通过针灸调控大鼠和小鼠的癫痫样皮层脑电图（ECoGs）及睡眠

本实验的总体目标是评估动物模型中的癫痫、睡眠及其对针灸的反应。该方法有助于回答神经科学领域中的关键问题，例如如何建立癫痫模型、分析睡眠以及在小型动物模型中实施针灸。该技术的主要优势在于，可通过立体定位手术快速、简便地植入侧皮层和侧腹肌电极。

本实验操作将由我实验室的研究生 Yi-Jou Wu 演示。通过脚趾夹捏无反应确认大鼠进入适当镇静深度后，对第一组中一只6至8周龄、体重250至350克的Sprague Dawley大鼠涂抹眼膏。使用剪毛器去除颅骨顶部的毛发。

依次使用聚维酮碘溶液和75%乙醇对皮肤进行消毒，随后注射抗生素以预防感染。接下来，将动物固定于立体定位仪上，并将耳杆插入耳道。使用手术刀沿颅骨中线在两耳之间向尾侧做一条长约2厘米的切口。

然后使用止血钳夹住皮瓣，暴露颅骨，并用手术刀去除组织。当颅骨清洁后，使用旋转工具在暴露的骨面上左右两侧的额叶、顶叶、枕叶以及小脑区域钻八个直径约0.7毫米的孔。随后将八个皮层脑电图电极拧入这些孔中，用于局灶性癫痫的检测。

在另一组大鼠中，钻三个孔，并在大脑皮层右侧额叶和顶叶上方放置两个脑电图螺钉电极，坐标与第一组相同。接着，在左侧小脑上方放置第三个脑电图电极，用于接地并减少信号伪迹。分离颈部皮肤和肌肉，将两个肌电图电极插入颈部肌肉中。

在颅骨上再钻一个孔，并将微注射导向套管插入左侧杏仁核中央核。然后，在颅骨上钻一个1.6毫米的孔，将校准过的30千伏温控探头置于顶叶皮层表面，以监测皮层温度。将绝缘的皮层电极和肌电图电极导线引至基座。

使用牙科丙烯酸树脂将基座固定，并引导套管至颅骨，然后将温控探头连接到束缚装置。随后，局部涂抹百多邦（Polysporin）以防止切口感染，并在术后一周内给予动物添加了布洛芬和青霉素G的饮水。为诱导局灶性颞叶癫痫，使用微量注射泵通过注射引导套管，以每分钟0.2微升的速度向左侧杏仁核中央核注射0.5微升的匹鲁卡品。

为了诱导伴有反复癫痫持续状态的全面性癫痫，可按每公斤体重300毫克的剂量腹腔注射匹罗卡品。进行针灸时，首先通过手动定位穴位。例如，风池穴位于耳后颈部距后正中线3毫米处。在确认目标穴位处皮肤阻抗较低后，将不锈钢针插入穴位，深度为2毫米。

然后，使用功能性电刺激器，通过针头向穴位输送频率为10赫兹、持续时间为150毫秒的双相脉冲，刺激强度为1毫安。此处显示的是从左侧半球顶叶皮层电极记录到的显著癫痫样皮层脑电图。在给予匹罗卡品后，其余皮层脑电图电极仅记录到零星的癫痫样放电活动，表明局灶性颞叶癫痫模型成功诱导。

在给药后五分钟内，行为上即出现严重的胆碱能效应，并逐渐加重，直至出现脑皮层电图广泛性发作，继而发展为癫痫持续状态。在首次戊四氮注射后的黑暗期，或在注射间隔日的第二个黑暗期，直至第五次戊四氮注射前，均未观察到癫痫样脑皮层电图。此后则出现自发性、反复性全面性癫痫。清醒状态表现为高幅的肌电图及大量运动活动，随着警觉状态从非快速眼动（非REM）睡眠或快速眼动（REM）睡眠转换为清醒状态，皮层温度逐渐升高。

非快速眼动睡眠（NREM睡眠）的特征是脑皮层电图呈现高幅低频的同步化波形，肌电图振幅逐渐降低，无运动活动，且随着觉醒状态转入NREM睡眠，皮层温度下降。在快速眼动睡眠（REM睡眠）期间，脑皮层电图波形去同步化，振幅降低。脑电图的主要功率密度出现在θ频率范围内。

肌电图活动最低，观察到相位性躯体抽动，皮层温度迅速升高。将100赫兹的电针刺激施加于双侧风池穴会加重匹罗卡品诱导的癫痫样皮层电图，而10赫兹的电针刺激则抑制癫痫样皮层电图。此外，将匹罗卡品注入左侧杏仁核中央核也能抑制12小时光照/黑暗周期中光照期的非快速眼动睡眠。

100 赫兹的电针会进一步加剧由匹罗卡品引起的非快速眼动睡眠抑制。相反，对双侧风池穴施加 10 赫兹电针可在黑暗期本身增加非快速眼动睡眠，并在光照期阻断匹罗卡品诱导的非快速眼动睡眠减少。一旦掌握该技术，若操作得当，可在一个半小时内完成。

在尝试本实验操作之前，重要的是应反复练习立体定位手术技能，直至熟练掌握。掌握该技术后，将为神经科学领域的研究人员探索针灸在癫痫和睡眠障碍中的作用奠定基础。观看本视频后，您应能够充分理解如何通过手术植入脑电图和肌电图电极、导管套管以及学期性装置，以评估睡眠模式及针灸对脑活动的其他影响。