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A near Perfect Fit!

Med Associates staff, along with the laboratory of Dr. Stephan Anagnostaras at the University of California San Diego, recently had a manuscript titled “Automated assessment of Pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the VideoFreeze system” published in the journal Frontiers in Behavioral Neuroscience (Anagnostaras S.G., Wood S.C., Shuman, T., Cai D.K., LeDuc A.D., Zurn K.R., Zurn J.B., Sage J.R., & Herrera G.M. (2010), Automated assessment of Pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the VideoFreeze system. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 4).

This paper details the methodology that can be employed to ensure that scores coming from an automated system, such as Med Associates Near Infrared Video Fear Conditioning System, are accurately representing the scores that a human observer would obtain. The Med Associates Near Infrared Video Fear Conditioning System results in freezing scores that are virtually indistinguishable from human observation. The linear model comparing automated and human scores was VideoFreeze = 0.97(Human) – 0.007, with a r value of 0.971 and p<0.0001, where “VideoFreeze” is the freezing score determined by our automated computer algorithm and “Human” is the freezing score determined by trained human observation.

A near Perfect Fit!

Recent Publications/Presentations by Med Scientific Staff

Karl R. Zurn, M.E.E., Chairman of the Board

Anagnostaras S.G., Wood S.C., Shuman, T., Cai D.K., LeDuc A.D., Zurn K.R., Zurn J.B., Sage J.R., & Herrera G.M. (2010), Automated assessment of Pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the VideoFreeze system. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 4

MED-PC® Original Article
Tatham, T. A. and Zurn, K. R. The MED-PC experimental apparatus programming system. Behavior Research Methods, Instruments, & Computers 1989, 21 (2), 294-302.

Dworkin, S.I., Zurn, B. M. and Zurn, K. R. Programming MED-PC® .  Workshop I presented at Winter Conference on Animal Learning and Behavior, Winter Park, Colorado,  February 3-7, 2007.

Dworkin, S.I., Zurn, B. M. and Zurn, K. R. Drug Self-Administration.  Workshop II presented at Winter Conference on Animal Learning and Behavior, Winter Park, Colorado,  February 3-7, 2007.

Hobby Publication
Zurn, Karl and Estus, Glen, The U.S.S. Vermont Story, The Vermont Philatelist, Journal of the Vermont Philatelic Society, Volume 51, Number 2, pages 5-9, August 2006.

Dworkin, S.I., Davison, M. and Zurn, K.R. Instrumentation for Basic Behavioral Research. Talk given at Association for Behavior Analysis International, Beijing , China, November 25-27, 2005.

Dworkin, S.I. and Zurn, K.R. Instrumentation and Programming for the Operant Laboratory Workshop. Workshop given at Association for Behavior Analysis International, Chicago, IL, May 27-31, 2005.

J. Brooks Zurn, M.S.E.E., Electrical Engineer, Ph.D. Candidate at the University of Vermont

Anagnostaras S.G., Wood S.C., Shuman, T., Cai D.K., LeDuc A.D., Zurn K.R., Zurn J.B., Sage J.R., & Herrera G.M. (2010), Automated assessment of Pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the VideoFreeze system. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 4

Zurn, J. B., Jiang, X., Motai, Y.  Video-Based Tracking and Incremental Learning Applied to Rodent Behavioral Activity Under Near-Infrared Illumination.  IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 56(6): 2804-2813, 2007.

Zurn, J., Falls, W.A., & Motai, Y. Detecting startle responses in the zebrafish using novel digital imaging techniques. Poster: Presented at the 34th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, Atlanta (October 2006).

Zurn, J.B., Dworkin, S.I., Motai, Y. Rodent behavior under near-infrared illumination. Poster at Neuroscience 2005, program # 923.1

Frolik, J. and Zurn, J.B. Evaluation of Tablet PCs for engineering instruction and content development, ASEE Computers in Education Journal, Vol. 15, No. 3, July-September 2005.

Zurn, J.B., Jiang, X., Motai, Y. Video-Based Rodent Activity Measurement Using Near-Infrared Illumination. Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference (IMTC), 2005.

Zurn, J.B., Dworkin, S.I., and Motai, Y. Influence of infrared illumination on the learning and activity behavior of rats. Poster at the Winter Conference on Brain Research (WCBR), 2005.

Zurn, J.B., Hohmann, A., Dworkin, S.I., and Motai, Y. A Real-Time Rodent Tracking System for Both Light and Dark Cycle Behavior Analysis. Proceedings of the IEEE Workshop on Applications of Computer Vision (WACV), 2005.

Frolik, F. and Zurn, J.B. Evaluation of Tablet PCs for engineering instruction and content development. Presented at the American Society for Engineering Education (ASEE) 2004 Annual Conference and Exposition. 2004.

Gerry M. Herrera, Ph.D., Vice President of Research and Development

Anagnostaras S.G., Wood S.C., Shuman, T., Cai D.K., LeDuc A.D., Zurn K.R., Zurn J.B., Sage J.R., & Herrera G.M. (2010), Automated assessment of Pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the VideoFreeze system. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 4

Herrera, G.M. and Dworkin, S.I. Geometric analysis of escape responding in rats on a progressive/regressive ratio schedule. Program No. 639.14. 2007 Neuroscience Meeting Planner. San Diego, CA: Society for Neuroscience, 2007. Online.

Herrera, G.M. and Falls, W.A. Novel wireless in-cage running wheels used to record mouse wheel running activity in ventilated rack home cages. J. Am. Assoc. Lab. Animal Sci. 46: 91, 2007.

Levick, M.L. and Herrera, G.M. Chronic urodynamic testing in conscious rats using an injection port coupled to a bladder catheter. FASEB J. 21:736.2, 2007.

Levick, M.L. and Herrera, G.M. Circadian variations in bladder capacity and ambulatory activity studied using urodynamic measurements in conjunction with novel digital imaging techniques in conscious rats. Program No. 554.23. 2006 Neuroscience Meeting Planner. Atlanta, GA: Society for Neuroscience, 2006. Online.

Herrera, G.M., Boutin, J., and Levick, M. Accurate quantitation of water intake in mice: a rapid and cost-effective approach. Comparative Med. 56: 316, 2006.

Herrera, G.M. Effects of intraluminal perfusion on guinea pig distal colon motility. FASEB J. 20: A1282, 2006.

Herrera, G.M., Braas, K.M., May, V. Nelson, M.T. and Vizzard, M.A. PACAP enhances mouse urinary bladder contractility and is upregulated in micturition reflex pathways after cystitis. Ann. N.Y. Acad. Sci.1070: 330-336, 2006.

Herrera, G.M., Nausch, B., Etherton, B., Nelson, M.T. Negative feedback regulation of nerve-mediated contractions by K Ca channels in mouse urinary bladder smooth muscle. Am. J. Physiol. Regulatory Integrative Comp. Physiol. 289:402-409, 2005. First Published Online April 21, 2005; doi:10.1152/ajpregu.00488.2004 , 2005.

Herrera, G.M. and Mawe, G.M. Preclinical screening of compounds for adverse effects in the gastrointestinal tract. Program No. 48.21. 2005 Abstract Viewer/Itinerary Planner. Washington, DC: Society for Neuroscience, 2005. Online.

B. Nausch, B., Herrera, G.M., Etherton, B., and Nelson, M.T. Negative feedback regulation of nerve-mediated contractions by K Ca channels in mouse urinary bladder smooth muscle. FASEB J. 19: A, 2005.

Herrera, G.M. Preclinical drug screening: in vitro assay for assessing gastrointestinal side effects. Presented during Behavioral Pharmacology Society Annual Meeting, Chair: C. France. San Diego, CA. 2005.

Heppner, T.J., Herrera, G.M., Bonev, A.D., Hill-Eubanks, D. and Nelson, M.T. Ca 2+ sparks and K (Ca) channels: novel mechanisms to relax urinary bladder smooth muscle. Adv. Exp. Med. Biol. 539(Pt A): 347-357, 2004.

Herrera, G.M.,Nausch, B., Etherton, B., and Nelson, M.T. Regulation of nerve-evoked contractions in urinary bladder smooth muscle by K Ca channels. FASEB J. 18: A1084, 2004.

Herrera, G.M. Calcium mobilization in detrusor muscle. Presented during Experimental Biology 2004 Symposium titled: Calcium Mobilization to Calcium Sensitization: Identifying New Pharmacologic Targets in Smooth 

屏蔽网、微操、防震台以及其他设备连于放大器的SIGNAL GND,是否要将SIGNAL GND与专用地线相连?

SIGNAL GND和仪器的电源地实际是相通的,如果将SIGNAL GND与专用地线相连,是否会导致多点接地,引起环路干扰?正确的接地方法应该怎样接?Axon的200B的SIGNAL GND和仪器的电源地是不相通的。也有些牌子的放大器两者之间提供了一个连接片,连与不连供自己选择。
一些电学专家说地线只对50Hz之类的较低频干扰效果较好,而对于高频干扰没什么效果。你可以先比较一下SIGNAL GND与专用地线连与不连时,干扰的情况怎么样。如果连上差别不大,甚至干扰更大就不必连了。因为很多建筑的电源地是比较马虎的,你还可以不用电源地(电源三相插头的地线不连上),而只用专用地线试一试,看看效果是不是更好。

用NARISHIGE的抛光仪,那么一般离电阻丝多远呢,多长时间,电流大小?

玻璃电极抛光在显微抛光仪或其它类似设备上进行时以400-800倍的放大率观查电极尖端。热源通常是铂丝或铂-铱丝,为了防止金属蒸发到玻璃电极上,热丝通常在与玻璃电极靠近的点涂敷玻璃。由于玻璃电极尖端的开口刚好在观察的分辨率水平上,因此你可能看不到电极尖端形状的改变,而仅仅会看到电极尖端略为回缩变暗。如果想知道电极尖端是否被熔化而堵塞了,或者想知道尖端的直径,可以用一只小注射器产生空气压力,通过微电极往甲醇中吹气,观察气泡的状况。经过抛光处理后,玻璃微电极表面变得更加宽阔和光滑。 而在涂敷硅酮树脂时,黏附于电极尖端附近的Sylgard的溶剂也会被抛光加热去除,从而保证封接的顺利进行。
抛光时需注意:在靠近加热线圈的位置以较低的温度抛光电极,其电极尖端内径的玻璃面一般会是平行而且较为尖锐。而在离加热线圈较远的位置以较高的温度抛光电极,其电极尖端趋向于变圆且变得较钝。
单通道和全细胞记录中应用的电极有所区别,反应在电极的抛光过程中也有所不同,具体如下:
单通道记录时:膜片钳电极应接近加热丝,使接近尖端的玻璃层变厚变尖。电极入水电阻较高,容易得到较高阻抗的封接。
全细胞记录时:膜片钳电极的玻璃壁应比单通道记录中所用的为细,且尖端较钝为好。尖端较细的电极形成封接后不容易吸破。

如何让电极镀氯化银?

买一节5号电池,找一个培养皿,放一些NaCl溶液,把电极用一根导线连接到电池的正极,另一根导线连接电池的负极,将两根导线的另一端同时放入NaCl溶液中,1-2分钟后,电极的尖端变黑就可以了。
用砂纸把银丝打磨一下。负极用一个铂金丝或干电池中的碳棒。用碳棒效果更好,用旧电池的原因是为了减小电流,这样镀的电极不易脱。电流尽量小,控制在1ma内,可以在电路中串联一个电阻和电流表。

请问电极在溶液中通电时,电极的表面产生气泡,如何消除这些气泡?

我用的是Ag/Agcl电极。当我把电极放在溶液中时,一通电就会产生气泡,又没有好的试剂或者方法解除这个问题呢?是不是一定要用膜片钳才可以避免这个问题的如果用的Ag/AgCl电极好的话,不应该产生气泡。是你的Ag电极表面的AgCl镀层不完整了,所以通电时,电解H2O,产生气体。把电极用砂纸打磨干净,重新镀AgCl。

电极老是堵,有脏东西,很难完全避免,有什么好办法吗?

原因大概有两点:
1、浴液太脏;1、电极液有未溶药物颗粒
解决办法:
1、浴液太脏一般由于将细胞悬液加入浴槽时,最好先将细胞悬液离心去除消化过程中产生的其它组织碎片;如果采用细胞铺片,最好预先用浴液将玻片漂一下,再放入浴槽。建议在电极入水前加1-2cm水柱的正压,让电极内的电极液有一种要流出的趋势,可以防止浴液中的异物堵住电极尖端,细胞封接时再放掉正压。
2、可以在电极液灌注时在注射器前端加用过滤器将电极液中未溶药物颗粒滤掉。如果做全细胞膜片钳时电极液中需加能量物质,则最好是将不含能量电极液先过滤后再加能量物质,防止过滤时能量物质丢失。

做细胞贴附式单通道记录电极一定要抛光、一定要用硬玻璃吗?

作贴附式单通道,电极不抛光,也不涂硅酮树脂。但单通道一般用硬玻璃,因为软质玻璃电导较高,噪声比硬质玻璃大,而单通道电流小,最重要的是干扰要小。

电极拉制时想让电极尖端后面的肚子胖些,应该怎样调整参数?

把第一步拉的长度调短一些,拉力增大一些。如果口径大了,再把第二步温度调高些。

电生理实验中噪声是如何形成的?有什么办法可以排除?

一、来源。
1.干扰信号与生物电生理信号的鉴别。准确区分生物电信号与干扰的伪迹是电生理实验的先决条件。
2.来源。主要有三个方面:
其一。物理性干扰。1)静电和电磁的干扰:实验室附近高压电,室内日光灯可产生50Hz的静电干扰,尤其是交流电,尤其是50Hz频率干扰最大(电子设备为50Hz)。其特点是幅度大,波形规则。2)噪声干扰:电子元件本身产生杂乱无章电压和电流称噪声,一般与放大器内部元件的质量与性能有关。
其二。接地不良。1)地线电阻应小。2)仪器故障。产生漏电电流,在地线上形成电位差,产生干扰。3)地线行走过程中打圈,形成线圈,易接受电场和磁场的干扰。4)各仪器设备应采用一点接地的方式,若采用多点接地,形成大地回路,也会引起干扰。5)地线过长与电源线形成交流环路。6)误用市电三孔中性线作为大地线(中性线上有4-5A电流)。
其三。生理性干扰。1)大脑电活动时,眨眼、眼球运动均对脑电具有干扰作用。2)实验中环境温度过低,动物寒战、抖动,引起肌电的发放而干扰记录,或因呼吸运动引起记录部位机械位移引起干扰信号。3)心电干扰,频率与心电一致。
二、排除。
排除噪声的关键是地线和屏蔽,第一地线接地要好;第二要注意将一些容易产生噪声的设备屏蔽好,比如显微镜灯光的电源、电动微超的马达、观看和记录的电脑以及一些可能产生噪声的电源线。
1.物理性干扰。1)屏蔽法:用于低频电和静电干扰,屏蔽线分布电容较大,线与线之间不可平行排列,更不可为了美观而将多线扎在一起,这会加大分布电容,易偶合高频干扰噪声。2)远离法。3)改变位置法。依电流方向相反,产生反向磁场的原理,改变各个仪器的位置或放大器输入的方位,会使干扰磁场抵消,微电极放大器探头阻抗高,易引入干扰,实验前可反复调整其方向和位置。4)微电极记录时尽量减少微电极本身的阻抗,减少输入阻抗及干扰信号在这个阻抗上形成干扰电压降,微电极到探头的连线<5cm。5)听噪声,以便及时排除。
2.仪器质量,尽量改进。
3.接地不良。地线应尽量短粗,不能与电源线平行或打圈,不 要接在电源线的中性线 上,地线单独埋设,埋置处应较潮湿,附近无大型变压电动机,并在坑内加些食盐。
4.检查各仪器是否漏电。
5.慢生物电变化时用乏极化电极,实验对象宜安静,勿受振动。

电极拉制成功以后有什么需要注意的吗?

电极拉制成功以后,常置于一有盖的容器内,2-3小时内必须使用,电极使用前要进行充灌。在充灌前,电极内液要用0.2um的滤膜或滤纸进行过滤。利用玻璃管的虹吸作用,溶液可从电极尖端吸入,也可利用5ml注射器在尾端加负压以实现充灌,随后电极从尾端充灌。电极内液不能漏到夹持器,会使其内表面变湿形成薄膜从而产生热噪声,在充灌时,电极内出现的气泡可以通过轻敲电极而消失。

初次使用SUTTER P97微电极拉制仪有哪些注意事项?

1、电压转换器:国内使用220V,应使Δ对准220V。
2、RAMP TEST坡度测试:这测试是让你确定加热值,加热值能够熔化玻璃但又不至于烧断加热片。当你第一次使用拉制仪或更换加热丝、更换不同型号的玻璃时,都应该作RAMP TEST坡度测试,然后把RAMP TEST的值当做你的新编辑的程序的HEAT值。
下面是运行RAMP TEST的步骤:
* 进入任一程序(按0-9 Enter回车)。
*按清除键<CLR>进入控制功能。
*按<0>不要清除参数数值。
*按<1>即能运行RAMP TEST 坡度测试。
*安装玻璃管和按<PULL>。
* 记录RAMP TEST值,将用于设置HEAT。
运行RAMP TEST时,将有以下现象发生:
*HEAT值逐一增加。
*当加热值达到一定程度开始软化玻璃时,拉制杆将有小的移动;
*当移动速度达到一定程度,加热关闭。
*RAMP TEST值也不再增加并显示出来。
做完RAMP TEST后记下测试值。
3、安放加热片要在吹气孔的正中间,不能和微电极有任何接触。
4、程序0、程序1是系统设置的程序,配合随机器的微电极作显示用,用户可以根据自己的需要先通过RAMP TEST确定HEAT值,再不断调整PULL、VELOCITY、TIME值,使之做一步二步甚至多步拉制达到自己的要求。