大鼠慢性经颅电刺激与皮层内记录

本实验的总体目标是展示一种逐步构建和植入慢性经颅刺激电极的方案。该方法有助于回答神经刺激领域中的一些关键问题，例如时间靶向性弥散经颅电刺激的长期效应。该技术的主要优势在于，植入物体积小，可与常规电生理、光遗传学及成像技术结合，适用于自由活动的动物研究。

该技术的意义主要在于治疗癫痫、抑郁症及其他神经心理疾病，因为它能够迅速影响大规模的脑网络。制作刺激电极时，剪取六段长度为10厘米的微型连接导线，一端剥除2厘米绝缘层，另一端剥除1厘米绝缘层。

接下来，将两根电缆拧在一起，并用较短的剥线端进行焊接。然后，取任意一款采用SOT-353封装的集成电路的三段带状包装条。将拧好的导线穿过封装上的三个孔。

导线去皮较长的一段应置于封装腔体内。调整电缆位置，使绝缘层末端与孔的边缘对齐。然后在孔上涂抹牙科水泥以固定导线。

待水泥凝固后，将封装件翻转，在孔中注入一层薄薄的万能胶，以在多孔水泥表面形成类似水密性的密封。注意避免将剥除绝缘层的导线粘连在一起。随后，将较短的裸露端导线相互绞合，并进行焊接。

用精细镊子的尖端夹住导线较长的去皮部分，将其卷绕并缠绕进腔体中。如有必要，剪去多余的线缆。

制备记录三电极时，使用高速旋转锯切割一段长一厘米的不锈钢管。用锋利的针去除管端的毛刺，并确保管道无碎屑且完全通透。将镀金板用间隔针弯曲，保留至少三厘米的最小长度，形成J形支架。

剪断J形的较长一端，并将其焊接以恢复原始形状，从而在长直线部分（将由立体定位仪固定）和U形部分（将用于固定电极并作为锚定点）之间形成一个可拆卸的连接。随后，将套管与J形支架的较短一端粘合在一起。如有必要，可额外粘接一些长约一厘米的支撑杆以增强稳定性。

接下来，使用不锈钢超细剪刀剪下三段长度为2.5厘米的电极导线。确保切口清晰整齐，电极导线断面的绝缘层保持完整。同时，确保剪切时施加的力不会导致导线端部弯曲。

将每根导线的一端弯曲一到两毫米，弯曲角度各不相同，以便区分。随后，将导线装入导管中，并为实验选择合适的电极间距。记录每根导线对应的深度，以保持正确的通道顺序。

当导线彼此紧邻且与管子平行时，用尖针在管子两端各滴一滴液体超级胶水以固定电极导线。确保胶水因毛细作用渗入管内，而不会流向突出端的记录位点。准备一个带有合适微型连接器的电极接口板，该连接器需与拟使用的记录系统兼容。

然后，将导线的弯曲端插入电极接口板上对应所需记录通道的孔中。当所有导线就位后，用镊子将金针推入孔内。在此操作过程中，使用电动剃毛器去除动物头皮上的大部分毛发。

接下来，在头皮上涂抹脱毛膏。将其均匀地涂抹在表面，等待几分钟。使用刮刀轻轻擦除脱毛膏及残留的毛发。

用消毒剂冲洗皮肤。皮下注射1至2%利多卡因以麻醉皮肤。然后，每只眼睛涂抹一滴兽用软膏。

使用手术刀从额部至颈部沿中线进行彻底且长的矢状切口。随后，解剖包括颅骨骨膜在内的组织。然后使用凿子或齿镊，清理两侧颞骨嵴之间的区域。

使用四把止血钳牵开已解剖的皮肤，使颅骨保持暴露。将精细镊子轻轻插入颞骨陡峭边缘与肌肉之间，并将其分离。通过轻微抖动操作，尽可能暴露大范围的颞骨表面，理想情况下从枕骨边缘至冠状缝平面，注意勿损伤肌肉。

随后，将牵开器置于双侧颞部，以保持颞骨暴露。用1至2毫升的3%过氧化氢冲洗颅骨表面，然后非常小心地用1至2毫升水清洗，并用眼科棉签让颞骨表面吸干残留液体。

接下来，测试刺激电极是否能够贴合在清洁后的颅骨垂直面上。刺激电极的上边缘应与颞骨嵴的边缘对齐。如有必要，重新调整止血钳和牵开器，或使用剪刀修整刺激电极的形状。

随后，用导电凝胶填充刺激电极的空腔，并在电极边缘涂上一层薄薄的胶水。将刺激电极以一次准确的动作放置在颞骨的干燥表面，并用精细镊子牢固按压一分钟。

确保胶水不接触任何水分，必要时用眼科棒吸干。确保刺激电极均匀地粘附在干燥的颞骨上。频繁吸除水分，并小心地牵开周围组织。

必要时寻求协助。随后，在持续使用眼科棉签吸干组织渗出液的同时，将牙科水泥涂抹于刺激电极的边缘。用牙科水泥完全覆盖整个刺激电极。

待骨水泥完全硬化后，在对侧重复上述步骤。随后，使用比螺钉直径小10%的钻头，在颅骨上钻出多个用于固定螺钉的孔。将微型螺钉旋入孔中，并在其上覆盖牙科水泥。

然后，继续植入记录电极。将连接器焊接并固定在构建物的末端。之后，用大量消毒剂彻底清洗暴露的组织。

皮下注射1至2%利多卡因。然后，为闭合伤口边缘，使用间断单纯缝线围绕连接器植入物缝合。随后，用聚维酮碘对伤口进行消毒。

在此，我们展示了应用于表达自发性癫痫发作的Long-Evans大鼠的闭环癫痫发作检测与干预系统的代表性结果。该品系大鼠已知会表现出失神癫痫的脑电图模式中的行为症状，称为棘慢波放电。图中显示了癫痫干预的局部场电位（LFP）轨迹，证明了时间靶向刺激在16周内稳定地中断癫痫发作的效果。

这证明了植入式刺激电极的稳定性和可靠性。为了更好地理解这些结果，以下是一段实验失败的记录视频，该实验中由于电极密封和固定不当，导致颞骨与电极表面之间生长出继发性组织。观看本视频后，您应能充分掌握经颅刺激电极的植入方法。

完成此操作后，可进行其他方法，如植入记录电极或颅窗，以便在刺激期间记录不同的信号模式。