对啮齿类动物进行立体定位手术可实现对清醒且行为正常的动物进行靶向给药或电刺激，并进行记录。在本视频演示中，我们将展示对该长期沿用的手术方法的近期程序优化，这些优化显著提高了动物的术后存活率，并减少了术后体重下降。
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摘要
摘要
几十年来，立体定位手术将套管植入特定脑区一直是一种非常成功的实验技术，可用于研究清醒且行为正常的动物中局部调控的神经递质和信号通路的作用。此外，通过立体定位植入电极进行电生理刺激和记录研究，对我们目前理解行为动物中的神经可塑性和脑网络起到了关键作用。随着关于优化啮齿类动物手术技术的知识不断积累1-4，公众对动物福利问题的关注日益提高，以及严格的立法要求（例如2010年欧盟关于实验动物使用的规定5），促使我们对这些手术程序进行了改进，特别是在术中氧气补充、持续监测血氧饱和度和心率水平方面引入了新流程，并建立了标准化的术后护理方案。我们的观察表明，这些改进措施显著提高了动物术后存活率，并改善了其整体健康状况（例如体重减轻减少、活动能力增强）。本视频将展示此类立体定位手术的一般操作流程，并重点介绍我们所作的多项改进。我们将以大鼠为例说明这些手术操作，但通过使用适用于立体定位仪的特殊适配器，该类手术也可应用于小鼠或其他小型实验动物6。
方案
注意：整个操作过程中应采用无菌技术。手术中使用的所有器械和材料（棉签、纱布等）均需通过高压灭菌法进行消毒。操作人员应佩戴外科口罩、头帽和无菌手套。工作区域及立体定位仪应彻底清洁，并用70%乙醇溶液消毒。
1. 术前操作
- 设置立体定位仪及所需全部材料。预热加热垫。
- 将套管插入其支撑架中，并检查其是否平直。
- 打开气体系统——环境空气与氧气的混合气体（氧气应占总流量的30-35%）。
- 称重实验大鼠并给予麻醉剂。我们采用的是氯胺酮（37.5 mg/kg）与右美托咪定（0.25 mg/kg）混合液，皮下注射。不同麻醉方案请参见Flecknell4 和 Hellebrekers 等7.
- 大鼠失去意识后，使用电动剃须刀剃除从耳部至两眼之间的头部区域毛发。
- 将大鼠置于加热垫上，使其鼻部位于通气管前方。使用血氧仪监测大鼠的血氧水平，确保其维持在适当范围内（不应下降至 <90%）。请遵循制造商的说明，正确使用设备。
- 在双眼角膜上涂抹眼霜（Duratears Z，Alcon）以防止脱水。
- 检查大鼠的反射（尾部反射或夹趾反射，如 Walantus 所示） 等8) 以确保其麻醉充分。若大鼠仍表现出明显反射，则可能需要补充麻....
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讨论
本视频演示的主要目的是让行为神经科学家熟悉立体定位手术的基本原理。已经开展立体定位手术的研究人员也可能从本视频中获益，并考虑将其某些操作改进应用于自身的实验室。随着对手术技术优化的认识不断加深1-3，以及新型麻醉剂和镇痛剂在人类和兽医医学中的发展4,12，公众对动物福利问题的关注日益增强，加之严格的立法要求（例如2010年欧盟关于实验动物使用的规定5），促使我们引入了新的操作流程，包括在手术期间进行氧气补充以及持续监测血氧饱和度和心率水平。我们观察到，如代表性动物样本所示，总体存活率提高，术后体重减轻显著减少。这种术后体重减轻的降低可能反映出手术对动物造成的负担更小，从而导致动物在术后即刻更为活跃。然而，这种改善是否对其长期健康也有益处尚不明确。但一个显著的观察结果是，暂时移除氧气供应会导致血氧饱和度水平明显且可靠地下降，甚至可能降至50%以下（参见视频演示中的示例）。可以设想，长时间的低氧血症——可能出现在手术期间未接受任何氧气补充的动物中——可能导致缺氧，进而产生长期的行为后果，并对行为实验的结果和/或质量产生负面影响。目前尚不清楚手术期间血氧供应下降的现象是否仅与我.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
作者感谢 Peter Gerrits 博士为本视频提供的插图。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 70% 酒精 | VWR 国际公司 | ||
| 安替达（阿替美唑） | Orion | ||
| 硫酸阿托品 0,5 | Teva Pharmachemie | ||
| 布狗止血钳 | Aesculap | ||
| 套管针 | Component Supply 公司 | ||
| 氯己定 0.5% | APP Pharmaceuticals | ||
| 清洁粉 | Alconox公司 | ||
| 棉签 | Hartmann BV | ||
| 右美托咪定（Dexdomitor） | Orion | ||
| 钻孔 | Dremel | ||
| Duratears Z | 爱尔康 | ||
| Durogrip 针头–rder converse 130mm | Aesculap | ||
| Durotip 精细剪刀，直/弯，110 mm | Aesculap | ||
| 纱布 | Medicomp（5x5） | ||
| 加热垫 | 哈佛仪器 | ||
| 昆虫针（口针） | Entosphinx（捷克共和国） | ||
| 氯胺酮 10%（ketamine） | Alfasan | ||
| 微型霍尔斯特直头镊 | Aesculap | ||
| Molinea | Hartmann BV | ||
| 0.9% NaCl | Baxter Internationl Inc. | ||
| 25G针头 | Terumo Medical Corp. | ||
| 血氧仪 | Edan Instruments, Inc. | ||
| 戊巴比妥 | 乌得勒支大学医学中心药房 | ||
| Rimadyl | 辉瑞制药有限公司 | ||
| 23号手术刀片 | Swann-Morton | ||
| 4号手术刀柄，133毫米 | Aesculap | ||
| 螺丝刀 | 任何供应商 | ||
| Simplex 快速（牙科水泥） | Kemdent | ||
| 颅骨螺钉 | Component Supply 公司 | ||
| 刮勺 | VWR 国际公司 | ||
| Spongestan special | Johnson &安普与约翰逊 | ||
| 立体定位仪 | Kopf Instruments | ||
| 外科镊子 100mm | Aesculap | ||
| 缝合材料 Safil 5/0 | Aesculap | ||
| 10 ml 注射器 | Omnifix | ||
| 1 ml 注射器 | Terumo Medical Corp. | ||
| 5 ml 注射器 | Omnifix | ||
| 利多卡因（含肾上腺素） | 阿斯利康 |
参考文献
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. The Principles of Humane Experimental Technique. , Methuen, London. (1959).
- Richardson, C. A., Flecknell, P. A. Anaesthesia and post-operative analgesia following experimental surgery in laboratory rodents: are we making progress? ....
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