Summary

Проектирование и монтаж Сверхлегкий моторизованная Microdrive при хронических нейронных Recordings у мелких животных

Published: November 08, 2012
doi:

Summary

Проектирование, изготовление и монтаж ультра-легкой моторизованной Microdrive описано. Устройство представляет собой экономически эффективное и простое в использовании решение для хронических записи одной единицы в себя небольшие животные.

Abstract

Возможность записи с хроническими популяции нейронов в свободное поведение животных оказалось бесценным инструментом для рассечения функции нейронных цепей, лежащих в основе разнообразных природных форм поведения, включая навигацию 1, 2,3 принятия решений, а также создание сложных последовательностей двигателя 4 , 5,6. Достижения в области прецизионной обработки позволило для изготовления легких устройств, пригодных для хронических записи в мелких животных, таких как мыши и певчих птиц. Возможность регулировать положение электрода с небольшой дистанционно управляемый двигатель еще больше увеличил доходность записи в различных поведенческих контекстов, уменьшая животных обращения. 6,7

Здесь мы опишем протокол построить ультра-легких моторизованных Microdrive для долгосрочных хронических записи в мелких животных. Наш проект превратился из ранее опубликованной версии 7, и была адаптирована для простоты в использовании и экономически дает эффектВенесс быть более практичными и доступными для широкого круга исследователей. Это проверенная конструкция 8,9,10,11 позволяет осуществлять тонкую, удаленное расположение электродов в диапазоне ~ 5 мм и весит менее 750 мг в полностью собранном виде. Мы приводим полный протокол о том, как построить и собрать эти диски, включая 3D CAD чертежей для всех пользовательских компонентов Microdrive.

Protocol

1. Обзор компонентов Полный Microdrive состоит из нескольких основных компонентов (рис. 1): шасси, которое служит в качестве надстройки для привода, двигателя с мелко резьбовых выходного вала, резьбовые шаттл, который несет в себе электроды и дает точку электрического соединен?…

Discussion

Протокол, представленные здесь приведет устройство, способное высококачественные записи с минимальными артефактами движения только при надлежащем уходе берется строительства. Подгонка трансфер в шасси, если решающее значение: слишком плотный и риск перегрузки двигателя высока, сли?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана Эстер и Иосиф Klingenstein фонда, McKnight Endowment Fund, и NINDS 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

Referenzen

  1. O’Keefe, J., Dostrovsky, J. The hippocampus as a spatial map. Brain Research. 34, 171-175 (1971).
  2. 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).
  3. Kepecs, A., Uchida, N., Zariwala, H., Mainen, Z. F. Neural correlates, computation, and behavioural impact of decision confidence. Nature. 455, 227-2231 (2008).
  4. 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).
  5. Leonardo, A., Fee, M. S. Ensemble Coding of Vocal Control in Birdsong. J. Neurosci. 25 (3), 652-661 (2005).
  6. Yamamoto, J., Wilson, M. A. Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals. J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Otchy, T. M., Ӧlveczky, B. P. Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals. J. Vis. Exp. (69), e4314, doi:10.3791/4314 (2012).

View Video