Setting Up Clampex for Data Acquisition Axoclamp...

Configure Digitizer　（Digidataの設定）

Axoclamp Sequence　（Axoclampの設定の流れ）

Digitizer-Amplifire Connection　（DigidataとAxoclampの接続）

Configure Telegraphs　（Telegraphの設定）

Create Signals　（Signalの設定）

Configure Protocols　（Protocolの設定）

Setting Up Setting Up ClampexClampex for Data Acquisitionfor Data AcquisitionAxoclampAxoclamp 900A900A

本マニュアルは英語版マニュアル“Setting Up for Data Acquisition”の一部を抜粋したもので、Axoclamp 900Aをtwo-electrode voltage clampのみで使用することを前提にしています。

下記の順序に従って、データ取得までの設定を説明します。

このセクションはDigidataの設定について説明します。

Digidata 132X Seriesの起動手順　1. コンピュータとDigidataの電源がOFFになっていることを確認する。　2. コンピュータとDigidataをSCSIケーブルで接続する。　3. Digidataの電源をONにする。　4. コンピュータを起動する。

Digidata1440Aの起動手順(一般的なUSB機器と同様の手順)　1. コンピュータとdigidataをUSB2ケーブルで接続する。　2. Digidataの電源をONにする。

USBタイプのソフトウェアセキュリティーキー“dongle”をコンピュータに接続します。pCLAMP10より古いバージョンではパラレルポートタイプのもがあります。

Clampexを起動します。ウィンドウのタイトルバーに“DEMO”と表示されている場合は、シュミレーションモードになっています。Digidataを認識させる必要があります。

メニューのConfigure/Digitizerを選択します。

Digitizer boxが開き、ClampexはDemoモードと表示されます。“Change””ボタンをクリックします。

使用するDigidataの機種によって設定が異なります。各機種の設定セクションを参照して下さい。　　　　　　

Digidata Typeリストボックスに“Digidata 1440 Series”を選択します。

“Not present”と表示される場合は、“Scan”ボタンを押して下さい。

Digitata1440Aの設定が表示されます。

Digidata1440Aはキャリブレーションが不要です。Digidata1440Aを認識すれば完了となります。

Digidata1440Aを認識しない場合は、次のページを参照して下さい。

“Scan”ボタンを押してもDigidata1440Aを認識できない場合は、電源とUSB2.0ケーブルの接続を確認して下さい。

Digidata1440Aの電源をオンにすると、POWER LEDが緑色に点灯します。

Digidata1440AがClampexに認識されると、READY LEDが黄色に点灯します。

Axoclamp900Aでホールセル測定をするためのprotocolについて、全体の流れを説明します。

Configure protocolsセクションでは、標準的なprotocolの設定方法について説明し、オプションとしAxoclampのMode telegraphについて説明します。Mode telegraphはAxoclamp Comanderのモードをcurrent clampとvoltage clamp間で変更したときに、clampexが自動的にprotocolを読み換える機能です。

protocolを設定する前に、下記３つの前設定を行う必要があります。1. DigidataとAxoclamp900Aの接続2. telegraphの設定3. signalの作成

Axoclamp CommanderのSelect Deviceツールボタンを押します。

“Axoclamp Hardware”を選択してScanボタンを押します。Axoclamp900Aを認識して、シリアル番号が表示されます。OKボタンを押して終了します。

コンピュータとAxoclamp900AをUSB2ケーブルで接続し、Axoclamp900Aの電源を入れます。Axoclamp Commanderを起動させます。Axoclamp Commnaderのタイトルバーに“DEMO”と表示されている場合は、Axoclamp900Aを認識させる必要があります。

ClampexはAxoclamp Commnaderを起動させた後に起動して下さい。

このセクションはDigidataとAxoclamp900Aの接続について説明します。

測定する信号と使用するコマンドはAxoclamp900Aのモードで決まります。

膜電位

膜電流（確認用）

コマンド電流

膜電流

膜電位（確認用）

コマンド電圧

メモ：電流はCURRENT OUTPUT端子からモニターすることもできます。

ClampexはDigidataの各channelに、異なるsignalを作成することができます。（channelとsignalの詳細は“Create Signal”セクションで説明します。）

Digidataの各channelに異なるsignalを作成すれば、channelを共有することができ、ケーブル接続を単純化することができます。例えば、current clampの膜電位とvoltage clampの膜電流は１つのchannelで共有することができます。

AxoclampのChannel 2 SCALED OUTPUTとDigidataのAnalog IN #1を接続し、I-CLAMPモードの膜電位VmとTEVCモードの膜電流Imを共有

AxoclampのChannel 1 SCALED OUTPUTとDigidataのAnalog IN #0を接続し、I-CLAMPモードの膜電位VmとTEVCモードの膜電位Vmを共有

I-CLAMPモードとTEVCモードで使用する場合は、下記のようにchannelを共有することができます。

この接続方法はI-CLAMP COMMAND（２つ）とV-CLAMP COMMANDでAnalog Outputが３つ必要になります。Digidata1440Aを使用する場合は可能ですが、Digidata1322AなどはAnalog outが2チャンネルなので、この接続方法は使用できません。

ANALOG IN 0,ANALOG IN 1はvoltage clampとcurrent clampで共有チャンネルになっています。

voltage clampのみ使用する場合は、I-CLAMP COMMANDの接続は必要ありません。同様に、current clampのみ使用する場合は、V-CLAMP COMMANDの接続は必要ありません。

Voltage clampとCurrent Clampを行うための標準的な接続方法です。

Axoclamp900A telegraphはAxoclamp CommanderからClampexに設定を通信するソフトウェアメッセージです。Clampexはこのソフトウェアメッセージを利用して、各種設定を自動的に行います。

telegraphはclampexで簡単に設定することができ、同時にsignalも自動的に設定します。

最も重要なtelegraphはgain telegraphです。アンプのgainが変更されると、Clampexは自動的にgain設定を変更してくれます。また、ローパスフィルタの設定値をリアルタイムで表示して、保存したファイルのヘッダ情報に記録されます。もちろん、gain情報も記録されます。

さらに、Axoclamp 900Aはモード切替のためのtelegraph機能があります。各モードに合わせて、Analog IN/OUTの単位、scale factorを自動的に変更します。

メニューのConfigure/telegraphed Instrumentを開きます。

telegraphはDigidataの入力チャンネルごとに設定する必要があります。Axoclamp 900AのChannel 1 SCALED OUTPUT端子と接続したDigidataのAnalog IN端子に対してtelegraphの設定をします。

Analog IN #0と接続した場合は、Input Channelsに“Analog IN #0”を選択します。

Telegraphed InstrumentリストボックスにAxoclamp 900Aを選択します。

アンプのモードでprotocolを変更するオプションを有効にするには、上のチェックボックスを選択して下さい。設定方法については、MulticlampのSequencing keysセクションを参照して下さい。

Amplifier Configurationセクションを設定します。

シリアル番号が選択できない場合は、scanボタンを押して下さい。それでも選択できない場合は、Axoclamp 900Aの電源が入っていることAxoclamp Commanderが起動していることを確して下さい。

Axoclamp 900Aの出力チャンネルとAxoclampのシリアル番号を設定します。

“Scaled output 1”を選択します。

Axoclamp900AのI-CLAMP COMMNAD端子を接続したDigidataのAnalog OUT端子を選択します。

Analog OUT #1と接続した場合は、“Analog OUT #1”を選択します。

SCALED OUTPUT端子と同様に、I-CLAMP COMMAND端子のtelegraphを設定することができます。Output Channelsセクションの“Command”に設定します。

Axoclamp900AのChannel 1 SCALED OUTPUT端子のtelegraphの設定は完了です。オプションのCURRENT OUTPUT端子にtelegraphは適用されません。

同様の手順でAxoclamp900AのChannel 2 SCALED OUTPUT端子のtelegraphの設定を行います。

メモ：I-CLAMP COMMAND端子の代わりにSTEP-ACTIVE端子を使用する場合は、“Commnad”には“none”を設定します。

メニューのConfigure/telegraphed Instrumentを開きます。

telegraphはDigidataの入力チャンネルごとに設定する必要があります。Axoclamp 900AのChannel 2 SCALED OUTPUT端子と接続したDigidataのAnalog IN端子に対してtelegraphの設定をします。

Analog IN #1と接続した場合は、Input Channelsに“Analog IN #1”を選択します。

Telegraphed InstrumentリストボックスにAxoclamp 900Aを選択します。

アンプのモードでprotocolを変更するオプションを有効にするには、上のチェックボックスを選択して下さい。設定方法については、MulticlampのSequencing keysセクションを参照して下さい。

Amplifier Configurationセクションを設定します。

シリアル番号が選択できない場合は、scanボタンを押して下さい。それでも選択できない場合は、Axoclamp 900Aの電源が入っていることAxoclamp Commanderが起動していることを確して下さい。

Axoclamp 900Aの出力チャンネルとAxoclampのシリアル番号を設定します。

“Scaled output 2”を選択します。

Axoclamp900AのI-CLAMP COMMNAD端子を接続したDigidataのAnalog OUT端子を選択します。

Analog OUT #2と接続した場合は、“Analog OUT #2”を選択します。

SCALED OUTPUT端子と同様に、I-CLAMP COMMAND端子のtelegraphを設定することができます。Output Channelsセクションの“Command”に設定します。

Axoclamp900AのChannel 2 SCALED OUTPUT端子のtelegraphの設定は完了です。オプションのCURRENT OUTPUT端子にtelegraphは適用されません。

メモ：I-CLAMP COMMAND端子の代わりにSTEP-ACTIVE端子を使用する場合は、“Commnad”には“none”を設定します。

Telegraphの設定は完了です。telegraphの設定は下記のように設定されました。

メモ：この設定はAxoclamp Connection 3のように接続を行った場合です。

このセクションはsignalの作成方法について説明します。

signalは名前、単位、scale factor、offsetなどの各パラメータを持ち、Digidataの各Analog channelに割り当てることができます。各Analog channelは複数のsignalを持つことによって共有することができます。

channelはアンプなどと実際にケーブルで接続するDigidataのBNC端子のことをいいます。Analog IN,Analog OUT,Digital IN,Digital OUTなどがあります。

始めに、signalとChannelについて説明します。

Signalの設定はAxoclamp900Aのモードによって異なります。各モードの設定セクションを参照して下さい。

Current clamp (both Channel)

dSEVC

TEVC

TEVCモードで使用するsignalを作成します。このモードは、headstage 1で電圧を印加し、headstage 2で電流を測定します。また、headstage 1は同時に膜電位を測定します。

TEVCモードはheadstage 1の膜電位をChannel 1 SCALED OUTPUTから出力し、headstage 2の膜電流をChannel 2 SCALED OUTPUTから出力します。

Lab Benchを開きます

Channel 1 SCALED OUTPUTの膜電位をAnalog IN #0で測定するようにsignalを作成します。Analog IN #0を選択してAddボタンを押します。

任意の名前を入力します。“Vm_1”としました。

Channel 1 SCALED OUTPUTの膜電位をAnalog IN #0で測定するようにsignalを作成しました。通常、作成したチャンネルにscale factorを作成する必要がありますが、telegraphの設定をしたのでscale factorを設定する必要はありません。

次に、Channel 2 SCALED OUTPUTの電流をAnalog In #1で測定するようにsignalを作成します。

Channel 2 SCALED OUTPUTと接続したDigidataの入力チャンネルを選択します。Analog IN #1を選択してAddボタンを押します。

任意の名前を入力します。“Im_2”としました。

Axoclamp 900AのTEVCモードで使用する入力signalの設定は完了しました。次にtelegraphの動作を確認します。

Axoclamp 900Aをリセットし、各ヘッドステージにCLAMP-1UモデルセルのCELLを接続します。Axoclamp900AをTEVCモードに設定します。

Lab Benchを開き、Axoclamp 900AのGain,Lowpass Besselの設定を変更して下さい。Lab BenchのTelegraphsのGain, Frequencyも変更されるはずです。

AxoclampのGainを変更してもLab BenchのScale factorは変更されません。Lab BenchはGain=1のscale factorを表示しているからです。

もちろん、取得データにはGainを考慮したscale factorが適用されます。例えば、Gain=10の場合、下記のように計算されます。Axoclamp 900Aにはその計算されたscale factorが表示されます。

Lab BenchのOutput Signalsタブを開きます。Axoclamp900AのV-CLAMP COMMAND端子と接続したDigidataのANALOG OUT端子を選択します。Analog OUT #0を選択します。

Addボタンを押して、任意の名前を入力します。“Vm_Cmd”としました。

TEVCモードで使用するコマンド電圧のsignalを作成をします。

SCALED OUTPUT端子はtelegraphを設定したのでscale factorを設定する必要はありませんでしたが、V-CLAMP COMMAND端子のsignalはscale factorと単位を設定する必要があります。

Signal Unitsに“m”を選択して、“V”と入力します。また、Axoclamp 900AのV-CLAMP COMMAND端子のscale factorは20mV/Vなので、Scale factorに“20”と入力します。

Clampexで-50mVの出力電圧を設定した場合、実際にDigidataのAnalog OUTから出力される電圧は“ -50mV ÷ (20mV/V) = -2.5V ”と変換されます。DigidataのAnalog OUTの出力電圧は、Axoclamp 900AのV-CLAMP COMMANDに入力されて、再び“ -2.5V × (20mV/V) = -50mV ”と変換されます。

TEVCモードで使用する３つのsignalを作成しました。・headstage 1で膜電位Vmを測定して、Channel 1 SCALED OUTPUTから出力する。・headstage 2で膜電流Imを測定して、Channel 2 SCALED OUTPUTから出力する。・コマンド電圧をV-CLAMP COMMANDに入力する。

Vm_1 : Channel 1 SCALED OUTPUTから膜電位を測定するsignal

Im_2 : Channel 2 SCALED OUTPUTから膜電流を測定するsignal

VC_Cmd : V-CLAMP COMMANDにコマンド電圧を入力するsignal

このセクションは２つの簡単なprotocolを作成します。current clampとtwo-electrode voltage clampです。

メニューのAcquire/New Protocolを選択してProtocolエディタを開きます。

TEVCモードのprotocolを設定します。Clampexウィンドウの下にあるステータスバーに読み込み中のprotocol名が表示されます。

メモ：保存されたprotocolが読み込まれていない場合は、“(untitled)”と表示されます。読み込み中のprotocolを設定する場合は、Acquire/Edit Protocolを選択します。もしくは、下図のツールボタンをクリックします。

Mode/Rateタブでは測定モードやサンプリングレートなどを設定します。

Acquisition ModeはデフォルトでEpisodic stimulationが選択されています。このモードのみcommand波形を出力できます。

Runs/trialは測定の繰り返し数を設定します。通常は“1”を設定します。Trial delayは測定終了と次の測定開始の時間を設定します。通常は“0”を設定します。

Sweep/runはSweep数(刺激を加える数)を設定します。Sweep durationはsweepの時間を設定します。

Fast rateはサンプリング周波数を設定します。

Start-to-Start IntervalsのSweepはMinimumに設定されています。これは、Sweep開始と次のSweep開始の時間間隔を設定します。Sweep durationより長くする必要があります。また、単位が異なることにも注意して下さい。

Inputsタブを選択します。DigidataのAnalog INのsignal設定をします。

使用するDigidataのAnalog INをチェックし、Lab Benchで作成したsignalを設定します。

TEVCモードは膜電流と膜電位を測定します。

Lab Benchで膜電位のsignalとして“Vm_1”、膜電流のsignalとして“Im_2”を作成しました。

DigidataのAgnalog IN #0とAnalog IN #1にそれぞれを設定します。

Channel #0はすでにチェックされています。すぐ横のリスとボックスに“Vm_1”を設定します。

同様に、Channel #1をチェックし、“Im_2”を設定します。

これでInputsタブの設定は完了です。

Outputsタブを選択します。DigidataのAnalog OUTのsignal設定をします。

使用するDigidataのAnalog OUTにLab Benchで作成したsignalを設定します。

LabBenchでコマンド電圧のsignalとして“Vm_Cmd”を作成しました。

Channel #0のリストボックスに“Vm_Cmd”を選択します。

“Vm_Cmd”のscale factorがリストボックスのすぐ横に表示されます。

Holding levelを設定することができます。

任意の値を設定します。-50mVに設定しました。

Triggerタブを選択します。デフォルトでStart trial withは“Immediate”に設定されています。

“Immediate”を選択すると、ツールバーのRecordボタンもしくはView onlyボタン押した直後にデータ取得を開始します。

デフォルトでTrigger sourceは“Internal Timer”に設定されています。このトリガーはデータ記録を開始する直後にtrialを開始します。

Waveform タブのChannel #0タブを選択し、ANALOG OUT #0のコマンド電圧を設定します。

デフォルト波形がすでに設定されています。この設定を削除して、任意のコマンド電圧を作成します。

Analog Waveformチェックボックスを有効にします。真ん中にあるテーブルに波形パラメータを設定します。

このテーブルは10セクションに分割されていて、この分割された単位をepochといいます。epochにはA-Jの記号が指標付けられ、それぞれに波形パラメータを設定します。

赤丸で囲まれたところに“Vm_Cmd”とsignal名が表示されます。すぐ横のInfoボタンを押すと、“Vm_Cmd”のパラメータが確認できます。テーブルのパラメータFirst level,Delta levelの単位mVは“Vm_Cmd”などsignalによって決まります。

波形パラメータを設定します。

簡単なステップ波形を作成します。Sweepごとに振幅が増加するステップ波形を作成します。

epoch AのTypeに“Step”を選択し、First levelに“-50”と入力します。つまり、epoch Aの最初のsweepの電圧値を-50mVと設定しました。これはOutputタブで設定したholding level-50mVと同じ値です。

Epoch AのDelta levelに“0”と入力します。増加が0なので、2 sweep以降もfirst levelを維持することになります。epoch Aでは10 sweepのすべてが-50mV出力することになります。

Epoch Aの時間を設定します。First durationに“50”と入力し、50msに設定します。テーブルの下に時間とサンプル数が表示されます。サンプル数はサンプリングレート×時間で計算されます。First rate=10kHzのとき、10kHz×50ms=500となります。

これでepoch Aの設定は完了です。次にepoch Bを設定します。

epoch BのTypeに“Step”を選択します。

epoch Bの設定をします。

First levelを-100mVに設定します。

epoch Bにはsweepで振幅が増加するステップ波形を作成することにします。Delta levelを20mVに設定します。これで、sweepは振幅が20mVずつ増加していきます。

1sweep目が100mVから始まり、20mVずつ増加していくので、10sweep目は80mVになります。これはテーブルの下にFinal levelとして表示されます。

First durationを100msに設定します。これもテーブルの下に表示されます。

今回、Delta durationは設定しません。Delta durationを設定すると、epochの時間が延びます。もし使用する場合は、Mode/Rateタブのsweep durationを変更する必要があるかもしれません。

これでvoltage clampのコマンド電圧の設定は完了です。

Protocolエディターの右下にあるUpdate Previewボタンを押します。

Waveform Previewウィンドウが開き、設定したコマンド電圧が描画されます。

このウィンドウは、再度Waveform previewボタンを押すまで描画を保持します。

メモ：Waveform Previewウィンドウには、すべてのアナログ出力チャンネルが表示されます。右クリックのポップアッ　　　プメニューからMaximize Signalを選択すると、拡大表示されます。

ProtcolエディタをOKボタンを押してprotocolエディタを終了します。

Scopeウィンドウに設定した２つの入力signalが表示されます。

これで、TEVCモードの設定は完了です。

Protocolエディタのウィンドウタイトルバーに“(untitled)”と表示されている場合、protocolは保存されていないので、保存する必要があります。

メニューのAcquire/Save Protocol Asを選択し、ダイアログを開きます。任意のファイル名を入力して、Saveボタンを押します。今回は“Voltage Clamp 1”としました。

保存したprotocolはメニューのAcquire/Open Protocolから開くことができます。また、下図のツールボタンから開くこともできます。

データの保存先

メニューの“File/Set Data File Names”を選択します。

保存先を設定します。Date prefixをチェックすると記録した年月日がファイル名になります。任意にする場合はチェックをはずして入力します。また、ファイル名の後には必ず記録番号(0000-9999まで)が追加されます。

データの記録

メニューの“Aquire”からデータの記録を行います。Aquire:データの保存する。View Only:波形を確認するだけでデータの保存はしない。Repeat:チェックすると、AquireもしくはView Onlyを連続で続けます。

下図のツーボタンからも行えます。

RepeatRecode View Only