多柔性聚合物电极阵列的慢性植入

该方法允许在数天、数周或数月内监测大型分布式神经元群体，使这些群体如何变化和支持认知功能的问题触手可及。多种聚合物器件的植入及相关的植入物结构相结合，使记录平台能够高通道计数、多区域、长期、连续、稳定录制。演示这个程序的将是克莱·斯密斯，一个来自我实验室的技术员。

要准备用于插入的聚合物电极阵列，请通过两个插入件中对齐的垂直方向孔插入螺钉，以将它们锁定在一起，并将碎片放在一个副件中。将双面胶带连接到第二件的顶部，然后将稳定胶带连接到第一件的末尾。稳定件将通过摩擦将到位。

手动对齐电极阵列，将插入穿梭连接到第一片的狭窄端段。当探头与片件 1 的纵向轴对齐时，将阵列连接器粘附到片件 2 的平面上的聚酰胺双面胶带上。使用塑料倾斜钳，仅连接连接到阵列带上的聚酰胺翼，将插入穿梭电极阵列设备尖端从一块提升至稳定片的外部。

将 10 微升合适的粘合剂涂抹在第一件的末尾。使用塑料倾斜钳只接触阵列带上的聚酰胺翼，使用插入穿梭的方形选项卡将器件与片状的狭窄部分重新调整。操纵硅滑闸或销钉的侧面进行小对齐调整，注意避免对带状或刀柄施加过大的力。

然后使用钳子对稳定件的两侧施加温和的向下压力，并在不移动阵列的情况下从装配体中拆下稳定片。接下来，将第一件的微操纵器设置为扩展位置。活塞将滑向片中端子深度。

将一件和两件重装件装载到缩回活塞上。将第三件的微操纵器设置为缩回位置。将第二块安装到第三件顶部，将孔对齐，将第三块装到插入式微型操纵器活塞上。

将碎片拧在三件下侧，将两块和三块重承和拧紧，使移动插入式微操纵器移动整个插入装置。拆下将一块和两块放在一起的螺钉。然后将螺钉插入一块垂直于活塞履带的一块的横向孔中，直到螺钉对活塞施加压力，以确保该螺钉与缩回活塞一样移动。

一件应独立于第二件移动，允许从装置中单独缩回插入穿梭。当设备结构完成后，在立体显微镜下观察插入，以 25 微米/秒的速度快速降低立体定向器仪。该设备不会立即穿透大脑。

电阻和凹陷的程度取决于目标位置和设备设计。一旦设备穿透大脑，将微操纵器速度切换为10微米/秒，将设备降低至目标深度以上1至2毫米，在降低过程中对设备机翼和插入点进行可视化，以避免过早的穿梭阵列分离。当设备达到目标深度以上 1 到 0.5 毫米之间时，将插入速度减慢至 5 微米/秒。

然后，当设备离目标 500 微米时，将插入速度减慢到 1 到 2 微米/秒。当达到目标深度时，必要时干燥基块上的附件点，然后用合适的粘合剂将两个聚酰胺机翼锚定到基片附件点上。在溶解之前，挂钩将显示为位于阵列和插入穿梭接口上的球状质量。

要溶解挂钩，请轻轻将温度盐水滴在销钉粘附在滑闸上的阵列上。当钉完全溶解后，阵列的边界将从穿梭和片件中辨别出来。阵列固定到位后，使用缩回微操纵器缓慢地撤回插入穿梭，继续将单独的盐水滴到阵列上，因为阵列正在以与插入设备相同的缩回速率缩回，观察阵列与插入穿梭之间的接口。

当回缩时，穿梭将明显与聚合物阵列分离，聚合物阵列在插入穿梭的刀柄之间显示为半透明黄色。当设备完全缩回时，将阵列连接器从第 2 块移动到不会干扰后续插入的位置。聚合物电极阵列将插入大脑，不再连接到立体定向仪器。

卸下插入滑闸和其他插入硬件。如有必要，执行其他插入。对于植入物的构造，在最后的阵列插入后，从基片中空出盐水，小心不要破坏植入阵列或色带。

用适当的人工硬膜密封剂填充颅骨和基座。并允许密封剂固化。将硬件连接器放置到不会干扰的位置，如有必要，执行多次插入。

适当地将阵列连接器定向并插入录制硬件，使功能区处于最终所需位置。最后，将丝带从离开人工硬膜密封剂到连接器端的硅凝胶中。按照此协议，一个具有代表性的 1，024 通道神经植入记录产生了 375 个单单元。

在这个实验中，一个单位的长寿命在三个不同大鼠的19个装置的数据中至少保持了160天。在 15 台功能设备中，每个通道的录制平均记录产量约为一个单元，单个器件的录制产量为几个单元，每个通道最多为两个单位。在设备插入过程中，确保阵列穿梭干燥非常重要。

如果不是，则阵列极有可能在尝试插入期间从穿梭分离。该技术与其他记录方式（包括微线）以及操作（包括电气模拟和光遗传学）兼容。这种技术使我们能够在很多天中从相同的神经元记录，因此可以理解反应是如何随着时间而变化的。