Traditional head fixation techniques have used metallic frames attached on the skull as an interface for head fixation apparatus. This protocol demonstrates a frameless, acrylic resin molding based head fixation technique for behavioral tasks in rodents.
Abstract
Head fixation is a technique of immobilizing animal’s head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires surgical attachment of metallic frames on the skull. The attached frames are then clamped to a stationary platform resulting in immobilization of the head. However, metallic frames for head fixation have been technically difficult to design and implement in general laboratory environment. In this study, we provide a novel head fixation method. Using a custom-made head fixation bar, head mounter is constructed during implantation surgery. After the application of acrylic resin for affixing implants such as electrodes and cannula on the skull, additional resins applied on top of that to build a mold matching to the port of the fixation bar. The molded head mounter serves as a guide rails, investigators conveniently fixate the animal’s head by inserting the head mounter into the port of the fixation bar. This method could be easily applicable if implantation surgery using dental acrylics is necessary and might be useful for laboratories that cannot easily fabricate CNC machined metal head-posts.
Introduction
헤드 고정 또는 헤드 금지는 엄격한 클램핑의 두개골에 프레임 또는 판을 부착하여 동물의 머리를 고정하는 기술이다. 이 기술은 정확한 감각 자극, 또는 깨어 동물 1-3에서 신경 기록없이 수면 – 각성주기 4시 juxtacellular 라벨에 대한 행동 감지를 위해 채택되었다. 또한, 생체 내에서 뇌 영상 5,6- 사용된다. 지금 헤드 고정 기술은 신경 및 행동 연구에서 일반적으로 사용되는 도구이다.
기본적으로, 전통적인 헤드 고정 두개골 6-8 위에 금속 헤드 게시물의 수술 첨부 파일이 필요합니다. 첨부 후 헤드의 고정화 결과 고정 플랫폼에 고정된다. 이러한 신경 및 / 또는 광 기록, 뇌 회로의 개입과 같은 웨이크 동물에서 신경 생리 학적 연구는, 뇌 영상은 치과 아크릴을 사용하여 이식 수술을 동반한다. 따라서,그것은 실험적 필요할 때 그 실험실 헤드 고정을 구현하는 단순한 작업을 보인다. 프레임은 자신의 홈 케이지에 동물의 자연스러운 행동을 방해하지 가벼운 무게와 충분히 작은을 할 수 있도록 설계되어야한다. 고정 플랫폼에 고정 할 때 또한 기계적 강성을 제공한다. 그것은 더 실험 목적에 따라 생체 적합성을 가지고있다. 따라서, 설계 및 일반 실험실 장비 등의 헤드 게시물을 제작하는 것은 기술적으로 어렵다.
본 연구에서는, 신규 한 헤드 고정 방법은, 금속 포스트 헤드를 사용하지 않고 편리하게 클램핑 통해 기계적 강성을 제공하고, 설명한다. 방법을 사용하여, 헤드 고정은 수술 이식은 보통 뇌 연구 설치류에서 수행되는 일반적인 실험실 조건 하에서 수행 될 수있다. 금속 헤드 게시물은 IMPLAN 동안 이루어집니다 맞춤형 헤드 고정 줄 및 성형 공정에 의해 부분적으로 성형 아크릴 수지 시멘트로 대체됩니다테이션 수술. 고정 바는 신경 기록 프로브, 자극 전극과 같은 다른 임플란트와 높은 공간 호환성을 제공합니다. 또한 나사 체결을 제거함으로써 고정 플랫폼 동물의 머리를 클램핑하는 단계를 단순화한다. 우리는 이전의 행동 연구에서이 방법을 사용하고 우리는이 방법이 실제 실험 9에서 구현하기 쉽고 편리 결론을 내렸다.
Protocol
윤리 문 : 이 실험은 경북 대학교 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었으며, 관리 및 사용 실험 동물의 (국립 보건 연구원, 1996)에 대한 안내에 따라 수행되었다. 실험 후, 동물은 이산화탄소 안락사 하에서 희생시켰다. 쥐의 헤드 고정 바의 1. 디자인 참고 :이 단계는 고정 바 디자인에 대한 일반적인 지침입니다. 치수 및 재료에…
Representative Results
이 헤드 고정 방법은 래트 및 마우스 모두에 적용 가능하다. 총 여덟 쥐 내측 전뇌 다발로 전극을 자극 양자 간 이식을 받았다. 그들 중 4를 들어, 사용자 정의 텅스텐 와이어 전극 (마이크로 드라이브)를 추가로 M1의 앞다리 영역 (그림 2C)에 이식했다. 쥐 (N = 2), 네 개의 스테인레스 스틸 와이어 전극을 정면 / 후두 피질 영역으로 이식 하였다. 수술에서 회복 한 후 프로토콜 섹션 2에서 ?…
Discussion
This protocol demonstrates a simple and convenient head fixation method using materials at hand. For physically successful head fixation, the first critical steps during surgery is to rinse and dry the skull surface clearly before applying the dental adhesive resin cement. Second, this method does not uses screws implanting under temporal muscles and only depends on the screws on the skull, their perpendicular implantation against the surface of skull rim is crucial10. This reduces the possibility of accidenta…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This research was supported by Basic Science Research Program through the NRF funded by the Ministry of Education, Science and Technology (2010-0022362) and (2012R1A2A2A02046812).
Roh, M., Lee, K., Jang, I., Suk, K., Lee, M. Acrylic Resin Molding Based Head Fixation Technique in Rodents. J. Vis. Exp. (107), e53064, doi:10.3791/53064 (2016).