Микроманипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 61 В 5 04 фСЕг5.ЯГЕ.ИБ,Гю ДЕТЕЛЬСТВ У ТОРСКОМ цинс обес еиро- едуеости. нутри Дер- стерк 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(7) Институт психологии АН СССР(57) Изобретение относится к медикой технике. Цель изобретенияпечение исследования особенностейэлектрической активности отдельных ннов при естественном поведении исслмого животного и снижение травматичнУстройство содержит держатель 1, вкоторого размещен микроэлектрод 2.ж атель 1 кинем атически связан шеней 3 червячной передачи, червя,.ЯО 1404 которой через гибкий вал 5 соединен с приводом 6. Держатель 1 снабжен полым сферическим наконечником 7, размещенным в полости установочной втулки 8. Привод 6 закреплен на опорной штанге 9, которая крепится к черепной кости. Глубина погружения микроэлектрода 2 задается с помощью червячной передачи и контролируется узлом контроля глубины, выполненным в виде реостата 1 О. Регулирование скорости, направления и шага перемещения микро- электрода осуществляется изменением частоты, полярности и длительности импульсов электростимулятора, подаваемых на привод, выполненный в виде микроэлектродвигателя, Размещение микроэлектрода во внутренней полости держателя защищает его от механических повреждений и электромагнитных помех. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к технике экспериментальной биологии и может использоваться в нейрофизиологических, нейроэтологических, психофизиологических и психофармакологических исследованиях с целью изучения особенностей биоэлектрической активности отдельных нейронов поверхностных и глубоких структур головного мозга крупных, средних и мелких лабораторных животных в условиях свободного поведения,Цель изобретения - обеспечение исследования особенностей биоэлектрической активности отдельных нейронов при естественном поведении исследуемого животного и снижение травматичности.На фиг. 1 приведена конструктивная схема микроманипулятора; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - электрическая схема пультауправления.Микроманипулятор содержит держатель 1 Выполненный в виде полого стержня с йаружной резьбой, внутри которого размещен микроэлектрод 2. Держателькинематически связан шестерней 3 червячной передачи, червяк 4 которой через гибкий вал 5 соединен с приводом 6. Держательснабжен полым сферическим наконечником 7, размегценным в полости установочной втулки 8 с наружной резьбой редназначенной для вкручивания в трепанационное отверстие в черепной кости. Привод 6 закреплен на опорной штанге 9, Которая также крепится к черепной кости. Глубина погружения микроэлектрода 2 задается с помощью червячной передачи и контролируется узлом контроля глубины, выполненным в виде реостата 10, установленного параллельно микроэлектроду 2, и скрепленного с ним контактного ползуна 11, закрепленного на полом стержне.Угол наклона микроэлектрода а задается фиксирующими винтами 12, Микроэлектрод крепится в держателе фиксатором 13.Основная часть микроэлектрода 2 находится внутри держателяи расположена эксцентрично за счет пропущенной вдоль внутренней стенки канала уплотняющей вкладки, выпоненной, например, в виде шелковой нити 14. Для предотвращения и создания возможности только возвратно-поступательного осевого перемещения микроэлектрода направляющие штанги 15 пропущены через отверстия ограничительной планки 16.Привод 6 в одном корпусе с одноступенчатым редуктором 17 через эластичные прокладки закреплен на подвижной муфте 18, которая свободно с возможностью вращательных и осевых движений насажена на штангу 9, На верхнем конце штанги 9 закреплена ответная часть разъема 19, электрически соединяющего элементы конструкции, закрепленные на черепе животного, с пультом управления, располагающимся вне экспериментальной камеры.Пульт управления включает стандартный электростимулятор 20 с закрепленнымна нем индикатором 21 глубины погружения микроэлектрода. Регулирование скорости, направления и шага перемещениямикроэлектрода осуществляется изменениемсоответственно частоты, полярности и длительности электрических импульсов электростимулятора, подаваемых на привод, выполненный в виде микроэлектродвигателя.Устройство работает следующим образом.Микроэлектрод 2 вводят в держатель 1с уплотняющей нитью 14 и закрепляютфиксатором 13 в крайнем верхнем положении таким образом, что его регистрирующий кончик находится полностью внутридержателя 1. На нижний конец корпусанавинчивают наконечник 7 и всю конструкцию устанавливают во втулке 8фиксирующими винтами 12 под требуемымуглом наклона к поверхности черепа, агибкий вал 5 сцепляют с выходным валом редуктора 17.При подаче управляющих импульсов отэлектростимулятора с пульта управления намикроэлектродвигатель возникающее усилиепередается через редуктор 17, гибкий вал 5на шестерню 3, которая, вращаясь по резьбе держателя микроманипулятора, перемещается вдоль оси корпуса и увлекаетсвязанный с ней направляющими штангами 15 через фиксатор 13 микроэлектрод 2.Направляющие штанги 15 перемещаютсяпараллельно держателю и, таким образом,при определенном количестве оборотовдвигателя происходит, линейное перемещениемикроэлектрода 2 на соответствующуювеличину, а при остановке двигателямикроэлектрод фиксируется в определенномположении уплотняющей шелковой нитью 14.При перемещениях микроэлектрода происходит соответствующее перемещение реостат." 10 относительно ползунка 11, чтоприводит к изменению сопротивления электрической цепи, которое регистрируется напульте управления индикатором 21 глубиныпогружения микроэлектрода,По достижении заданной глубины погружения микроэлектрода, переключив полярность управляющих импульсов на электростимуляторе, изменяют направление перемещения микроэлектрода на противоположноеи продолжают поиск активных нейронов.При возвращении микроэлектрода в исходное верхнее положение изменяют с помощью фиксирующих винтов 12 угол а ипродолжают исследование активности нейронов в другом участке мозга, не травмируя животного сверлением нового трепанационного отверстия, или перестановкойопорного основания микроманипулятора.Активность одного и того же нейронаотводилась у животных, совершающих рез1404057 Формула изобретения Составитель В. НазаТехред И. ВересТираж 655 оваКор Под 1 зобре б д. город едактор А. Мотыльаказ 3012/3НИИПИ Государст11303Производственно-и ектор М. Шарошге ное СР по делам Раушская на риятие, г. уж, Москва, Ж - 35, лиграфическое пре кие движения, в течение 1 ч и более (такого времени достаточно для детального анализа нейрональной активности в поведении). Постоянная индикация положения микро- электрода с помощью узла контроля позволила не только своевременно изменять направление перемещения микроэлектрода на противоположное, но и определять в соответствии со стереотаксическими координатами принадлежность регистрируемого нейрона к той или иной структуре мозга. Импульсирующие нейроны выделялись не только в режиме погружения микроэлектрода в мозговую ткань, но и при его выведении. Кроме того, число регистрируемых нейронов увеличивалось за счет использования шарнирного основания и эксцентрического расположения микроэлектрода, позволяющих существенно расширить изучаемый участок мозговой ткани в одном и том же трепанационном отверстии.Размещение микроэлектрода во внутренней полости держателя защищало его от возможных механических повреждений и от электромагнитных помех, а использование уплотняющей шелковой нити позволяло применять некалиброванные как стеклянные, так и металлические микроэлектроды.Таким образом, проведенные испытания опытного образца микроманипулятора в нейрофизиологическом эксперименте выявили, что он позволяет проводить поиск импульсной активности нейронов, не прерывая реализацию животным текущего поведения,выделять и стабильно регистрировать большее количество активных нейронов, в том числе нейронов, активных исключительно в поведении, но не при фиксации жи вотного. 1. Микроманипулятор, содержащий держатель с микроэлектродом, выполненный в виде полого стержня с наружной резьбой, кинематически связанного с червячной передачей, отличающийся тем, что, с целью обеспечения исследования особенностей биоэлектрической активности отдельных нейронов при естественном поведении исследуемого животного и снижения травматичности, он снабжен приводом, связанным гибким валом с червячной передачей и закрепленным на опорной штанге, узлом контроля глубины, установочной втул,- 20 кой с наружной резьбой и с внутреннейполостью, имеющей сферообразное основание, в центре которого выполнено сквозное отверстие, а также установленным на рабочем конце держателя полым сферическим наконечником, размещенным в полости установочной втулки, снабженной фиксирующими винтами2. Микроманипулятор по п. 1, отличающийся тем, что узел контроля глубины выполнен в виде реостата, установ ленного параллельно микроэлектроду и скрепленного с ним, и контактного ползунка, закрепленного на полом стержне.