちは、空間的ナビゲーション、記憶、意思決定などの認知プロセスの基礎となる神経機構を学ぶ。この種の研究では、動物の行動の中に多くの個々 のニューロンの活動を監視する重要です。過去十年にわたって小動物1,2,3細胞外神経記録の実験的ニーズを満たすための 2 つの重要な進歩がなされました。・ テトロード、ニューロンの神経活動を同時に記録するために使用 4 マイクロワイヤーのバンドルの開発を初めて1,2,4。差動信号振幅、熱の 4 つのチャネルの活動の多くの同時記録セル5から個々 のニューロン活動を分離できます。さらに、マイクロワイヤーの柔軟な性質は、熱とターゲット細胞集団間の相対変位を最小化・ テトロードのより高い安定性をことができます。管四極管は今様々 な種、齧歯動物1,2,6、霊長類7昆虫8など多くの脳研究の単一電極の代わりに広く使用されます。第二に、ハイパー ドライブの開発を運んでいた複数独立可動管四極管、複数記録場所3,からニューロンのより大きい人口からの神経活動の同時モニタリングが可能9,,1011,12。
小動物用の信頼性と手頃なマルチ ・ テトロードの記録装置の可用性は制限されています。自由行動下ラット、過去二十年9,10,14,の多くの演習で神経録音当初ブルース · マクノートン13、によって開発された、古典的なハイパー ドライブを正常に使用されています15. ただし、技術的な理由から、入手は非常に困難です今マクノートン ドライブを構築に必要な元のコンポーネントと最近改良されたデータ集録インタ フェースと互換性がありません。ハイパー ドライブの他のよく受け入れられている設計個別に手作りするのにマイクロ ドライブの矛盾した結果をもたらすことができるとかなりの時間12を消費する必要があります。行動中のラットのさまざまな脳領域から神経活動を記録するために、stereolithographic 技術を使用して新しいハイパー ドライブを開発しました。我々 は次の要件を満たすために求められている: (1) 脳内管四極管の正確な変位および複数ターゲット地域から安定した記録を提供する必要があります新しいハイパー ドライブ(2) の新しいハイパー ドライブは簡単な接続を許可するように最近開発された磁気 quickclip システムと互換性があります。(3) 新しいハイパー ドライブは容易に利用できる材料を正確に再現できます。ここでは、18 独立可動の管四極管をマクノートン設計に基づくを含む 3 D 印刷のハイパー ドライブを構築するための手法を提供します。プロトコルでは、我々 は使用した正常にレコードの単一ニューロンの活動電位、局所電界電位 postrhinal と内側嗅皮質からの数週間にわたって新しいハイパー ドライブの製造プロセスの詳細を説明する、自由に自然採餌タスク中にラットを動作しています。
ここでは、我々 は 18 独立可動管四極管から成る新開発のハイパー ドライブを構築するプロセスを説明します。ドライブは、stereolithographic 印刷によって作成されたコンポーネントと組み合わせて、多くの利用可能なハードウェアの店で購入した手頃な価格の部分から構築できます。ハイパー ドライブの故障は慢性的な標準的な外科プロシージャを使用してラットの頭蓋骨の上に埋め込むこ?…
The authors have nothing to disclose.
ありがとうモーザー ラボ カブリ研究所システム神経科学センター神経計算のため、ラットのノルウェー大学の科学と技術、慢性的な神経の記録のプロシージャ。この作品は、NIH グラント R21 NS098146 と人間フロンティア科学プログラム長期フェローシップ LT000211/2016-L を l. Lu によって支えられました。
Welding rod | Blue Demon | ER308L-035-01T | Stainless steel, 0.035" in diameter |
Screw | McMaster | 91771A060 | Stainless steel, flat head, 0-80 thread, 5/8" in length |
Screw | McMaster | 91772A051 | Stainless steel, pan head, 0-80 thread, 5/32" in length |
Screw | McMaster | 92196A056 | Stainless steel, socket head, 0-80 thread, 5/16" in length |
Screw | McMaster | 92196A055 | Stainless steel, socket head, 0-80 thread, 1/4" in length |
Screw | McMaster | 95868A131 | Nylon, socket head, 2-56 thread, 3/16" in length, black |
Screw nut | McMaster | 90730A001 | Stainless steel, narrow hex, 0-80 thread |
Shoulder screw | McMaster | 90298A213 | Stainless steel, 8-32 thread, 3/16" in diameter, 1/4" in length |
Cup screw | McMaster | 92313A105 | Stainless steel, 4-40 thread, 3/16" in length |
Thumb screw | McMaster | 94323A592 | Nylon, 8-32 thread, 3/8" in length, black |
Magnet | Apex | M3X1MMDI | Neodymium, 3 mm X 1 mm disc |
Metal tubing | Small Parts | B00137QHNS | Stainless steel, 23 gauge, 0.0253" OD, 0.013" ID, 0.006" wall |
Metal tubing | New England Small Tube | Custom-made | Stainless steel, 30 gauge, 0.012/0.0125" OD, 0.007/0.008" ID, full hard |
Heat-shrink tubing | McMaster | 7856K72 | 0.09" ID before shrinking, blue |
Silicone tubing | A-M Systems | 807300 | 0.040" ID, 0.085" OD |
Polyimide tubing | A-M Systems | 823400 | 0.0045" ID, 0.0005" wall |
Ground wire | A-M Systems | 791500 | 0.005" bare, 0.008" coated, half hard |
Tetrode wire | California Fine Wire | Custom-made | 0.0007" in diameter, platinum-iridium (90%-10%), HML and VG coating |
EIB | Neuralynx | EIB-72-QC-Large | |
Gold pins | Neuralynx | large EIB pins | |
Tap | Balax | 01302-000 | M1.2 thread size |
Tap | McMaster | 2522A811 | 0-80 thread size, bottoming |
Tap | McMaster | 2522A771 | 0-80 thread size, plug |
Tap | McMaster | 26955A94 | 3/8"-24 thread size, bottoming |
Tap | McMaster | 2522A713 | 2-56 thread size |
Tap | McMaster | 2522A715 | 4-40 thread size |
Tap | McMaster | 2522A718 | 8-32 thread size |
Die | McMaster | 2576A457 | 3/8"-24 thread size, 1" OD |
Drill bit | McMaster | 30585A82 | Wire gauge 65, 0.035" in diameter |
Drill bit | McMaster | 30585A83 | Wire gauge 66, 0.033" in diameter |
Drill bit | McMaster | 30585A87 | Wire gauge 70, 0.028" in diameter |
Drill bit | McMaster | 30585A88 | Wire gauge 71, 0.026" in diameter |
Drill bit | McMaster | 30585A91 | Wire gauge 73, 0.024" in diameter |
Drill bit | McMaster | 8870A23 | 3/16" in diameter |
Dremel disc | Wagner | 31M | Diamond coated, 22 mm in diameter, 0.17 mm in thickness |
Steel wire | Precision Brand | 21212 | 0.012" in diameter, full hard |
Steel wire | Precision Brand | 21007 | 0.007" in diameter, full hard |
Steel wire | A-M Systems | 792700 | 0.003" in diameter, half hard |
Super glue | Loctite | LT-40640 | # 406 |
Super glue | Loctite | LT-41550 | # 415 |
Dental acrylic powder | Teets | 223-3773 | Coral |
Dental acrylic liquid | Teets | 223-4003 |