开放式MAC:一种低成本的开源机动通关器,用于在自由移动的动物中进行电气和光生理记录
Sampath K T Kapanaiah1, Dennis Kätzel1
1Institute of Applied Physiology, Ulm University, Ulm, Germany.
HardwareX
|May 30, 2023
概括
研究人员为动物神经科学开发了一种负担得起的,开源的机动通关器 (Open-MAC). 这种设备可以实现无的体内电生理学和光遗传学,减少实验期间的电缆纠和手动干扰.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 开源硬件是开源的硬件
背景情况:
- 动物体内电和光生理学对于理解行为和大脑疾病的神经机制至关重要.
- 传统的连接系统会受到电缆纠的影响,需要人工干预,从而限制了实验效率.
- 现有的机动通行器成本高昂,并且通常与开源记录系统不兼容.
研究的目的:
- 推出一个低成本的,开源的电动化全合一交流器 (Open-MAC).
- 为动物体内电生理学和光遗传学提供多功能解决方案.
- 解决现有的挂系统和昂贵的商业通勤机的局限性.
主要方法:
- 开发了一种3D打印的低扭矩电机交流器.
- 集成双磁霍尔传感器用于基于扭矩的操作.
- 包括电子设备,以实现未来无扭矩,基于姿势估计的操作.
- 控制的内置微控制器 (XIAO SAMD21),通过USB-C或直流电源供电.
主要成果:
- 开放式MAC是一个低成本的 (240-390欧元) 机动通勤器.
- 它在基于扭矩的模式下以最小的可听噪声运行.
- 在Open-Ephys/Intan系统中支持电生理学 (多达64个通道).
- 兼容微型内镜记录 (UCLA 迷你镜 v3/4) 和光遗传学.
结论:
- 开放式MAC为先进的体内神经科学研究提供了具有成本效益和适应性的解决方案.
- 这种开源设备增强了实验灵活性,并减少了对昂贵的专有设备的依赖.
- 在动物中促进复杂的行为和神经记录,减少了实验负担.
