Микроманипулятор для биологических исследований головного мозга животного

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23.03.76 (21) 2337774/28-13 51) М, Кл з В 25,1 7/00 рисоединением заявкиГосударственнми комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(53 615.475 (088.8) Дата опубликования описания Авторыизобрете ровяков и А, В. Вятк 1 Заявител нститут высшей нервной деятельности и нейрофизиологииАН СССР(54) М И КРОМА Н И П УЛЯ ТОИССЛЕДОВАНИЙ ГОЛОВНО ЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ МОЗГА ЖИВОТНОГО Изоб етение относится к инструме ым в экспериментальной би к микроманипуляторам ди авления с шаговым пог ектродов в мозг животного нейронной (внутриклеточн й) активности. тен микроманипулятор, с винты, штанги и привод правления микроэлектродантам, исологии, а станционр ужением с целью ой и внепользуе именно ного упр микроэл изучения клеточно Изьсс ходовые ловок уодержащи в виде го ми 1,Однако этот микроманипулятор не обеспечивает шаговой одновременной подачи нескольких микроэлектродов в мозг животного и, как результат, имеет малую вероятность попадания микроэлектрода в клетку, а значит и малую вероятность внутриклеточного отведения нейронной активности, Кроме того, в нем нет возможности одновременной регистрации внутри- и внеклеточной активности в различных слоях мозга, что в свою очередь не позволяет одновременно регистрировать широкое поле отводимых потенциалов и сравнить одновременно происходящие послойные процессы в различных (по глубине) слоях головного мозга,Целью изобретения является отведение показаний нейронной активности с различных (по глубине) точек исследуемой зоны при наименьшей травме черепа,Это достигается тем, что микроманипулятор снабжен электромагнитными муфтами в виде полумуфт, связанных посредством ходовых винтов с приводом, причем ходовые винты кинематичсски связачы со штангами, которые выполнены с возможностью изменения угла наклона. Кроме того, привод содержит шаговый двигатель с редуктором.11 а фиг, 1 изображен предлагаемый микромапипулято 1, разрез; на фпг. 2 -- сечение по А - А на фиг. 1.Микроманппулятор включает составнойсборный корпус 1, на верхнем фланце которого установлен привод, содержащий шаговый двигатель 2, кинематпчсски связанный с ведущей шестерней 3. Шестерня 3 находится в зацеплении с шестью ведомыми зубчатыми колесами 4, являющимися нижними полумуфтами электромагнитной муфты. Полумуфты снабжены якорями 5, изготовленными из магматериала и помещеннымикорпуса соленоидов С, установленных на фланце корпуса 1. Верхние полумуфты 7, закреплспшые в подшипники 8, являются ведущими гайками ходовых винтов 9, кинематически связанных со штанга.; и 10. Призматические направляющие 11 штанг 10, шарнирно закрепленные на фланце корпуса 1, фиксируются рсгулпровочнымп винтами 12 и воз вратнымп пружинами 13. Вращение шагового3двигателя 2 через ведущую шестерню 3 передается ведомым зубчатым колесам 4, которые являются полу муфтами электромагнитной му фты.Устройство работает следующим образом, 11 ри подаче управляющего напряжения на один, выборочно-групповой, или все шесть соленоидов 6 якорь 5 поднимает полумуфту (зубчатое колесо 4) и прижимает се к полу- муфте 7 (ведущей гайке). Ведущая гайка, вращаясь в подшипнике 8, заставляет винт 9 двигаться поступательно вниз (вверх), толкая штангу 10. Штанга 10 движется в направляющих 11, угол наклона к главной оси микро- манипулятора которых регулируется винтом 12, Все возможные люфты (вероятные зазоры) между регулировочными винтами 12 н корпусом 1, в винтовой паре регулировочного винта 12, между штангами 10 и направляющими 11, между штангами 10 и ходовыми винтами 9 устраняются натяжением возвратных пружин 13. При отсутствии управляющего напряжения на одной или нескольких электромагнитных муфтах ведомые зубчатые колеса 4, находящиеся в постоянном зацеплении с ведущей шестерней 3, будут находиться в нижнем положении и не будут передавать вращающий момент полумуфте 7, В результате этого ходовой винт 9 не будет перемещать штангу 10, а следовательно, и микроэлектрод, закрепленный на конце штока, будет находиться в фиксированном положении до прихода управляющего напряжения.Прибор обеспечивает как прямой, так и обратный ход микроэлектродов,Микроманипулятор позволяет проводить электрофизиологические эксперименты по изучению нейронной активности по большинству методик, проводимых на обездвиженных животных, а в купе с блоком управления позволяет автоматизировать процесс проведения эксперимента, давая возможность (помимо указанных) экспериментатору, не входя в экспериментальную камеру, автоматически производить смену микроэлектродов,Микроманипулятор дает возможность: одновременной шаговой подачи всех (в данном случае шести) или автоматически выбранной группы микроэлектродов, что обеспечивает большую вероятность попадания микроэлектродов в нервную клетку, а значит и большую вероятность внутриклеточного отведения ней раиной активности;одновременной регистрации внутри- и внеклеточной активности в различных слоях моз га животного, что позволяет одновременнорегистрировать широкое поле отводимых потенциалов и сравниь од овременно происходящие послойные процессы в различных (по глубине) слоях головного мозга;10 одновременной регистрации взаимодействия на исследуемую клетку соседних элементов, что дает возможность одновременно регистрировать суммарные процессы, происходящие в локальной зоне;15 в любой момент времени войти в исследуемую клетку под разным углом;автоматической смены микроэлектрода, чтопозволяет автоматизировать процесс поочередной заменяемости микроэлектрода в слу чае выхода из строя предыдущего;значительно увеличить вероятность попадания всех или группы микроэлектродов в точно заданную зону;одновременного и выборочно-группового 25 ввода и вывода микроэлектродов, причем глубина погружения регистрируется дистанционно.Формула изобретения301. Микроманипулятор для биологическихисследований головного мозга животного, содержащий ходовые винты, штанги и привод, отличающийся тем, что, с целью отведе ния показаний нейронной активности с различных (по глубине) точек исследуемой зоны при наименьшей травме черепа, он снабжен электромагнитными муфтами в виде полу- муфт, связанных посредством ходовых вин тов с приводом, причем ходовые винты кинематически связаны со штангами, которые выполнены с возможностью изменения угла наклона.2. Микроманипулятор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что привод содержит шаговыйдвигатель с редуктором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 50 1. Авторское свидетельство СССР 2 б 0077,кл. В 25,1 7/00, 1968.аказ 3349/16НП Изд.919 Тираж 1130 осударственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 ипография, пр. Сапунов Составитель В, Бусыгинактор М. Дмитриева Тсхрсд Е. Митрофанов ректор Н. Аук Подписное