Name: 大鼠慢性经颅电刺激及 Intracortical 记录 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: 学习在大鼠颞骨上植入慢性经颅刺激电极的方法，用于研究癫痫和抑郁症等神经精神疾病的治疗效果。该技术结合电生理记录，可在自由活动的动物中实时监测大脑网络动态。

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本工作得到了欧盟第七框架计划欧洲研究委员会启动资助（编号：337075）、匈牙利科学院“Momentum”计划（LP2013-62）以及GINOP-2.3.2-15-2016-00018资助项目的支持。我们感谢Máté Kozák在记录刺激和记录电极方面的贡献，以及Mihály Vöröslakos在实验方案设计过程中富有成效的讨论。

本文所述所有方法均符合欧洲共同体理事会指令（86/609 ECC）的要求，并已获得塞格德大学阿尔伯特·森特-焦尔吉医药中心动物实验伦理委员会的批准（XIV/218/2016）。
1. 刺激电极的制备
<ol>
	<li>制作一个刺激电极时，剪取六段10 cm长的微型连接导线，一端剥去2 cm绝缘层，另一端剥去1 cm绝缘层。</li>
	<li>将两根导线绞合在一起，并在较短的裸露端进行焊接。</li>
	<li>取一段包含三个SOT-353封装集成电路的带状包装材料。</li>
	<li>将绞合的导线穿过封装材料上的三个孔，导线较长的裸露端应位于封装腔体内。调整导线位置，使绝缘层末端与孔边缘对齐。</li>
	<li>在孔上涂抹牙科水泥以固定导线。 
	注意：牙科水泥必须足够致密，以防止渗入封装腔体内部。</li>
	<li>待水泥完全固化后（至少10分钟），翻转封装体，在孔内涂一层薄薄的瞬干胶，形成对多孔水泥的防水密封。注意避免将裸露导线粘连。</li>
	<li>在较短的裸露端将导线绞合后焊接（图1A）。</li>
	<li>用精细镊子夹住导线较长的裸露部分，将其卷绕并嵌入封装腔体内（图1B）。如有需要，剪去多余导线。</li>
</ol>
2. 记录电极的制备
<ol>
	<li>制作一个记录三联电极（图1C-D）时，使用高速旋转锯切割一段1 cm长的不锈钢管。用锋利的针去除管子两端的毛刺，并确保管内无碎屑且完全通畅。 
	注意：请勿使用钳子，因为它们会使管子变形。</li>
	<li>将一根长度不少于3 cm的镀金电路板间隔针弯曲成J形支架。剪短“J”形的长腿，并将其焊接回原状，以在长直部分（由立体定位仪夹持）与“U”形部分（用于固定电极并作为锚定点）之间形成可拆卸连接。将不锈钢管与“J”形支架的短腿粘合在一起。如有需要，可额外粘接一些1 cm长的小杆以增强稳定性。</li>
	<li>使用不锈钢超细剪刀切割3段长度为2.5 cm的电极导线。确保切口清晰整齐，电极导线断面处的绝缘层保持完整。同时确保切割时施加的力未导致导线尖端弯曲。将每根导线的一端弯折1至2 mm，角度各不相同（例如，一根保持直线，一根弯成45°，另一根弯成直角），以便于区分。</li>
	<li>将导线插入管中，根据实验需求选择合适的电极间距（例如，用于皮层局部场电位（LFP）和电流源密度（CSD）记录时，建议导线尖端从管口伸出的长度分别为：4.5 mm、4.1 mm 和 3.7 mm）。记录每根导线对应的深度，以维持正确的通道顺序。</li>
	<li>当导线彼此紧邻并平行于管轴排列后，用细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，但不要流向突出端的记录位点。</li>
	<li>准备一块带有合适微型连接器的电极接口板，该连接器需与所用记录系统兼容。</li>
	<li>将导线非记录端的弯曲部分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，用镊子将镀金插针推入孔内。 
	注意：镀金插针可用牙科水泥固定，但在大多数情况下，即使不进行此额外固定步骤，其稳定性也已足够。</li>
</ol>
3. 麻醉
<ol>
	<li>将动物放入密封的麻醉诱导室中，并以每分钟2升的医用空气输送4-5%的异氟烷。</li>
	<li>当大鼠呈侧卧状态时，将其从诱导室中取出，并固定于立体定位仪上，连接合适的通气鼻罩。</li>
	<li>将异氟烷浓度调至2%，气流速率保持不变。检查麻醉深度：若夹捏足趾无回缩反射，则可继续操作；否则应加深麻醉。</li>
	<li>使用恒温监测系统将大鼠体温维持在37 ± 0.5 °C。在眼睛表面滴加石蜡油膏，防止角膜干燥。必要时，在手术过程中可多次重复此操作。</li>
	<li>皮下注射0.3 mg/kg的阿托品，以防止呼吸道黏液分泌。若为较长时间的手术，每四小时重复给药一次。密切监测呼吸情况，必要时调整蒸发器设置。</li>
</ol>
4. 刺激和记录电极的植入
注意：所有必要的手术器械均需进行高压灭菌，并在整个操作过程中严格遵守无菌和抗菌的一般规则。避免接触手术区域外的非无菌区域。&#160;植入前将电极浸入70%乙醇中30分钟。
<ol>
	<li>使用电推剪去除头皮上的大部分毛发。将脱毛膏涂抹于头皮表面，均匀铺开，静置数分钟。用刮刀轻轻去除脱毛膏及残留毛发，随后先用清水冲洗皮肤，再用消毒剂冲洗。</li>
	<li>皮下注射1 - 2%利多卡因（总剂量不得超过7 mg/kg）以麻醉皮肤。在眼睛上涂抹少量兽用眼膏（例如，石蜡膏）。</li>
	<li>使用手术刀沿中线从额部至颈部做一条完整且较长（约2 cm）的矢状切口。分离包括骨膜在内的颅骨组织，然后使用凿子或齿状镊子清理两侧颞骨嵴之间的区域。使用四个止血钳牵开已分离的皮肤，使颅骨保持暴露状态。</li>
	<li>将精细镊子轻轻插入颞骨陡峭边缘与肌肉之间并进行分离。通过轻微抖动动作，尽可能暴露大面积的颞骨表面，理想范围从枕骨边缘延伸至冠状缝平面，注意避免损伤肌肉组织。</li>
	<li>双侧颞部放置牵开器，以维持颞骨的充分暴露。</li>
	<li>用1 - 2 mL 3% H2O2冲洗颅骨表面，随后用1 - 2 mL清水冲洗。</li>
	<li>极其小心地使颞骨表面自然风干，并用眼科棉签吸除残留湿气。测试刺激电极是否能贴合清洁后的颅骨垂直面（刺激电极上缘应与颞骨嵴边缘对齐）。如有必要，重新调整止血钳和牵开器，或用剪刀修整刺激电极形状。</li>
	<li>在刺激电极的腔内填充导电凝胶，并在电极边缘涂上一层薄胶水。</li>
	<li>以一次准确的动作将刺激电极放置于干燥的颞骨表面，并用精细镊子牢固按压一分钟。确保胶水未接触任何湿气，必要时用眼科棉签吸除湿气。 
	注意：若发现电极存在任何不稳定性，应立即移除。清洁骨面后，使用新的刺激电极重复此步骤。</li>
	<li>在组织持续渗湿的情况下，用眼科棉签不断吸干，同时将牙科水泥覆盖于刺激电极边缘，并完全包埋整个刺激电极。</li>
	<li>待牙科水泥完全硬化后，在对侧重复上述步骤。</li>
	<li>在颅骨上钻多个小孔用于固定螺钉。将微型螺钉旋入孔中，并在其上覆盖牙科水泥。所用钻头直径应比螺钉直径小约10%。</li>
	<li>根据实验目的，可选择将连接器焊接到导线末端，置于表面并用牙科水泥覆盖；或继续植入记录电极和光学纤维；或在颅骨上制备颅窗。若采用后者，连接器的焊接和固定应在最后一步完成。如需长期同步进行经颅电刺激（TES）和局部场电位（LFP）记录，应植入前述的电极三联体而非单根导线。 
	注：该装置可有效去除共模刺激伪迹8。有关记录电极植入的详细步骤，请参见先前的实验方案14,15。</li>
	<li>用大量消毒剂冲洗暴露的组织。皮下注射1 - 2%利多卡因（总剂量不得超过7 mg/kg）。</li>
	<li>清创伤口边缘，并在连接器/植入物周围采用间断缝合法关闭切口。使用聚维酮碘对伤口进行消毒。</li>
	<li>皮下注射5 mg/kg卡洛芬，必要时可重复给药。 
	注：也可使用其他符合当地伦理审查委员会要求的镇痛药物。</li>
	<li>停止麻醉，松开耳杆和鼻夹，将动物放入术后恢复笼中使其苏醒。</li>
	<li>确保在术后最初几小时内对动物进行密切监护，并定期检查植入部位。 
	注：在动物恢复足够意识以维持胸卧位之前，不得无人看护。动物应单独饲养直至完全康复。</li>
</ol>

<ol><li>Ozen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electric+stimulation+entrains+cortical+neuronal+populations+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).</li>
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<li>Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+weak+transcranial+alternating+current+stimulation+on+brain+activity-a+review+of+known+mechanisms+from+animal+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 687(2013).</li>
<li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+cognitive+sciences%22%5BJournal%5D)">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).</li>
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<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554(2015).</li>
<li>Ung, K., Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber-optic+implantation+for+chronic+optogenetic+stimulation+of+brain+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004(2012).</li>
<li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).</li>
</ol>

Antal Berényi 是 Amplipex 公司的所有者和创始人，该公司生产大规模多路生物信号放大器。Gábor Kozák 和 Tamás Földi 无任何利益冲突需要披露。

该方案最关键的步骤是将电极组件粘附到骨表面。如果密封不当，电极与骨之间会形成间隙，继发性瘢痕组织可能长入此间隙，从而降低刺激质量。在粘贴组件的过程中，骨表面必须完全干燥；若发现电极不稳定，必须将其移除并更换新的组件，以获得最佳效果。
该方法的一个局限性是，由于手术后皮肤并未完全闭合，因此感染风险相对较高。术后恢复的最初4至5天内使用消毒液进行护理，随后使用粉末，有助于预防感染。根据我们的经验，这种处理方式可促进瘢痕组织的形成，从而将伤口完全与外界隔绝。
本文介绍了一种成本最低、最容易实现的电极制备方法，但根据特定实验的特殊需求，可能需要对导电材料进行适当修改。 例如，用非极化电极界面材料涂覆电缆表面， 例如，PEDOT:PSS。电极封装可由实验人员根据需要进行定制、3D打印和修改，以防我们的建议不符合特定研究的要求。根据我们的经验，本研究中制备的经颅电极尺寸适用于体重超过300 g的雄性和雌性大鼠，但若需要更小尺寸的刺激电极，可在方案步骤1.3中通过裁剪更小的条带来轻松实现。此外，方案中列出...

经颅电刺激（TES）是一种能够在时间上精确调控脑活动的重要方法学手段。根据刺激电极的大小和放置位置，TES 可以影响较大的脑区体积，并广泛地同步神经元群体活动1,2,3。经颅直流电刺激已获得医学批准用于治疗重度抑郁障碍4,5，并且已有大量研究致力于揭示经颅刺激对人类认知功能的影响6,7。此外，关于 TES 在控制癫痫发作方面的潜力，已有研究报道了令人鼓舞的结果8,9。
尽管已有大量研究，但关于该方法的作用机制细节、潜在副作用以及长期应用效果仍存在许多未解的问题10,11,12。因此，建立一种稳定且可重复的实验方案以在动物模型中研究经颅电刺激（TES）的影响至关重要。鉴于许多疾病（例如，抑郁症、癫痫和精神分裂症）只能在清醒动物中进行深入研究，且这些疾病的性质通常需要长期治疗，本文提供了一种在大鼠中进行经颅电极慢性植入的实验方案。本方法可用于行为学研究，也可与记录电极（即，导线、硅胶探针、近细胞电极）的植入或慢性颅窗的制备相结合，分别用于电生理实验和成像研究。根据实验设计的不同，刺激的时间可为随机给予，或由特定行为线索触发，或由特定脑状态的电生理特征（如癫痫发作、θ振荡）触发8,11,13。
需要强调的是，与目前使用电极贴附于皮肤表面的人体方法不同，本文展示了一种在颞骨表面进行皮下植入的方法，因为大鼠几乎无法耐受任何通过其爪子即可轻易触及并放置于皮肤表面的装置。
根据替代、减少和优化的原则，由于植入具有慢性特征，该方法有助于减少动物使用数量，因为每只动物可在数月内参与不同的实验条件，从而能够使用较少的动物来验证多种假设。
在本研究中，我们提供了一种经颅刺激电极制造的详细逐步操作方案（图1A-B），并展示了将这些电极长期植入一只六个月大雄性Long-Evans大鼠颞骨区域的方法。

<table><tbody><tr><td>氰基丙烯酸酯液体</td><td>Henkel</td><td>Loctite 401</td><td></td></tr><tr><td>氰基丙烯酸酯凝胶</td><td>Henkel</td><td>Loctite 454</td><td></td></tr><tr><td>刺激电极用导线</td><td>Phoenix Wire Inc.</td><td>36744MHW - PTFE 微型连接导线</td><td></td></tr><tr><td>板间隔器</td><td>E-tec Interconnect</td><td>SP1-020-S378/01-55</td><td></td></tr><tr><td>连接器</td><td>E-tec Interconnect</td><td>P2510I-02</td><td></td></tr><tr><td>刺激电极的带状封装</td><td>Nexperia</td><td>74HC1G00GW</td><td>任何采用 SOT-353 封装的集成电路的带状封装均可使用</td></tr><tr><td>工业级 Grip Cement</td><td>Caulk Dentsply</td><td>675571（粉末）675572（溶剂）</td><td></td></tr><tr><td>导电凝胶</td><td>Rextra</td><td>ECG 凝胶</td><td></td></tr><tr><td>记录电极导线</td><td>California Fine Wire Co.</td><td>.002（50 微米）钨丝 99.95%（CFW 材料编号：100-211），HMl-天然，切成 3.0 英寸长段，圆形，切段导线</td><td></td></tr><tr><td>超细剪刀</td><td>Hammacher Instrumente</td><td>不锈钢 HSB 544-09</td><td></td></tr><tr><td>不锈钢管</td><td>Vita Needle Company</td><td>29 RW，304SS 管材，T.I.G. 焊接并带堵头</td><td></td></tr><tr><td>高速旋转锯</td><td>Dremel</td><td>型号 #395</td><td></td></tr><tr><td>旋转锯夹持器</td><td>Dremel</td><td>型号 #220</td><td></td></tr><tr><td>旋转锯切割片</td><td>Dremel</td><td>型号 #409</td><td></td></tr><tr><td>眼科棉签</td><td>Lohmann-Rauscher</td><td>Pro-ophta 眼科棉签</td><td></td></tr><tr><td>湿性消毒剂</td><td>Egis</td><td>Betadine</td><td></td></tr><tr><td>干性消毒剂</td><td>Wagner Pharma</td><td>Reseptyl-urea</td><td></td></tr><tr><td>钻孔机</td><td>NSK-Nakanishi United Kingdom</td><td>Vmax35RV Pack</td><td></td></tr><tr><td>固定螺钉</td><td>Antrin Miniature Specialties, Inc.</td><td>000-120x1/16 SL BIND MS SS</td><td></td></tr></tbody></table>

大鼠慢性经颅电刺激与皮层内记录

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

经颅电刺激（TES）是一种强大且相对简单的方法，可用于弥散性地影响大脑活动，既可随机进行，也可通过闭环事件触发的方式实施。尽管许多研究聚焦于 TES 在健康和病变大脑中的潜在益处及副作用，但关于其作用机制仍存在诸多尚未解决的基本问题。因此，迫切需要一种可靠且可重复的方法来检测 TES 在啮齿类动物中的急性和慢性效应。TES 可与常规的行为学、电生理学和成像技术相结合，用于在活体（in vivo）条件下研究神经网络。经颅刺激电极的植入不会对实验设计施加额外限制，同时提供了一种多功能且灵活的工具来调控脑活动。本文中，我们提供了一套详细、逐步的操作方案，用于制备并植入经颅刺激电极，以在数月时间内以时间精确的方式调控脑活动。

慢性刺激电极的植入（图1B）可与记录电极的额外植入相结合（图1C-D）。此类配置适用于构建按需记录与刺激系统，以干预特定的脑部活动。本文展示了在自发癫痫发作的Long-Evans大鼠上应用的闭环癫痫检测与干预系统的代表性结果（图2A）9。该品系以表现出失神（小发作）癫痫的脑电图和行为学症状而著称（图2B）。当发生癫痫发作时，记录到的皮层内信号会被实时分析，并在适当时机向隔离的刺激发生器发送触发信号，以干扰大脑的棘-慢波活动。随后，刺激发生器通过双侧颞部刺激电极传递电荷平衡的三相刺激，以中断癫痫样放电活动。
<strong class="...

本详细方案描述了在自由活动大鼠的颞骨上进行经颅刺激电极放置的方法，以研究经颅电刺激的短期和长期效应。

经颅电刺激（TES）是一种强大且相对简单的方法，可广泛地以随机或特定模式影响脑部活动……

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。

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大鼠慢性经颅电刺激及 Intracortical 记录

我们为正在学习慢性神经记录电极植入过程的外科医生提供有用的信息。本文在啮齿类动物模型中描述了穿透性和表面电极系统的相关技术。...

慢性神经电极的手术植入以记录单细胞活动和皮层脑电图信号

本视频演示了在麻醉大鼠体内植入头部电极系统以进行实时癫痫发作检测的方法。该操作包括放置刺激和记录电极，使用牙科水泥固定电极，并将其连接至安装在头部的放大器。...

在大鼠模型中植入头戴式电极系统用于实时癫痫发作检测

来源：Fritsch, B. 等．清醒啮齿类动物经颅电脑刺激．J. Vis. Exp.

清醒大鼠运动皮层的经颅电刺激

来源：Beom, J., 等。大鼠脑单侧半球的重复经颅磁刺激。J. Vis. Exp.

利用重复经颅磁刺激调节大鼠皮层兴奋性

本研究介绍了在乌拉坦麻醉条件下对超直接通路进行多部位体内电生理记录的方法学。...

急性麻醉大鼠超直接通路局部场电位与多单元活动的体内电生理记录

本方案描述了一种用于在啮齿类动物颅骨表面永久植入电极插座以及胸部植入电极的手术设置。通过将第二个电极插入该插座，可在清醒动物中经完整颅骨向运动系统递送不同类型的经颅电刺激。...

清醒啮齿类动物经颅电脑刺激

介绍了一种用于自由活动大鼠的多通道神经记录与刺激的无线双向系统。该系统轻便紧凑，对动物的行为模式影响极小。此外，这种双向系统为评估脑激活模式与行为之间的因果关系提供了先进的工具。...

一种无线双向接口 体内 在自由活动大鼠中记录与刺激神经活动

我们描述了一种通过脑电场测量和相关生物标志物——脑血流量，来评估颅外刺激剂量-反应曲线的实验方案。由于该方案涉及将电极侵入性地植入脑内，因此需要实施全身麻醉，并优先选择自主呼吸而非控制性呼吸。...

麻醉小鼠颅外刺激电极的放置及脑血流与颅内电场的测量

本研究提出了一种可在猪模型中进行重复慢性皮层记录的可扩展、可靠且可重复的方法。该方法适用于神经科学的多个领域，包括疼痛研究和神经系统疾病诊断。...

用于猪麻醉期间重复皮层记录的慢性颅窗技术

本文介绍了在大鼠和小鼠中进行高密度微电皮层记录（µEcoG）的两种方案，包括手术、植入和记录方法。µEcoG记录分别与大鼠听觉皮层的层状多通道电极记录或小鼠体感皮层的光遗传学神经活动操控相结合进行。...

通过整合层状多通道电极、光遗传学与微阵列皮层电图在啮齿类动物中进行皮层处理的多尺度研究

学习在大鼠颞骨上植入慢性经颅刺激电极的方法，用于研究癫痫和抑郁症等神经精神疾病的治疗效果。该技术结合电生理记录，可在自由活动的动物中实时监测大脑网络动态。

大鼠慢性经颅电刺激与皮层内记录

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