啮齿动物的立体定向手术和动物福利成果改进行为神经科学
2012年1月30日
对啮齿动物的立体定向手术允许的药物或电刺激和录音清醒，表现动物的有针对性的管理。在这个视频演示，我们将展示最新的程序上的修改这一长期的过程，成功地提高生存率和降低手术后的减肥。
本演示文稿的总体目标是展示 Kenly 植入特定大脑区域的立体定向手术所涉及的一般程序 特别注意对这一长期手术的程序改进，这些改进主要是通过监测和补充血氧水平来实现的，同时还在整个手术过程中监测心率和体温。这些程序改进提高了存活率，并提高了动物的整体福利。与立体定向手术的标准方法相比，该技术的主要优点是，由于我们的修改，动物的生存和福利得到了显着改善。
通常，不熟悉这种方法的人会很难将大鼠放入立体定向框架中并确定坐标 在对立体定位装置进行彻底消毒和高压灭菌后，手术工具首先设置工作区并预热加热垫。设置立体定位装置后，将套管放在其支架上并检查以确保它是直的。打开燃气系统，开始环境空气和 30% 至 35% 氧气的流动。
一旦大鼠被完全麻醉，从耳朵到眼睛之间的头部区域剃光。用电动剃须刀将老鼠放在加热垫上，鼻子在空气管前面。根据制造商的说明使用血氧仪，以确保大鼠的血氧水平在 90% 到 99% 之间注意，如果移除氧气管，血氧水平会降低。
并且一定要注意管子的位置。在两个角膜上涂抹眼霜以避免脱水，并检查大鼠的反射以确保在没有显示脚趾捏反射的情况下对其进行充分麻醉。将大鼠置于立体定位装置中。
调整耳杆，使其两侧显示相等的读数。并用鼻杆固定空气管，将其放在动物面前。再次检查。
如果大鼠的血氧水平在 90% 到 99% 之间，如果没有，请调整管道使其更靠近鼻子或增加氧气流量。在整个手术过程中监测血氧水平和心率。用直肠温度计持续监测大鼠的体温，并调整加热垫或使用毯子保持体温在 37.5 至 38.5 摄氏度。
皮下注射镇痛药后，用消毒剂清洁头部剃光的区域。本地。注射利多卡因和肾上腺素的混合物进行局部麻醉和血管收缩，以防止出血过多。在头皮中线上做一个约 2.5 厘米的前后切口，从眼睛之间一直到耳朵后部。
使用 4 到 6 个 Bulldog 夹夹住皮肤并保持切口开放。用刮刀和/或棉签去除任何结膜组织，并清洁该区域以露出颅骨表面。首先找到 Lambda 并将导套管正好放在该位置上，接触颅骨，检查头部是否水平。
记录背腹坐标，然后将导套管正好放在 bgma 上并记录。它的背腹。坐标。这两个坐标应相同。
如果差异大于 0.3 毫米，请调整鼻杆进行校正 使用消毒的手钻，在其中一个半球的套管位置前方约 5 毫米处打一个小孔，然后在套管位置后方再打 5 毫米。在对侧半球，将两颗无菌螺钉放入孔中，直到它们紧紧固定，而不会完全插入颅骨。将导套管正好放置在 BMA 上，记录导板的正确位置，前、后和外坐标。
每个大脑区域的套管放置可以通过添加或减去 bgma 来计算。记录并标记所有套管坐标后，使用手钻打针孔。在导向套管的帮助下检查尺寸和正确位置。
打孔后，使用无菌针头轻轻刺穿脑膜，以便插管畅通无阻地插入。将套管放入第一个孔中并小心地降低，直到它到达最后一个腹侧。协调并大量涂抹牙科粘固剂来固定套管。
一旦水泥完全干燥，向上转动背腹杆，去除套管支撑。对第二个套管重复，然后用水泥覆盖螺钉和套管的大表面。在水泥干燥之前，皮下去除皮肤上的任何多余部分。
注射温热的无菌盐水以确保再水化。水泥完全干燥后，取下套管支架并将无菌针放入每个套管中。为防止阻塞，请用无菌生理盐水清洁伤口区域，并缝合伤口的前后。
将动物从立体定位装置中取出，更换其鼻子前面的燃气管。继续监测血氧饱和度和体温。如果使用带有 dexa eide 的可注射麻醉剂，请为其拮抗剂注射 asle，然后等待大约五分钟，直到动物醒来。
将大鼠放在恢复笼中以避免体温过低。将笼子放在 28 摄氏度的培养箱中或加热垫上，在将其送回饲养箱之前，您可以观察动物至少一小时。这里。20 组 20 只大鼠的无存活率，每组大鼠都接受了立体定向手术，包括补充氧气和持续监测血氧水平。
与接受标准方案的大鼠相比，心率和体温显着降低。此外，与使用标准程序手术的大鼠相比，使用修改方案手术的大鼠在术后第 1 天和第 2 天的术后体重减轻也显着减少。观看此视频后，您应该对如何执行立体定向手术中涉及的不同步骤以及如何在此手术期间和之后增加动物福利有很好的了解。
一旦 masta，如果执行得当，这项技术可以在大约 45 分钟内完成。
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概览
本次演示展示了用于啮齿动物脑部植入的立体定位手术的程序改进。这些改进提高了手术过程中的生存率和动物福利。
主要研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 外科技术
- 动物福利
背景
- 立体定位手术允许有针对性的药物给药和刺激。
- 手术过程中监测生理参数至关重要。
- 传统方法可能导致更高的并发症风险。
- 改进旨在提高动物受试者的整体结果。
研究目的
- 展示立体定位手术的改进技术。
- 提高啮齿动物在手术期间和手术后的生存率。
- 提高研究中使用的动物的福利。
使用的方法
- 监测血氧水平、心率和体温。
- 彻底消毒手术工具和设备。
- 预热加热垫以维持体温。
- 在立体定位架中仔细放置导管。
主要结果
- 观察到手术后生存率提高。
- 改进了手术过程中的动物福利指标。
- 改进导致整体更成功的手术。
- 提高了研究人员的程序效率。
结论
- 立体定位手术的改进显著提高了结果。
- 监测生理参数对成功至关重要。
- 这些技术可以被研究人员采用以提高动物福利。
常见问题
Executive Industry Relevance
Refined rodent stereotaxic surgery protocols with enhanced physiological monitoring directly impact the reliability of neuropharmacology and behavioral neuroscience studies. Improved animal welfare and survival rates reduce confounding variables, supporting higher predictive confidence in preclinical target validation and mechanistic studies. These procedural advancements strengthen the translational value of in vivo models for CNS drug discovery portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise interrogation of neural circuits and neurotransmitter pathways in disease-relevant models.
- Reduces biological variability, supporting robust mechanistic de-risking and functional target validation.
- Improves predictive confidence for CNS target engagement and pathway modulation studies.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of validated in vivo systems for compound screening and pharmacodynamic assays.
- Supports reproducible electrode or cannula placement, ensuring assay standardization across cohorts.
- Enables quantitative behavioral and physiological readouts for downstream compound evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns animal welfare improvements with regulatory and ethical requirements for translational continuity.
- Enhances the reliability of preclinical efficacy and safety assessments in CNS drug development.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by minimizing procedural confounds.
Pipeline & Workflow Integration
This refined stereotaxic surgery protocol integrates into the early discovery and preclinical validation continuum for CNS therapeutics.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven manipulation of neural pathways and target validation in vivo.
- Screening: Provides standardized, reproducible animal models for pharmacological and electrophysiological assays.
- Analytics: Enables collection of quantitative behavioral and physiological data for comparative analysis.
- Translational Research: Improves model fidelity and welfare, supporting regulatory compliance and translational alignment.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, standardized protocol adaptable across rodent models and CNS research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in CNS target studies.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and animal welfare across research teams.
- Strategic Value: Supports better go/no-go decisions and capital efficiency by minimizing procedural risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of CNS discovery assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in stereotaxic surgery and physiological monitoring instrumentation.
- Necessitates access to oximeters, heating pads, and oxygen supplementation systems.
- Demands rigorous cross-team standardization of surgical and post-operative protocols.
- Adaptable to mice and other small laboratory animals with appropriate apparatus modifications.
- Dependent on continuous monitoring and adherence to animal welfare guidelines.
