Ontwerp en Bouw van een kosteneffectieve Headstage voor Simultaneous neurale stimulatie en opnemen in het Water Maze
Summary
We presenteren een goedkope methode te ontwerpen en een licht headstage voorversterker systeem bouwen met gelijktijdige opname en neurale stimulatie mogelijkheid. Dit apparaat kan worden waterdicht gemaakt voor gebruik in het zwemmen dieren.
Abstract
Headstage voorversterkers en bron aanhangers worden vaak gebruikt om neurale activiteit in de gedrags-neurofysiologie experimenten te bestuderen. Beschikbare commerciële producten zijn vaak duur, niet gemakkelijk op maat, en niet onderwater. Hier beschrijven we een methode te ontwerpen en een op maat gemaakte, geïntegreerde schakeling headstage te bouwen voor gelijktijdige 4-kanaals neurale opname en 2-kanaals simulatie in wakker gedragen dieren. De headstage is ontworpen met behulp van een gratis, in de handel verkrijgbaar CAD-type ontwerp-pakket, en kan eenvoudig worden aangepast om verschillende schalen (bijv. om kanalen toe te voegen) tegemoet te komen. Een aangepaste printplaat is gebouwd met behulp van surface mount weerstanden, condensatoren en operationele versterkers om de eenheid te krijgen source volger circuit te bouwen. De headstage is water-proof met een combinatie van epoxy, parafilm en een synthetisch rubber stopverf. We hebben met succes gebruikt dit apparaat aan de lokale veld mogelijkheden te nemen en tegelijkertijd te stimuleren verschillende hersengebieden via onafhankelijke kanalen bij ratten zwemmen in een water maze. De totale kosten is <$ 30/unit en kan gemakkelijk worden vervaardigd.
Protocol
Discussion
Water maze op basis van gedrag taken zorgen voor doeltreffende instrumenten om de dieren 'cognitieve vaardigheden en representaties sonde in real time 1. Het gebruik van lichtgewicht en kosteneffectieve headstage voorversterkers is vooral van belang in de gedrags-neurofysiologie toepassingen waarbij het water maze. Omdat ontsnappen aan het koude water zorgt intrinsieke motivatie voor dieren in deze taken, kan hun gedrag worden getest in proeven herhaald, zonder de moeilijkheden te motiveren dieren op het …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We willen graag Justin Riceberg erkennen voor technische bijstand bij het testen van de headstage. Dit werk werd mede ondersteund door de National Institutes of Health Grants MH65658, MH073689, en F30 AG034003-01A1, en de Mount Sinai School of Medicine.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Custom designed Integrated Circuit Board | ExpressPCB.com | Custom | 2 layer double sided PCB | |
| Surface mount Resistors | Mouser Electronics | RK73B1JTTDD156J | 1/10 W, 15 M Ohm 0603, Thick film | |
| SMD Capacitors | Newark Electronics | 0402YD104KAT2A | 0.1 uF (0402) | |
| SMD Operational Amplifier (quad FET) | Mouser Electronics | 595-TLC2274AIPW | Quad FET – low noise | |
| 9 pin ABS socket | Ginder Scientific | GS09SKT-220 | For animal connection | |
| 9-pin ABS Plug | Ginder Scientific | GS09PLG-220 | To be implanted in animal | |
| Black Delrin Ring Nut | Ginder Scientific | GS09BDN-220 | ||
| Black Delrin Cap Nut | Ginder Scientific | GS09BDC-220 | For protecting animal’s implant | |
| Amphenol pins (male) | Ginder Scientific | 220-P02 | ||
| Amphenol pins (female) | Ginder Scientific | 220-S02 | ||
| 5-minute epoxy | Devcon Inc. | S-208 / 20845 | ||
| Poster Tack Putty | Elmer’s | 026000015318 | ||
| Rosin Core Solder | Radio Shack | 64-009 | ||
| Soldering Iron | Weller | Pyropen WSTA6 | (adjustable heat) | |
| Metal tweezers | Fine Science Tools | Size 5 | ||
| Parafilm sheets | American National Can | Parafilm 4″ x 250′ | ||
| Magnet wire | Belden | 8052 | Enamel Coated | |
| Ammeter/ Multimeter | Fluke Mfg Co. | 77 Multimeter | ||
| Millmax Double Row Headers | Millmax / Mouser | 575 – 002101 | 0.05″ | |
| Solder Wick | Chemtronics | 7-10L | 0.75 in. |
Referências
- Morris, R. G., Garrud, P., Rawlins, J. N., O’Keefe, J. Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions. Nature. 297, 681-683 (1982).
- Rolston, J. D., Gross, R. E., Potter, S. M. A low-cost multielectrode system for data acquisition enabling real-time closed-loop processing with rapid recovery from stimulation artifacts. Front. Neuroengineering. 2, 12-12 (2009).
- 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).
- Shirvalkar, P. R., Rapp, P. R., Shapiro, M. L. Bidirectional changes to hippocampal theta gamma oscillations predict memory for recent spatial episodes. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (15), 7054-709 (2010).
