通过神经元放电活动触发闭环刺激

摘要

来源：Molina, L. 等. 利用神经元放电活动在神经生理学实验中触发闭环刺激。J. Vis. Exp. (2019)。

本视频展示了在植入手术设备的大鼠中进行闭环刺激的操作。首先记录并分析神经信号，然后上传模板波形，并设定参数以触发闭环刺激。

方案

所有涉及动物模型的实验程序均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 手术

注意：闭环刺激手术的具体细节取决于所使用的记录电极类型以及目标脑区。然而在大多数情况下，典型的手术通常包括以下步骤。

1. 将一只装有大鼠的笼子带入手术室，准备植入硅胶探针或电极阵列以记录神经元活动。
2. 使用 2–2.5% 异氟烷麻醉啮齿动物，并将头部固定在立体定位仪上。通过观察动物对轻微触觉刺激是否存在运动反应，确保其在手术期间处于无意识状态。
3. 涂抹眼膏，以减少手术过程中角膜干燥。
4. 剃除手术区域的毛发，并使用 2% 氯己定溶液和 70% 异丙醇对皮肤进行消毒。
5. 在电极拟植入脑区对应的头皮下注射利多卡因（5 mg/kg）。
6. 在拟植入区域的头皮上做切口，并使用手术刀和棉签清除暴露颅骨上的骨膜。
7. 在颅骨上钻 4–8 个孔，用于植入固定螺钉（约 0.5 mm），为植入物提供结构支撑。将螺钉插入孔中并固定，确保其牢固稳定。
8. 在指定坐标处钻开颅窗，并插入微驱动装置/探针植入物。
   注意：所述闭环刺激方案适用于电极插入的任何脑区。
9. 使用牙科丙烯....

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Baytril	Bayer, Mississauga, CA	DIN 02169428	抗生素；50 mg/mL
Cheetah 6.4	NeuraLynx, Tucson, AZ	6.4.0.beta	用于数据采集的软件接口
Digital Lynx 4SX	NeuraLynx, Tucson, AZ	4SX	记录设备
Headstage transmitter	TBSI	B10-3163-GK	将神经信号传输至接收器
Isoflurane	Fresenius Kabi, Toronto, CA	DIN 02237518	吸入性麻醉剂
Jet Denture Powder & Liqud	Lang Dental, Wheeling, US	1230	牙科丙烯酸树脂
Lacri-Lube	Allergan, Markham, CA	DIN 00210889	眼膏
Lido-2	Rafter 8, Calgary	DIN 00654639	局部麻醉剂；20 mg/mL
Matlab	Mathworks	R2018b	用于信号处理及触发外部事件的软件
Metacam	Boehringer, Ingelheim, DE	DIN 02240463	镇痛药；5 mg/mL
Netcom	NeuraLynx	v1	与 Cheetah 通信的应用程序编程接口（API）
Silicone probe	Cambridge Neurotech	ASSY-156-DBC2	植入式装置
SpikeSort 3D	NeuraLynx, Tucson, AZ	SS3D	动作电位波形到细胞分类的工具
Wireless Radio Receiver	TBSI	911-1062-00	将神经信号传输至 Digital Lynx