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。

<ol>
	<li>O'Keefe, J., Recce, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+relationship+between+hippocampal+place+units+and+the+EEG+theta+rhythm.">Phase relationship between hippocampal place units and the EEG theta rhythm.</a> Hippocampus. 3 (3), 317-330 (1993).</li><li>Wilson, M. A., McNaughton, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+the+hippocampal+ensemble+code+for+space.">Dynamics of the hippocampal ensemble code for space.</a> Science. 261 (5124), 1055-1058 (1993).</li><li>Gothard, K. M., Skaggs, W. E., Moore, K. M., McNaughton, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Binding+of+hippocampal+CA1+neural+activity+to+multiple+reference+frames+in+a+landmark-based+navigation+task.">Binding of hippocampal CA1 neural activity to multiple reference frames in a landmark-based navigation task.</a> J Neurosci. 16 (2), 823-835 (1996).</li><li>Gray, C. M., Maldonado, P. E., Wilson, M., McNaughton, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetrodes+markedly+improve+the+reliability+and+yield+of+multiple+single-unit+isolation+from+multi-unit+recordings+in+cat+striate+cortex.">Tetrodes markedly improve the reliability and yield of multiple single-unit isolation from multi-unit recordings in cat striate cortex.</a> J Neurosci Methods. 63 (1-2), 43-54 (1995).</li><li>Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neuronal+ensembles.">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).</li><li>Fyhn, M., Hafting, T., Witter, M. P., Moser, E. I., Moser, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grid+cells+in+mice.">Grid cells in mice.</a> Hippocampus. 18 (12), 1230-1238 (2008).</li><li>Skaggs, W. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EEG+sharp+waves+and+sparse+ensemble+unit+activity+in+the+macaque+hippocampus.">EEG sharp waves and sparse ensemble unit activity in the macaque hippocampus.</a> J Neurophysiol. 98 (2), 898-910 (2007).</li><li>Guo, P., Pollack, A. J., Varga, A. G., Martin, J. P., Ritzmann, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+wire+tetrode+recording+in+brain+of+freely+walking+insects.">Extracellular wire tetrode recording in brain of freely walking insects.</a> J Vis Exp. (86), (2014).</li><li>Knierim, J. J., McNaughton, B. L., Poe, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+spatial+selectivity+of+hippocampal+neurons+during+space+flight.">Three-dimensional spatial selectivity of hippocampal neurons during space flight.</a> Nat Neurosci. 3 (3), 209-210 (2000).</li><li>Leutgeb, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Independent+codes+for+spatial+and+episodic+memory+in+hippocampal+neuronal+ensembles.">Independent codes for spatial and episodic memory in hippocampal neuronal ensembles.</a> Science. 309 (5734), 619-623 (2005).</li><li>Lansink, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+split+microdrive+for+simultaneous+multi-electrode+recordings+from+two+brain+areas+in+awake+small+animals.">A split microdrive for simultaneous multi-electrode recordings from two brain areas in awake small animals.</a> J Neurosci Methods. 162 (1-2), 129-138 (2007).</li><li>Kloosterman, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-drive+array+for+chronic+in+vivo+recording:+drive+fabrication.">Micro-drive array for chronic in vivo recording: drive fabrication.</a> J Vis Exp. (26), (2009).</li><li>. Google Patents Available from: <a target="_blank" href="https://www.google.com/patents/US5928143">https://www.google.com/patents/US5928143</a> (1999)</li><li>Redish, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Independence+of+firing+correlates+of+anatomically+proximate+hippocampal+pyramidal+cells.">Independence of firing correlates of anatomically proximate hippocampal pyramidal cells.</a> J Neurosci. 21 (5), RC134 (2001).</li><li>Schmitzer-Torbert, N., Redish, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+activity+in+the+rodent+dorsal+striatum+in+sequential+navigation:+separation+of+spatial+and+reward+responses+on+the+multiple+T+task.">Neuronal activity in the rodent dorsal striatum in sequential navigation: separation of spatial and reward responses on the multiple T task.</a> J Neurophysiol. 91 (5), 2259-2272 (2004).</li><li>Nguyen, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-drive+array+for+chronic+in+vivo+recording:+tetrode+assembly.">Micro-drive array for chronic in vivo recording: tetrode assembly.</a> J Vis Exp. (26), (2009).</li><li>Chang, E. H., Frattini, S. A., Robbiati, S., Huerta, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+microdrive+arrays+for+chronic+neural+recordings+in+awake+behaving+mice.">Construction of microdrive arrays for chronic neural recordings in awake behaving mice.</a> J Vis Exp. (77), e50470 (2013).</li><li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents.">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> J Vis Exp. (61), e3568 (2012).</li><li>Siegle, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronically+implanted+hyperdrive+for+cortical+recording+and+optogenetic+control+in+behaving+mice.">Chronically implanted hyperdrive for cortical recording and optogenetic control in behaving mice.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2011, 7529-7532 (2011).</li><li>Brunetti, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+fabrication+of+ultralight+weight,+adjustable+multi-electrode+probes+for+electrophysiological+recordings+in+mice.">Design and fabrication of ultralight weight, adjustable multi-electrode probes for electrophysiological recordings in mice.</a> J Vis Exp. (91), e51675 (2014).</li><li>. Google Patents Available from: <a target="_blank" href="https://www.google.com/patents/US4575330">https://www.google.com/patents/US4575330</a> (1986)</li><li>Ludvig, N., Potter, P. E., Fox, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+single-cell+recording+and+microdialysis+within+the+same+brain+site+in+freely+behaving+rats:+a+novel+neurobiological+method.">Simultaneous single-cell recording and microdialysis within the same brain site in freely behaving rats: a novel neurobiological method.</a> J Neurosci Methods. 55 (1), 31-40 (1994).</li></ol>

著者が明らかに何もありません。

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とができるし、動物行動のさまざまなタスクを実行している間に細胞の神経活動を記録することが可能です。
ハイパー ドライブの故障は、外側を管の四極管は、信頼性の高いサポート、ドライブ センター13から 30 ° の向きが三脚のマイクロ ドライブを含む、元のマクノートン ハイパー ドライブの望ましい機能の多くを保持します。一度注入、ハイパー ドライブの故障はかなりの精度で目がさめている動物の脳内管四極管の小さな動きの実行を与えます。ねじ切りロッドにシャトルの 1 回転は、317.5 μ m の変位に対応します。適切な訓練は、実験者は 1/16 ターンの手順 (20 μ m) でシャトルを進めることができます。成体ラット用ハイパー ドライブを考案したが、ドライブは 350 グラムまたはより大きい (頭のサイズによって制限される) の体の大きさのどんな動物で簡単に使用できます。デバイスの 1 つの制限は、通された棒に沿って管四極管の最大移動距離は届かない可能性がいくつかの動物の脳のより深い構造約 7 mm 記録の制限の深さに注意されるかもしれない。
Stereolithographic 印刷は、高音質とすばらしい細部でプラスチック部品を作成するための十分な解像度を提供し、ハイパー ドライブ作製12,19,20で以前使用されています。この場合、サード パーティ製生産設備を通じて一般的な産業用プリンターが使用されました。あるハイパー ドライブのすべてのコンポーネントに正確には、複雑なジオメトリや ø 0.3 mm の薄い壁や穴を通して 0.6 mm など微小構造にもかかわらず、ハイパー ドライブ コアを含む印刷されました。この精度は、ハイパー ドライブ部品の製造のための理想的な選択を光造形になります。経験を基より高価なデスクトップ 3 D プリンターが必要なハイパー ドライブ コンポーネントが再現するために必要な精度を持っている少ないです。まだ、stereolithographic 技術はその限界を持っています。まず、それは材料の限られた選択があります。ハイパー ドライブの故障に選んだのプラスチックは、我々 がテストしている人の中で最も耐久性はまだまだない非常に小さい部分の製造に最適です。シャトルバス、シャトル ボルトの準備中に侵入できるように余分な注意して処理する必要があります。プラスチックの部品はオートクレーブ、材料の熱変形温度は 50 ° c. のまわりにさらに、使用される印刷物はアセトン耐性ではありません。光造形法の新しい材料を開発し、テストするとき、これらの問題を解決可能性があります。まだ、コストを考えると比較的低-光造形法、技術とコストの利点まで欠陥を超えます。第二に、光造形、その中にフォトポリマーは光化学反応に21の目的の 3 D モデルの単一の層を形成する紫外レーザーによる固化の性質、stereolithographic 印刷によって作成されたオブジェクトは、紫外線に対して脆弱です。その結果、多くの時間 (例えば、直射日光) 強い紫外線にさらすこと (プリント ショップとの個人的なコミュニケーションに基づく) 自分の体力を減らす不可逆的。実験スペース (例えば、蛍光灯から)、使用しないときに暗いボックスに stereolithographic コンポーネントを格納することをお勧めで環境の UV を考慮した長年コンポーネントの体力が保持されます。また、手術前にハイパー ドライブ表面の消毒に紫外線以外の他の方法を使用することが重要です。このテストのハイパー ドライブは、物理的な強さやパフォーマンスの低下の兆候なしの 4 ヶ月間にわたって通常の実験室環境で良好な状態でラットに注入推移しています。
このハイパー ドライブの 3 D 印刷可能な性質は、急速な変更と柔軟な設計もできます。たとえば、ハイパー ドライブの故障が簡単に修正することができますターゲット区切られた複数の脳領域11。また、このドライブは、神経活動と局所脳操作の同時監視できるように調整できます。管四極管の配列と定款マイクロダイアリシス プローブにより薬理学的活性化と神経細胞の非アクティブ化神経細胞記録22における各種薬物の注入します。さらに、エクスプレス光感受性チャネルに設計されたニューロンを活性化または・ テトロード バンドルと光技術19で光ファイバーの結合によって非アクティブ化できます。少ないとドライブを簡単にスケーリングすることができますさらに、マウスやラットなどの小さい頭サイズで動物のため管四極管の数。
要約すると、簡単な可変性は確実かつ正確に再現することができます、フィールドでこのハイパー ドライブの強力なツールは、効果的な神経細胞記録インプラントを構築するより簡単なより手頃な価格による結合。

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。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Welding rod</td>
			<td>Blue Demon</td>
			<td>ER308L-035-01T</td>
			<td>Stainless steel, 0.035&#34; in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>91771A060</td>
			<td>Stainless steel, flat head, 0-80&#160;thread,&#160;5/8&#34;&#160;in length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>91772A051</td>
			<td>Stainless steel, pan head, 0-80&#160;thread,&#160;5/32&#34;&#160;in length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>92196A056</td>
			<td>Stainless steel, socket head, 0-80&#160;thread,&#160;5/16&#34;&#160;in length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>92196A055</td>
			<td>Stainless steel, socket head, 0-80&#160;thread,&#160;1/4&#34;&#160;in length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>95868A131</td>
			<td>Nylon,&#160; socket head, 2-56&#160;thread,&#160;3/16&#34;&#160;in length, black</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw nut</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>90730A001</td>
			<td>Stainless steel, narrow hex,&#160; 0-80&#160;thread</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shoulder screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>90298A213</td>
			<td>Stainless steel, 8-32 thread, 3/16&#34; in diameter, 1/4&#34; in length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cup screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>92313A105</td>
			<td>Stainless steel, 4-40 thread, 3/16&#34; in length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thumb screw</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>94323A592</td>
			<td>Nylon, 8-32&#160;thread,&#160;3/8&#34;&#160;in length, black</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnet</td>
			<td>Apex</td>
			<td>M3X1MMDI</td>
			<td>Neodymium, 3 mm X 1 mm disc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal tubing</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>B00137QHNS</td>
			<td>Stainless steel, 23 gauge, 0.0253&#34; OD, 0.013&#34; ID, 0.006&#34; wall</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal tubing</td>
			<td>New England Small Tube</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>Stainless steel, 30 gauge, 0.012/0.0125&#34; OD, 0.007/0.008&#34; ID, full hard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat-shrink tubing</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>7856K72</td>
			<td>0.09&#34; ID before shrinking, blue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone tubing</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>807300</td>
			<td>0.040&#34; ID, 0.085&#34; OD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyimide tubing</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>823400</td>
			<td>0.0045&#34; ID, 0.0005&#34; wall</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ground wire</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>791500</td>
			<td>0.005&#34; bare, 0.008&#34; coated, half hard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrode wire</td>
			<td>California Fine Wire</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>0.0007&#34; in diameter, platinum-iridium (90%-10%), HML and VG coating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EIB</td>
			<td>Neuralynx</td>
			<td></td>
			<td>EIB-72-QC-Large</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold pins</td>
			<td>Neuralynx</td>
			<td></td>
			<td>large EIB pins</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>Balax</td>
			<td>01302-000</td>
			<td>M1.2 thread size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>2522A811</td>
			<td>0-80 thread size, bottoming</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>2522A771</td>
			<td>0-80 thread size, plug</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>26955A94</td>
			<td>3/8&#34;-24&#160;thread size, bottoming</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>2522A713</td>
			<td>2-56&#160;thread size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>2522A715</td>
			<td>4-40&#160;thread size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tap</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>2522A718</td>
			<td>8-32&#160;thread size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Die</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>2576A457</td>
			<td>3/8&#34;-24&#160;thread size, 1&#34; OD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>30585A82</td>
			<td>Wire gauge&#160;65,&#160;0.035&#34; in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>30585A83</td>
			<td>Wire gauge&#160;66,&#160;0.033&#34; in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>30585A87</td>
			<td>Wire gauge&#160;70,&#160;0.028&#34; in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>30585A88</td>
			<td>Wire gauge&#160;71,&#160;0.026&#34; in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>30585A91</td>
			<td>Wire gauge&#160;73,&#160;0.024&#34; in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>8870A23</td>
			<td>3/16&#34;&#160;in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dremel disc</td>
			<td>Wagner</td>
			<td>31M</td>
			<td>Diamond coated, 22 mm in diameter, 0.17 mm in thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel wire</td>
			<td>Precision Brand</td>
			<td>21212</td>
			<td>0.012&#34; in diameter, full hard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel wire</td>
			<td>Precision Brand</td>
			<td>21007</td>
			<td>0.007&#34; in diameter, full hard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel wire</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>792700</td>
			<td>0.003&#34; in diameter, half hard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super glue</td>
			<td>Loctite</td>
			<td>LT-40640</td>
			<td># 406</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super glue</td>
			<td>Loctite</td>
			<td>LT-41550</td>
			<td># 415</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental acrylic powder&#160;</td>
			<td>Teets</td>
			<td>223-3773</td>
			<td>Coral</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental acrylic liquid</td>
			<td>Teets</td>
			<td>223-4003</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

construction of an improved multi-tetrode hyperdrive for large-scale neural recording in behaving rats

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。

試験の結果を取得するのに新築のハイパー ドライブを使用しました。ドライブは、ø 17 μ m (0.0007")、プラチナ イリジウム (90%-10%) ポリイミド被覆ワイヤー製管四極管が装備されていた。管の四極管の先端は、白金黒電極インピー ダンスを 1 kHz で 100 と 200 の kΩ 間を削減するソリューションでメッキされました。ハイパー ドライブの故障は、4.6 mm 550 g、ロング ・ ラット頭蓋の前方横静脈洞正中線と 0.5 mm を左に移植されました。追加アース線は、小脳に頭蓋骨ネジに接続されました。すべてのプロシージャとして機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) の薬の Baylor の大学によって承認を行ったし、それらの前述の18に類似していた。外科的移植直後、管の四極管は脳の中に 1 mm を進められました。その後は、以上 80 μ m のより小さい高度な単位が使用されました。管の四極管は神経の録音が行われた前に、少なくとも 20 h のそれぞれの進歩の後安定する許されました。
パッチアンプ用アダプター (Neuralynx、HS 72 QC)、前置増幅器に接続されていた、ハイパー ドライブ神経活動を記録して、後者は (Neuralynx、デジタル大山猫 SX) プログラム可能なアンプとデータ集録システムに接続されました。2 kHz でサンプリング、アース線を基準としたローカルの電位と帯域通過フィルターで 0.1-500 Hz 単位の活動が観察可能なアクティビティのない熱に参照された脳の表面から 500 μ m に位置する、32 kHz、バンドパス フィルターでサンプリング。600 Hz の-6 kHz。50 μ V のしきい値のみスパイク波形を記録しました。
動物は自由に 1.5 m 内採餌しながら開くボックス注入後 3 週間、図 5 aが (脳表面の下 2.1 mm) の postrhinal の皮質にある熱からの記録神経活動を示しています。録音セッションは約 30 分続いたし、記録単位 (スパイク波形の小さな変化によって示される) 全体のセッション間で安定していた。図 5Bショー ローカル フィールド電位の同時に同じ動物、内側嗅 (3.4 3.7 mm 深い) にある 4 つ異なる管四極管から積極的に模索していたオープン アリーナ移植後 7 週間。クリア フィールド シータ周波数範囲 (6-10 Hz) の潜在的な活動が存在しました。個々 のニューロンのスパイク データはソート ソフトウェア MClust (西暦暗赤色) を使用して分離され、ローカル分野の潜在的なデータはカスタム作成された Matlab スクリプトによって可視化しました。低品質・ テトロード録音、不完全に準備されたドライブから発生の例は以前17を示されています。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57388/57388fig1.jpg"> 図 1: stereolithographic 技術によって作成されたハイパー ドライブ コンポーネント。3 D 印刷のハイパー ドライブ コンポーネント (サイズ比較のため 1 ¢ 硬貨) のイメージ。(A)、ハイパー ドライブ中心である;(B) 保護シールド;(C) 保護キャップ。(D) 中央の列;(E) ナット;(F) スペーサー。シャトルバス (G)(H) シャトル ボルト。スケール バー: 1 cm。これらのコンポーネントは、プラスチック素材アルゼンチンプ ライス商品進化 128 UnionTech RSPro450 プリンターによって作成されました。<a href="/files/ftp_upload/57388/57388fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57388/57388fig2.jpg"> 図 2: ハイパー ドライブ用の特注アクセサリー 。これらの付属品は、特に、ハイパー ドライブの準備を支援するために設計されていた。その主なコンポーネントは、stereolithographic の印刷によって作成されました。(A) シャトル ボルト ホルダーは、スレッドをタップしながらシャトル ボルトを固定しています。(B) マイクロ ドライブ アセンブリ駅は、シャトルにカニューレの挿入をガイドします。(C)、マイクロ ドライブのラック、組み立てのマイクロ ドライブをテストするのに役立ち、カニューレを接着しながらの場所でそれらを保持します。1: マイクロ ドライブ ラック ベース2: ネジのスロットに完全に挿入でマイクロ ドライブ ラック3: マイクロ ドライブ ラック使用の準備ができて。(D) 穴を入れる際、ハイパー ドライブ ナットを保持するナット ホルダー。ハイパー ドライブ コア (E) 駅は、ガイド棒をハンマリングしながらコアを固定しています。(F) ターニング ツールは、シャトルに回転しシャトル ボルトをドライブします。(G) ハイパー ドライブ ホルダーは、堅実でハイパー ドライブを配置することができます。ホルダーは、彼らは、ハイパー ドライブにロードした後、管の四極管を保護します。(H) 通された棒を置き、ハイパー ドライブ中心の棒をガイドすることができます、複雑な位置決め棒。1: 主要な複合体;2: 組立て後の複合体の上の部分3: 使用の複雑な位置決め棒。<a href="/files/ftp_upload/57388/57388fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57388/57388fig3.jpg"> 図 3: アセンブリの前に、ハイパー ドライブの準備部品。ハイパー ドライブ コアと、マイクロ ドライブと同様の他の準備プロセスを示す画像は、ハイパー ドライブ部品を準備しました。スレッド A (A) ハイパー ドライブ ナット。(B) ハイパー ドライブ コアの準備。1: ナット; に対して作成される外部スレッドとコア2: 中核駅でのスロットに完全に挿入ネジにコア3: コアに叩き出される準備ができて、複雑な位置決め棒によって配置されているロッドをガイド4: スロットの残りの領域を充填希薄歯科用セメント;5: 準備されたハイパー ドライブ コアの上の部分。(C)、マイクロ ドライブの準備。1: シャトル ボルトは、開口部が小さい; 実験者から離れて直面しているシャトル ボルト ホルダー ベース、メモ2: シャトル ボルト内のスレッドのスレッド3: シャトルの挿入; シャトルにボルトで固定4: マイクロ ドライブにマイクロ ドライブ組み立てステーションの基本; 挿入できる駅ふたに導かれるカニューレ5: マイクロ ドライブ、外側上部カニューレ先端の半分を削除 (矢印によって示されます)。6: マイクロ ドライブ ラック上でテストが低かったを組み立て。(D) のネジ穴と挿入されたねじナット中央の列。(E) A ハイパー ドライブ キャップ 4 つの磁石が井戸に接着します。左側にはんだ付け部分 (F) A 36 mm 長いガイドのカニューレ バンドルです。<a href="/files/ftp_upload/57388/57388fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57388/57388fig4.jpg"> 図 4: ハイパー ドライブのアセンブリです。ハイパー ドライブ アセンブリの段階を示す画像。(A) コアをガイド カニューレに挿入。1: シリコン チューブとのスペーサーに滑り込ませたガイド カニューレ バンドル2: 1 つガイド カニューレ コアでその指定されたホールに置かれています。手書き表示ガイドの組織カニューレ;3: コアにカニューレをガイド4: ガイド カニューレとコアを挿入し、ナットで固定します。(B) 総会のコアに採用。1: コアの読み込みが低かったと2: ポリイミド チューブ、カニューレの挿入と低かった。コアにアース線を挿入する (C)。(D) 電極インタ フェース ボードの添付ファイル。1: 挿入された; の中央列でハイパー ドライブ2: 電極インタ フェース ボードとハイパー ドライブは、中央の列に接続されています。(E) 電極インタ フェース ボードの指定穴にアース線の接続。(F) A 確定のハイパー ドライブ注入 (総重量 20 g) の準備ができて。<a href="/files/ftp_upload/57388/57388fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57388/57388fig5.jpg"> 図 5: 神経信号は、ハイパー ドライブで記録。行動中のラット脳における潜在的なユニットの神経活動と局所場を示す代表的な録音。Postrhinal の皮質にある熱で同時に記録されたニューロンから示す個々 のスパイクを図 (A) 二次元クラスター (深さ: 2.1 mm)。左: 散布図、熱の 2 つの電極から記録されたスパイクのピーク-ピーク振幅間の関係を示します。各ドットは、1 つのスパイクに対応します。スパイクのクラスターは、同じ細胞に由来する可能性があります。4 つのクラスターは、色分けされています。スケール バー: 20 μ V。右: スパイク波形 (平均±標準偏差)、左に表示される色分けされたセルです。波形の小さな変化に注意してください。スケール バー: 200 μ s。 (B) ローカル フィールド シータ周波数範囲に潜在的なトレースが内側内嗅領皮質にある 4 つ異なる管四極管から同時に記録 (深さ: 3.4 3.7 mm) ラットの自由に採餌。左下のスケール バー: 500 μ V;右下にあるスケール バー: 100 さん<a href="/files/ftp_upload/57388/57388fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
の補助ファイル:補助ファイルは、ハイパー ドライブ コンポーネントを詳述 .stl フォーマットに 20 ファイルを含めるとアクセサリー stereolithographic (ミリメートル単位)、印刷の準備ができてし、旋削工具の設計図は、pdf ファイル形式で 1 ファイル先端加工の準備ができて。元の 3 D モデルのファイルは、リクエストにより利用可能となる .dwg 形式で AutoCAD のソフトウェアで作成されました。<a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57388/supplementary_files_.zip">このファイルをダウンロードするここをクリックしてください</a>。

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Construction of an Improved Multi-Tetrode Hyperdrive for Large-Scale Neural Recording in Behaving Rats

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。

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ ・ テトロード ハイパー ドライブの構築

Monitoring the activity patterns of a large population of neurons over many days in awake animals is a valuable technique in the field of systems ...

construction-an-improved-multi-tetrode-hyperdrive-for-large-scale

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.2K ビュー.  Baylor College of Medicine. 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。

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Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

行動内分泌学と実験経済学を組み合わせること：テストステロンと社会的意思決定

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

神経科学

Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze

Headstage preamplifiers and source followers are commonly used to study neural activity in behavioral neurophysiology experiments. Available commercial products are often expensive, not easily customized, and not submersible. Here we describe a method to design and build a customized, integrated circuit headstage for simultaneous 4-channel neural recording and 2-channel simulation in awake, behaving animals. The headstage is designed using a free, commercially available CAD-type design package, and can be modified easily to accommodate different scales (e.g. to add channels). A customized printed circuit board is built using surface mount resistors, capacitors and operational amplifiers to construct the unity gain source follower circuit. The headstage is made water-proof with a combination of epoxy, parafilm and a synthetic rubber putty. We have successfully used this device to record local field potentials and stimulate different brain regions simultaneously via independent channels in rats swimming in a water maze. The total cost is &lt; $30/unit and can be manufactured readily.

We present a low-cost method to design and construct a light headstage pre-amplifier system with simultaneous neural recording and stimulation capability. This device can be waterproofed for use in swimming animals.

水迷路における同時神経刺激および記録のためのコスト効率のヘッドステージの設計と構築

Headstage preamplifiers and source followers are commonly used to study neural activity in behavioral neurophysiology experiments. Available commercial ...

Recording Large-scale Neuronal Ensembles with Silicon Probes in the Anesthetized Rat

Large scale electrophysiological recordings from neuronal ensembles offer the opportunity to investigate how the brain orchestrates the wide variety of behaviors from the spiking activity of its neurons. One of the most effective methods to monitor spiking activity from a large number of neurons in multiple local neuronal circuits simultaneously is by using silicon electrode arrays1-3.
Action potentials produce large transmembrane voltage changes in the vicinity of cell somata. These output signals can be measured by placing a conductor in close proximity of a neuron. If there are many active (spiking) neurons in the vicinity of the tip, the electrode records combined signal from all of them, where contribution of a single neuron is weighted by its 'electrical distance'. Silicon probes are ideal recording electrodes to monitor multiple neurons because of a large number of recording sites (+64) and a small volume. Furthermore, multiple sites can be arranged over a distance of millimeters, thus allowing for the simultaneous recordings of neuronal activity in the various cortical layers or in multiple cortical columns (Fig. 1). Importantly, the geometrically precise distribution of the recording sites also allows for the determination of the spatial relationship of the isolated single neurons4. Here, we describe an acute, large-scale neuronal recording from the left and right forelimb somatosensory cortex simultaneously in an anesthetized rat with silicon probes (Fig. 2).

Extracellular recordings of neuronal activity using silicon probes in the anesthetized rat will be described. This technique allows information to be obtained across multiple brain areas from more than 100 neurons simultaneously. It provides information with single cell resolution about neuronal ensembles dynamics in multiple local circuits.

麻酔ラットのシリコンプローブで大規模なニューロンアンサンブルの録音

Large scale electrophysiological recordings from neuronal ensembles offer the opportunity to investigate how the brain orchestrates the wide variety of ...

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

動作げっ歯類の可動シリコンプローブによるニューロンの大規模なレコーディング

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

Preparation of an Awake Mouse for Recording Neural Responses and Injecting Tracers

It is well known that anesthesia alters neural response properties in various regions of the brain.13. In the auditory system, fundamental response properties of brainstem neurons including threshold, frequency specificity, and inhibitory sidebands are altered in significant ways under anesthesia1-2. These observations prompted physiologists to seek ways to record from single neurons without the contaminating effects of anesthesia. One result was a decerebrate preparation, where the brainstem was completely transected at the level of the midbrain4. The drawbacks of this preparation are a formidable surgery, the elimination of descending projections from the forebrain, and an inability to use sensory stimulation to examine structures above the midbrain. A different strategy has been to implant electrode arrays chronically to record from single neurons and multiunit clusters while the animal is awake and/or behaving5,6. These techniques however are not compatible with injecting tracer dyes after first electrophysiologically characterizing a brain structure. To avoid altering neural response properties with anesthetics while recording electrophysiological response properties from single neurons, we have adapted a head restraint technique long used in bats7-9 to mouse10-12. Using this method, we are able to conduct electrophysiological recordings over several days in the unanesthetized mouse. At the end of the recording sessions, we can then inject a dye to reconstruct electrode positions and recording sites or inject a tracer so that pathways to and from the recording loci can be determined. This method allows for well isolated single neuron recordings over multiple days without the use anesthetics.

Electrophysiological characterization of neuronal responses is important for understanding brain function and for guiding the placement of dyes for pathway tracing. However, many studies are performed in anesthetized animals. To understand brain function without anesthetics, we developed a method to record neuronal response properties and inject dyes in awake mouse.

神経応答を記録し、トレーサーを注入するための覚醒マウスの作製

It is well known that anesthesia alters neural response properties in various regions of the brain.13.  In the auditory system, fundamental response ...

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar olfactory systems suggesting that the biological approach to chemical sensing has been optimized over evolutionary time1. In the insect olfactory system, odorants are transduced by olfactory receptor neurons (ORN) in the antenna, which convert chemical stimuli into trains of action potentials. Sensory input from the ORNs is then relayed to the antennal lobe (AL; a structure analogous to the vertebrate olfactory bulb). In the AL, neural representations for odors take the form of spatiotemporal firing patterns distributed across ensembles of principal neurons (PNs; also referred to as projection neurons)2,3. The AL output is subsequently processed by Kenyon cells (KCs) in the downstream mushroom body (MB), a structure associated with olfactory memory and learning4,5. Here, we present electrophysiological recording techniques to monitor odor-evoked neural responses in these olfactory circuits.
First, we present a single sensillum recording method to study odor-evoked responses at the level of populations of ORNs6,7. We discuss the use of saline filled sharpened glass pipettes as electrodes to extracellularly monitor ORN responses. Next, we present a method to extracellularly monitor PN responses using a commercial 16-channel electrode3. A similar approach using a custom-made 8-channel twisted wire tetrode is demonstrated for Kenyon cell recordings8. We provide details of our experimental setup and present representative recording traces for each of these techniques.

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

We demonstrate variations of the extracellular multi-unit recording technique to characterize odor-evoked responses in the first three stages of the invertebrate olfactory pathway. These techniques can easily be adapted to examine ensemble activity in other neural systems as well.

ローカスの神経活動を特徴づけるためにマルチユニット記録方法（<em&gt; Schistocercaアメリカーナ</em&gt;）嗅覚回路

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Neural Circuit Recording from an Intact Cockroach Nervous System

The cockroach ventral nerve cord preparation is a tractable system for neuroethology experiments, neural network modeling, and testing the physiological effects of insecticides. This article describes the scope of cockroach sensory modalities that can be used to assay how an insect nervous system responds to environmental perturbations. Emphasis here is on the escape behavior mediated by cerci to giant fiber transmission in Periplaneta americana. This in situ preparation requires only moderate dissecting skill and electrophysiological expertise to generate reproducible recordings of neuronal activity. Peptides or other chemical reagents can then be applied directly to the nervous system in solution with the physiological saline. Insecticides could also be administered prior to dissection and the escape circuit can serve as a proxy for the excitable state of the central nervous system. In this context the assays described herein would also be useful to researchers interested in limb regeneration and the evolution of nervous system development for which P. americana is an established model organism.

This article describes the cockroach ventral nerve cord dissection and extracellular recordings from the cercal nerve and connectives. Evoked responses are generated by electrical stimulation of the cercal nerve or direct mechanical stimulation of the cerci.

無傷のゴキブリ神経系の神経回路の録音

The cockroach ventral nerve cord preparation is a tractable system for neuroethology experiments, neural network modeling, and testing the physiological ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method described here enables the investigator to measure long-lasting (from minutes to hours) high-quality intracellular responses from single Drosophila R1-R6 photoreceptors and Large Monopolar Cells (LMCs) to light stimuli. Because the recording system has low noise, it can be used to study variability among individual cells in the fly eye, and how their outputs reflect the physical properties of the visual environment. We outline all key steps in performing this technique. The basic steps in constructing an appropriate electrophysiology set-up for recording, such as design and selection of the experimental equipment are described. We also explain how to prepare for recording by making appropriate (sharp) recording and (blunt) reference electrodes. Details are given on how to fix an intact fly in a bespoke fly-holder, prepare a small window in its eye and insert a recording electrode through this hole with minimal damage. We explain how to localize the center of a cell's receptive field, dark- or light-adapt the studied cell, and to record its voltage responses to dynamic light stimuli. Finally, we describe the criteria for stable normal recordings, show characteristic high-quality voltage responses of individual cells to different light stimuli, and briefly define how to quantify their signaling performance. Many aspects of the method are technically challenging and require practice and patience to master. But once learned and optimized for the investigator's experimental objectives, it grants outstanding in vivo neurophysiological data.

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Sharp microelectrodes enable accurate electrophysiological characterization of photoreceptor and visual interneuron output in living Drosophila. Here we show how to use this method to record high-quality voltage responses of individual cells to controlled light stimulation. This method is ideal for studying neural information processing in insect compound eyes.

の記録細胞内の電圧応答のための電気生理学的手法<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;光刺激に感光体と介在ニューロン<em&gt;インビボ</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

Recording Spatially Restricted Oscillations in the Hippocampus of Behaving Mice

The local field potential (LFP) emerges from ion movements across neural membranes. Since the voltage recorded by LFP electrodes reflects the summed electrical field of a large volume of brain tissue, extracting information about local activity is challenging. Studying neuronal microcircuits, however, requires a reliable distinction between truly local events and volume-conducted signals originating in distant brain areas. Current source density (CSD) analysis offers a solution for this problem by providing information about current sinks and sources in the vicinity of the electrodes. In brain areas with laminar cytoarchitecture such as the hippocampus, one-dimensional CSD can be obtained by estimating the second spatial derivative of the LFP. Here, we describe a method to record multilaminar LFPs using linear silicon probes implanted into the dorsal hippocampus. CSD traces are computed along individual shanks of the probe. This protocol thus describes a procedure to resolve spatially restricted neuronal network oscillations in the hippocampus of freely moving mice.

This protocol describes the recording of local field potentials with multi-shank linear silicon probes. Conversion of the signals using current source density analysis allows the reconstruction of local electrical activity in the mouse hippocampus. With this technique, spatially restricted brain oscillations can be studied in freely moving mice.

行動中マウスの海馬における振動を制限空間録音

The local field potential (LFP) emerges from ion movements across neural membranes. Since the voltage recorded by LFP electrodes reflects the summed ...

Large-scale Three-dimensional Imaging of Cellular Organization in the Mouse Neocortex

The mammalian neocortex is composed of many types of excitatory and inhibitory neurons, each with specific electrophysiological and biochemical properties, synaptic connections, and in vivo functions, but their basic functional and anatomical organization from cellular to network scale is poorly understood. Here we describe a method for the three-dimensional imaging of fluorescently-labeled neurons across large areas of the brain for the investigation of the cortical cellular organization. Specific types of neurons are labeled by the injection of fluorescent retrograde neuronal tracers or expression of fluorescent proteins in transgenic mice. Block brain samples, e.g., a hemisphere, are prepared after fixation, made transparent with tissue clearing methods, and subjected to fluorescent immunolabeling of the specific cell types. Large areas are scanned using confocal or two-photon microscopes equipped with large working distance objectives and motorized stages. This method can resolve the periodic organization of the cell type-specific microcolumn functional modules in the mouse neocortex. The procedure can be useful for the study of three-dimensional cellular architecture in the diverse brain areas and other complex tissues.

Here we describe a procedure for tissue clearing, fluorescent labeling, and large-scale imaging of mouse brain tissue which, thereby, enables visualization of the three-dimensional organization of cell types in the neocortex.

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ ・ テトロード ハイパー ドライブの構築

ラットの行動で大規模な神経細胞記録向上のマルチ・テトロードハイパードライブの構築