Aufbau des Labors

Um die Aktivität der Neurone im primären Sehkortex abzuleiten, wurden 16 Quarzglas-isolierte Platin-Wolfram-Mikroelektroden verwendet [Eck93b]. Die Elektroden waren in einem quadratischen $4 \times 4$ -Gitter angeordnet (Abstand: $750 \mu m$ an den Versuchstagen vom 20.3. bis 26.3.2002 bzw. $500 \mu m$ vom 27.3. bis 29.3.2002). Die Elektroden können durch Motorsysteme einzeln eingefahren werden. Im Schädelknochen des Affen war ein verschließbarer und leicht wieder zu öffnender Zylinder aus Kunststoff (eine sogenannte Kammer) mit 9 mm Durchmesser implantiert. Durch diesen künstlichen Zugang zum Kortex können die Elektroden schmerzfrei durch die intakte Dura mater (Hirnhaut) eingeführt werden. Während einer Messung ist der Kopf des Versuchstieres fixiert. Abbildung 3.6 zeigt den Aufbau des Primatenlabors der AG Neurophysik. Die mit den Elektroden registrierten Potentiale werden über einen Vorverstärker und verschiedene analoge Signalfilter (SUA, LFP, MUA, siehe Abschnitt 3.2.2) an einen Analog-Digital-Wandler (CED 1401 plus) übertragen. Sie werden mit einer Abtastrate von 500 Hz digitalisiert, und vom Aufnahme-Computer (REC) gespeichert. Es können jeweils nur 15 der 16 Kanäle aufgenommen werden, da auf einem Kanal das Augenpositions-Signal registriert wird. Am Primatenstuhl ist ein Schalthebel befestigt. Berühren und Loslassen des Hebels, sowie Bewegungen des Schalters nach oben oder unten werden vom Reiz-Computer (STM) registriert. Das Reizprogramm kontrolliert die Darstellung der Reize auf dem Monitor, und sendet jeweils ein Trigger-Signal an den Aufnahme-Computer, wenn ein Reiz eingeschaltet wird. Für jeden erfolgreichen Einzeldurchgang wird der Affe belohnt. Dazu wird durch ein Signal des Reiz-Computers das Magnet-Ventil des Wasserbehälters kurz geöffnet. Die Laborumgebung ist in [Fri96] genau beschrieben.

Abbildung 3.6: Aufbau des Primatenlabors (Abbildung von Hans Jörg Brinksmeyer, AG Neurophysik). Der Stimulations-Computer (STM) steuert den Monitor an und registriert das Berühren des Schalthebels. Der Augenpositions-Computer (EYE) wertet das Infrarot-Kamera-Bild aus, und schickt die Blickrichtungs-Koordinaten an STM. Die Elektroden werden einzeln über Motorsysteme per Computer (MOT) gesteuert . Der Aufnahme-Computer (REC) speichert die digitalisierten Signale und die von STM übermittelten Daten des Reizprogramms. Die von den Elektroden registrierten Potentiale werden verstärkt, analog gefiltert (MUA, LFP, SUA) und digitalisiert.