清醒大鼠无线视网膜电图和视觉诱发电位的植入与记录

本实验的总体目标是通过植入无线遥测探针后，测量清醒状态下的视网膜电图（ERG）和视觉诱发电位（VEP）信号。该技术有助于回答神经科学领域中的关键问题，例如在健康状态和疾病状态下，神经元如何在不受全身麻醉限制的情况下发挥作用。该技术的主要优势在于，能够在清醒动物中同时记录视网膜和视觉皮层的电生理活动。

开始此操作前，需在显微镜下准备电极。使用两把尖头镊子将双股不锈钢电极拧开，然后将其中一股不锈钢丝在距离尖端约一厘米处剪断，留下一根较长且笔直的单股金属丝用于塑造成环形电极。

然后，将单根不锈钢丝向自身折叠并扭绞，在电极尖端形成一个光滑的环。接着，通过扭绞环的底部，制作出一个视网膜电图（ERG）活性电极，使其形成直径为0.2至0.5毫米的圆形。对于两个ERG非活性电极和一个视觉诱发电位（VEP）非活性电极，则将环的直径制作成0.8毫米。

在此示例中，准备一个活性 ERG 电极和三个非活性电极。然后，将圆形 VEP 活性电极钩在一枚不锈钢螺丝上，使电极紧贴螺丝头部。接着，将三个非活性电极钩在第二枚不锈钢螺丝上。

接地电极将直接插入腹腔，无需在电极尖端制作环状结构。对麻醉动物的手术部位进行剃毛和消毒后，使用手术刀在耳间中线头部位置做一道10毫米的切口。然后，沿胸骨下方中线位置，在腹部皮肤层做一道5毫米的切口。

随后，从腹部切口至头部切口皮下穿通一根直径为5 mm的套管。将发射器的电极导线经由该套管从腹部引至头部。将参考电极与发射器基座留置在一起。

然后，用无菌纱布覆盖所有电极尖端。接着，将大鼠头部固定于立体定位仪平台上。使用手术剪将额部切口延长至30毫米。

然后，用两根缝线牵开皮肤，暴露手术区域。刮除颅骨表面的骨膜，以暴露前囟、人字缝和正中缝。随后，在VEP活性以及ERG、VEP非活性的立体定位坐标处，于颅骨上钻两个孔。

使用不锈钢螺钉将有源和无源电极固定在颅骨上，深度约为一毫米。植入视网膜电图（ERG）有源电极时，用缝线暂时牵拉上眼睑。然后，从眼球后方经结膜上穹窿至前额皮下插入一根16至21号的套管针。

随后，移除引导针。接着，将有源电极从额部向眼部方向经塑料导管送入。然后，移除塑料导管。

使用一根临时缝线，将其穿过电极环以防止电极回缩至隧道内。随后，在角膜缘后方1毫米处的上方结膜做一长度为1.5毫米的切口。采用钝性分离法暴露下方巩膜。

然后，在角膜缘后方巩膜半厚度处植入缝线，并注意不要刺穿眼球。随后，移除视网膜电图（ERG）活动电极上的临时缝线。通过打三个连续结，将ERG活动电极固定在巩膜半厚度缝线上，并确保电极尖端靠近角膜缘，以获得良好的信噪比。

如有必要，将多余的电极导线向后拉，使活动电极不接触角膜。然后，使用一到两针间断缝合关闭结膜瓣，完全覆盖视网膜电图（ERG）电极。之后，移除眼睑牵开缝线。

对对侧眼睛重复上述操作。现在，将氰基丙烯酸酯凝胶涂抹于颅骨上，以固定所有不锈钢螺钉和电极导线。在固定之前，确保视网膜电图（ERG）的活性电极未被过度拉紧，以便允许眼球运动。

接下来，使用间断缝合关闭切口。然后，旋转啮齿类动物以暴露腹部区域。用手术剪沿腹白线将腹部皮肤切口延长至40毫米。

随后，通过内侧肌壁做一个35毫米的切口，以暴露腹腔内部。使用两条缝线，将发射器主体固定在动物右侧的腹腔内壁上，并避免接触肝脏。将接地电极用两条缝线固定成环状并折叠，然后将其与其他电极导线一起自由悬浮地放置在腹腔内。

随后，使用连续缝合关闭腹膜。然后使用间断缝合关闭皮肤切口。为记录暗适应信号，动物需暗适应12小时，所有操作均在暗室中借助微弱红光进行。

为便于说明，此处将在正常的室内光照条件下进行记录。记录前，将局部麻醉剂和散瞳滴眼液滴于大鼠角膜上。随后，将清醒的动物引导至定制的透明固定装置中。

将大鼠放置在全视野碗前方，使其眼睛与碗的开口对齐。通过将磁铁置于距离内置发射器五厘米范围内来开启发射器。通过检查接收器底座上的LED状态指示灯，确认发射器已开启。

关闭容纳接收板的法拉第笼，以提高信噪比。随后，在一系列光能范围内采集信号。该图显示了术后第7天清醒大鼠的视网膜电图（ERG）波形。

ERG 反应记录了不同刺激能量范围下的结果，其中最下方为对微弱闪光的反应，最上方为对最强闪光的反应。术后第 28 天，这些波形仍与术后第 7 天的波形相似。在四周内，光感受器的反应振幅和敏感性均无显著的时间效应。

视杆双极细胞的振幅和敏感性。视锥双极细胞的振幅。以及潜伏期时间。

同样，术后7天和28天的VEP波形似乎具有可比性，振幅和潜伏期参数均未显示出显著的时间效应。这些结果表明ERG和VEP信号具有良好的稳定性。

一旦掌握，该技术的手术部分可在一个半小时至两小时内完成。若操作得当，清醒记录部分可在45分钟内完成。在此操作之后，还可进行药理学或疾病干预等其他方法。

这将解答药物发现中的更多问题，并记录纵向实验过程。此外，如有需要，该操作也可在其他动物身上进行。观看本视频后，您应能充分了解如何手术植入并在清醒状态下后续测量ERG和VEP遥测信号。