微电极引导电极植入到大鼠丘脑底核的长期深部脑刺激

该程序的总体目标是在记录引导下将微电极植入大鼠的丘脑底核，然后对该核进行长期刺激。这是通过首先在裸露的头骨上钻一个电极孔来实现的。第二步是将电极通过电极孔推进到大脑中，同时记录大脑不同区域的电活动，直到检测到 STN 的比活动。

接下来，通过在电极柄周围涂抹牙科粘接剂来固定电极，并将头塞连接到电极针上。最后一步是用牙科水泥固定塞子，并将其连接到通向刺激器的电线上。最后，将收获的大脑切成 8 微米厚的切片，并用 hemat、toin 和 eoin 染色，以显示电极的尖端位于丘脑底核中。

与盲电极植入等现有方法相比，该技术的主要优点是记录微电极的引导植入可以提高靶向丘脑底核的准确性。动物实验已获得伯格大学和国家合法当局的批准，并根据实验性中风研究的建议和当前体内实验的动物研究报告进行。指南首先在诱导室中用每分钟 2 升的空气和 3.5% 的氟进行麻醉。将大鼠从诱导室中取出并剃掉耳朵和眼睛之间的区域。使用蘸有消毒液的棉签擦拭剃须区域。

要去除任何松散的毛发，请将气流切换到鼻锥，并将麻醉剂调整为 2.5% Isof 氟，以每分钟 1 升的流速输送。将大鼠放在鼻锥上，并将其放置在立体定位框架中。通过捏住指间区域来检查麻醉水平。

如果大鼠被充分麻醉，防御反射就会被消除。在眼睛上涂抹兽医药膏以防止麻醉时干燥。监测并维持大鼠的体温在 37 摄氏度。

将 0.2 毫升甲哌卡因皮下注射到剃光区域的中心，以麻醉手术区域，确保从这一点开始的无菌。用手术刀从耳朵之间开始，向前延伸约 2 厘米，做一个中线切口。确保骨膜也被切开，然后用四个夹子露出颅骨。

用棉签轻轻去除骨膜，直到冠状缝和矢状缝线暴露出来。用棉絮藏任何血液。将针头固定在探针支架上，然后用黑色毡尖笔标记针尖。

使用前后中线外侧和背侧腹侧驱动螺钉。将针尖直接放在 bgma 上。获取 AP 和 ML 单板刻度读数。

从 AP 读数中减去 3.6 毫米，从 ML 读数中减去 2.5 毫米，以便将电极植入正确的 STN。将针尖降低到颅骨表面，用毡尖笔中的染料标记注射部位，将牙钻夹在立体定位器的大探针架上。将牙钻移动到颅骨上的标记点，同时通过显微镜观察，在颅骨上钻一个直径约 1 毫米的孔，直到看到硬脑膜。

这是电极的孔。使用显微解剖钳或无菌针头缩回硬脑膜，因为硬脑膜足够坚韧，可以破坏电极的尖端。用牙钻在每个额鳞片和与电极孔相对的顶叶鳞片上钻一个孔。

此后，在每个顶叶间鳞屑上钻一个孔。将接骨螺钉拧入 5 个孔中的每一个。避免将螺钉拧得太深，这会给大脑带来压力。

匝数将取决于螺钉的螺距。这里使用每个螺钉的 2 到 3 圈。断开探头支架与立体定位仪器的连接，并将探头支架与电极夹在微机械手中。

使用 AP ML 和 DV 驱动螺钉，用电极移动探头支架，直到尖端几乎接触 Breg 马。请注意 breg 马 的 AP ML 和 DV 单板刻度读数。然后将电极抬高几毫米，以防止电极在移动过程中刮伤颅骨。

要确定电极必须插入孔的位置的坐标，请在 AP 读数上增加 3.6 毫米，在 ML 读数上增加 2.5 毫米。使用 AP 和 ML 驱动螺钉，将电极移动到计算的位置。此时，电极尖端应直接位于钻孔的电极孔上方。

接下来，在通过显微镜观察的同时，将电极降低到硬脑膜的水平。请注意，这在 DV 方向上为零。然后轻轻地将电极的尖端插入大脑。

通过显微镜观察时，将电极针连接到记录系统的连接器。将立体定位仪器与房间的反向平衡接地。然后在立体定位仪器中的大鼠身上放置一个法拉第笼，以代替法拉第笼。

您也可以使用此处所示的铝箔，因为它的效果与法拉第笼的效果相同。启动录制系统（如果可用）。使用扬声器在推进电极的同时获得单个单元放电的声学信号。

慢慢将电极插入大脑，同时记录电极前进过程中的电活动。在记录过程中，将麻醉尽可能减少到 0.8% 至 1%，因为低麻醉动物表现出更清晰的脑电活动。STN 的比电活动通常在距离硬脑膜 7.5 到 8.1 毫米的深度处可以检测到。

STN 中神经元的典型活动以不规则的放电模式和高放电速率为特征。现在，在降低电极时，用拭子擦去颅骨表面移位的任何血液或脑脊液，然后混合少量牙科水泥，然后用小刮刀将其涂抹在电极周围和五个螺钉中的四个周围。当牙科粘结剂变硬时，断开电极针与记录系统的电极支架和连接器的连接。

然后拧下没有用牙科水泥固定的第五颗螺丝。将插头放在电极针上，用第四颗螺丝固定插头的地线。随着粘接剂变稠，在塞子周围涂抹牙科粘接剂。

将其模制在塞子周围以形成盖子。避免使用可能伤害动物的牙科粘接剂的锋利边缘，并在硬化过程中将其去除。清创伤口边缘，并在盖子后面用缝合线缝合它们，并在前面对伤口边缘进行消毒。

将头塞连接到固定在旋转接头上的电线上。然后将大鼠从立体定位器中取出，进行适当的术后镇痛。每公斤 12.5 毫克。

这里使用了曲马多。将大鼠放在一个有热支撑的干净笼子里，并将旋转接头固定在这个笼子上。观察动物的恢复情况。

这张图片显示了一个 8 微米厚的切片，上面有来自植入和连续刺激后 14 天处死的动物的血红蛋白、香蛋白和青蛋白染色，以可视化电极尖端的位置。STN 周围有一条实线。在 14 天的刺激期间，电极尖端所在的位置可以看到一个小病变。

值得注意的是，没有可见的电极穿透管，表明电极不会破坏周围组织。此图像在较高放大倍率下显示了相同的区域。由于脑组织对电极尖端的反应，在病灶周围检测到少量炎症细胞。

一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在一刻钟内完成。