Name: 经颅直流电刺激 (tDCS) 在小鼠中的作用 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 54 s
Description: 了解经颅直流电刺激在小鼠模型中的应用方法，通过植入电极实现精准电流输送，用于研究抑郁症和精神分裂症等精神疾病的神经生物学机制。该方案为无创神经调控技术提供了重要的临床前研究基础。

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感谢 Rodrigo de Souza 先生在小鼠品系维护方面提供的帮助。L.A.V.M 是 CAPES 项目的博士后研究员。本工作由 PRONEX 基金（FAPEMIG：APQ-00476-14）资助。

使用单独饲养的雄性成年（8-12周龄）C57BL/6小鼠进行本实验。实验前后及实验过程中均对动物给予适当护理，并提供食物和水 随意摄取 所有实验程序均经米纳斯吉拉斯联邦大学动物伦理委员会批准 （方案编号 59/2014）
1. 电极放置
<ol>
	<li>将动物麻醉并固定于立体定位仪上
	<ol>
		<li>对所有必要的手术器械进行灭菌。 
		注意：手术器械在440 °C下灭菌3分钟。棉签在121 °C、20 psi（磅/平方英寸）条件下高压灭菌20分钟。</li>
		<li>将热平台控制器调节至 37 °C。</li>
		<li>称重动物并计算合适的麻醉诱导剂量。腹腔注射给予氯胺酮和赛拉嗪混合物，剂量为每千克体重100 mg氯胺酮和8 mg赛拉嗪（针头规格：31 G）。动物应在2至3分钟内入睡。</li>
		<li>使用电动剃须刀或剃刀剃除手术区域的毛发。</li>
		<li>将动物放置于预热的加热板上的立体定位仪中。</li>
		<li>固定动物头部，并将耳棒尖端插入动物两侧耳道，以将其固定在立体定位仪平台上。</li>
		<li>通过缓慢调整动物头部位置，确认无横向头部偏移且垂直方向移动极小。</li>
		<li>轻轻将麻醉面罩滑至小鼠鼻部，并通过拧紧螺丝将其固定。</li>
		<li>将异氟烷浓度设定为1%，氧流量为1.0 L/min2.</li>
		<li>手术过程中，为防止角膜干燥，需在动物眼部涂抹眼药膏。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将植入物固定到动物头部
	<ol>
		<li>使用棉签交替涂抹聚维酮碘（或2%氯己定）和70%乙醇，对手术部位进行三次交替消毒。</li>
		<li>使用镊子轻轻夹捏动物的脚趾，通过观察其足部退缩（脚趾夹捏）反射是否消失来验证麻醉深度。</li>
		<li>在动物耳线后方约3毫米处做切口，至眼线处停止。切口长度应约为1厘米，以确保足够容纳植入物。</li>
		<li>用骨刮匙轻轻刮擦颅骨，以增加胶水和粘固剂的附着力。操作时手法宜轻，旨在产生微小划痕。</li>
		<li>小心地将手术钩置于松弛的皮肤上，以保持手术视野开放，避免皮肤和毛发等障碍物遮挡。</li>
		<li>使用无菌棉签擦干动物的头皮。</li>
		<li>使用解剖显微镜观察动物颅骨顶部。</li>
		<li>将针头连接至立体定位仪持针器上，找到前囟。将针头置于动物头部正上方，正对前囟位置并轻微接触前囟。</li>
		<li>将数字追踪仪的所有坐标归零，然后抬起针头。</li>
		<li>将tDCS植入物固定在立体定位仪夹持器上。将植入物置于动物头部上方，根据正确的立体定位坐标，缓慢下降至目标区域。</li>
		<li>使用针头将1滴（约35 μL）超级胶水均匀涂抹在植入物基部。</li>
		<li>缓慢地将固定器向下移动，直至其接触颅骨。确保植入基座完全与颅骨表面接触。</li>
		<li>根据制造商的说明制备外科水泥。</li>
		<li>精确定位后，使用毛刷逐滴将水泥均匀涂抹于颅骨及植入物的下部区域，共涂抹三层，每层应薄而均匀。各层需形成丘状结构，以进一步增强植入物的结构支撑。</li>
		<li>保持植入物的螺纹部分无骨水泥残留，以确保连接顺畅且无阻碍。</li>
		<li>让每一层干燥约4分钟。</li>
		<li>干燥后，小心取下固定器，直至其完全与植入物分离。操作植入物时务必格外谨慎，以防其意外从动物颅骨中脱出。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>完成手术与术后护理
	<ol>
		<li>用生理盐水浸湿的棉签润湿动物手术切口部位的皮肤。</li>
		<li>在tDCS植入物基部的皮肤表面进行包被。</li>
		<li>使用镊子将组织对合，每0.2 cm组织用一滴外科组织胶水闭合切口。</li>
		<li>在切口部位及下方组织浸润1-2%利多卡因。</li>
		<li>皮下注射 500 µL 乳酸林格液以对小鼠进行水化。</li>
		<li>将小鼠放入已预热至37 °C的清洁单养笼具中。</li>
		<li>在笼内放置一个装有湿润食物颗粒的小碟，以便在接下来的几个小时内方便取食。</li>
		<li>记录动物术后体重。</li>
		<li>手术后及术后接下来的2天，皮下注射酮洛芬（5 mg/kg）给动物。</li>
		<li>密切监测动物恢复情况至少1周。评估任何痛苦迹象，例如毛发竖立、缺乏理毛行为、活动减少、抓挠伤口及手术部位炎症。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. tDCS 设置与刺激
<ol>
	<li>tDCS 设置（参见 图2） 
	&#8203;注意：确保 tDCS 刺激器已完全充电。
	<ol>
		<li>将阳极和阴极导线连接至 tDCS 刺激器，并将其放置在刺激部位附近。将针型电极固定在立体定位仪夹持器上。</li>
		<li>将加热平台设定为 37 °C。</li>
		<li>打开吸入麻醉系统的氧气流量计，调节至 1 L/min。</li>
		<li>将小鼠放入麻醉诱导室中。</li>
		<li>开启异氟烷蒸发器至 3%。让动物接受异氟烷作用 4 分钟。</li>
		<li>在动物处于诱导室期间，使用无菌注射器将体表电极填充 0.9% 生理盐水溶液。</li>
		<li>将动物从诱导室中取出，并将其胸部置于体表电极上方。</li>
		<li>轻柔地将麻醉面罩滑至小鼠鼻部并固定。将异氟烷输出浓度下调至 1.5%。</li>
		<li>用生理盐水填充植入电极和针型电极，并小心连接。</li>
		<li>调节刺激时间和电流强度。</li>
		<li>在 tDCS 刺激器上检查接触质量。理想的接触质量评分为 1 到 10 分之间的 7 至 10 分。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>刺激过程
	<ol>
		<li>开始刺激。</li>
		<li>观察电流在 30 秒内逐渐上升至设定值，并在规定时间内保持稳定，随后在刺激结束时再次逐渐下降。</li>
		<li>对对照组小鼠激活伪刺激按钮。</li>
		<li>观察电流在 30 秒内上升至设定值，随后下降至 1，并在整个剩余刺激期间维持该状态，最后再次短暂上升至设定值，紧接着迅速下降。</li>
		<li>刺激结束后，小心将动物转移至预热（37 °C）的笼子中，静置 10 分钟。 
		注意：动物通常在 3 分钟后开始苏醒。</li>
		<li>关闭吸入麻醉系统。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

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</ol>

近年来，神经刺激技术作为治疗神经精神疾病的一种前景广阔的手段，正逐步进入临床实践23。为了减轻因对神经刺激机制了解不足所带来的限制，本文介绍了一种携带可靶向脑区电极的经颅直流电刺激（tDCS）小鼠模型。由于该电极可长期植入，此动物模型可用于研究tDCS在复杂刺激模式下诱导的持久生物学效应（至少持续1个月）。所述tDCS动物模型具有较高的植入耐受性，若操作得当，感染风险极低。总体而言，植入手术步骤简便快捷（每只动物约30分钟）。该tDCS模型的另一优势在于，能够实时监测电极接触质量以及实际的电流刺激值。
该动物模型的主要缺点在于植入物在小鼠颅骨上的正确固定。手术过程中，必须以确保动物头部无法发生侧向移动的方式固定其头部（仅允许垂直方向的移动）。这将保证动物头皮与植入物基底完全对齐，从而实现与牙科水泥的牢固固定，并提高对目标区域调控的精确性。切口必须足够大以容纳植入物，某些tDCS植入物可能需要更大的切口。使用由皮下注射针头制成的两到四个手术钩可增加水泥粘结面积，但应避免将钩子放置在过于靠近动物眼睛的位置，以防造成损伤。轻柔刮擦头皮有助于...

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性、低成本的治疗技术，通过使用低强度持续电流来实现神经元调节1。目前tDCS有两种配置方式（阳极和阴极）。尽管阳极刺激产生的电场强度过弱而无法引发动作电位，但电生理学研究已表明该方法可引起突触可塑性的改变2。例如，有证据显示tDCS可诱导出类似长时程增强（LTP）的效应，如兴奋性突触后电位峰值幅度增加3,4，以及皮层兴奋性的调节5。
相反，阴极刺激可诱导抑制效应，导致膜电位超极化6该机制的假设基于生理学研究发现，即tDCS被证实可调节神经元胞体的动作电位频率和持续时间3值得注意的是，这种效应并不直接引发动作电位，但可改变去极化阈值，从而促进或抑制神经元放电。7这些相反的作用此前已有报道。例如，阳极和阴极刺激在记录到的条件反应中产生了相反的效果 通过 家兔的肌电图活动8然而，研究也表明，长时间的阳极刺激可能会降低兴奋性，而增加阴极电流则可能提高兴奋性，表现出自相矛盾的效果3.
阳极和阴极刺激均采用电极对进行。例如，在阳极刺激中，将“&#34;活性&#34;”或“&#34;阳极&#34;”电极置于目标调节的脑区上方，而“&#34;参考&#34;”或“&#34;阴极&#34;”电极则置于电流效应被认为可忽略的脑区9。在阴极刺激中，电极的放置位置相反。有效的经颅直流电刺激（tDCS）刺激强度取决于电流强度和电极尺寸，这两者对电场的影响不同10。在大多数已发表的研究中，人体的平均电流强度为0.10至2.0 mA，小鼠则为0.1 mA至0.8 mA6,11。尽管人体通常使用35 cm2的电极尺寸，但目前对啮齿类动物的电极尺寸尚无明确认识，仍需更深入的研究6。
经颅直流电刺激（tDCS）已在临床研究中被提出，旨在为多种神经及神经精神疾病提供替代或辅助治疗方案11，例如癫痫12、双相情感障碍13、脑卒中5、重度抑郁症14、阿尔茨海默病15、多发性硬化16和帕金森病17。尽管人们对tDCS及其在临床试验中的应用兴趣日益增加，但其在脑组织中引发的细胞与分子层面的具体改变、短期与长期效应以及行为学结果，仍有待进一步深入研究18,19。由于直接在人体上深入研究tDCS并不可行，因此采用tDCS动物模型可能提供有价值的见解，有助于揭示tDCS治疗机制背后的细胞与分子事件，这得益于动物脑组织的可及性。
目前关于小鼠tDCS模型的证据较为有限。大多数已报道的模型采用了不同的植入布局、电极尺寸和材料。例如，Winkler et al.（2017）将头部电极（Ag/AgCl，直径4 mm）用生理盐水填充后植入，并使用丙烯酸树脂水泥和螺钉将其固定在颅骨上20。与我们的方法不同，他们的胸部电极为植入式（铂金材质，20 × 1.5 mm）。Nasehi et al.（2017）采用的方法与我们非常相似，但胸部电极由浸有生理盐水的海绵（含碳，9.5 cm2）制成21。另一项研究将两个电极均植入动物头部，通过固定板并用导电水凝胶覆盖动物头部实现22。本文中，我们描述了一种小鼠tDCS模型，该模型通过简单的外科手术和tDCS装置设置，使用慢性植入电极完成（图1）。

<table><tbody><tr><td>BD Ultra-Fine 50U 注射器</td><td>BD</td><td>10033430026</td><td>用于腹腔注射。</td></tr><tr><td>剃须刀（Philips Multigroom）</td><td>飞利浦（巴西）</td><td>QG3340/16</td><td>用于手术部位修剪。</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;外科器械&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Model 940 小动物立体定位仪配数字显示控制台</td><td>KOPF</td><td>940</td><td>用于动物手术中的固定与体位摆放。</td></tr><tr><td>Model 922 60度尖端非穿刺耳杆</td><td>KOPF</td><td>922</td><td>用于动物手术中的固定与体位安置。</td></tr><tr><td>导管固定器</td><td>KOPF</td><td>1766-AP</td><td>用于植入定位。</td></tr><tr><td>带支架臂的精密立体变焦双目显微镜（III）</td><td>WPI</td><td>PZMIII-BS</td><td>用于确定前囟位置和植入物定位。</td></tr><tr><td>温度控制系统模型&amp;nbsp;</td><td>KOPF</td><td>TCAT-2LV</td><td>用于动物体温控制。</td></tr><tr><td>冷光源&amp;nbsp;</td><td>WPI</td><td>WA-12633</td><td>对于局部亮度</td></tr><tr><td>带废气清除功能的台式实验动物麻醉系统</td><td>VetEquip</td><td>901820</td><td>用于异氟烷输送与安全防护。</td></tr><tr><td>VaporGuard 活性炭吸附滤芯</td><td>VetEquip</td><td>931401</td><td>递送系统安全措施&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Model 923-B 小鼠气体麻醉头部固定器</td><td>KOPF</td><td>923-B</td><td>用于动物固定和 O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; 和异氟烷输送。</td></tr><tr><td>氧气调节器，E型气瓶&amp;nbsp;</td><td>VetEquip</td><td>901305</td><td>对于 O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; 调控与递送</td></tr><tr><td>氧气管 &amp;ndash; 绿色&amp;nbsp;</td><td>VetEquip</td><td>931503</td><td>对于 O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; 和异氟烷输送。</td></tr><tr><td>红外线灭菌器 800 &amp;ordm;C</td><td>Marconi</td><td>MA1201</td><td>用于仪器灭菌。</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;手术器械&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>精细剪刀 - ToughCut</td><td>精细科学工具</td><td>14058-11</td><td>用于切口。</td></tr><tr><td>手术钩</td><td>INJEX</td><td>1636</td><td>自制 - 用于清除手术部位的皮肤和毛发。</td></tr><tr><td>标准镊子或钳子</td><td>-</td><td>-</td><td>用于抓取皮肤。</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;外科耗材&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vetbond</td><td>3M</td><td>SC-361931</td><td>用于切口闭合。</td></tr><tr><td>水泥和催化剂套装（Duralay）</td><td>依赖性</td><td>2OZ</td><td>用于植入物固定。</td></tr><tr><td>无菌棉签（已高压灭菌）</td><td>JnJ</td><td>75U</td><td>用于手术部位的消毒。&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>24孔板（组织培养板）</td><td>SARSTEDT</td><td>831,836</td><td>用于水泥制备。</td></tr><tr><td>应用刷</td><td>Parkell</td><td>S286</td><td>用于水泥混合与应用。</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;药剂学&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>赛拉嗪（ANASEDAN 2%）</td><td>Ceva Pharmaceutical（巴西）</td><td>P10160</td><td>用于麻醉诱导。</td></tr><tr><td>氯胺酮（DOPALEN 10%）</td><td>Ceva Pharmaceutical（巴西）</td><td>P30101</td><td>用于麻醉诱导。</td></tr><tr><td>异氟烷（100%）</td><td>克里斯特&amp;aacute;中国台湾</td><td>100 mL</td><td>用于维持麻醉。</td></tr><tr><td>利多卡因（XYLESTESIN 5%）</td><td>Cristal Pharma</td><td>-</td><td>用于术后护理。</td></tr><tr><td>酮洛芬（PROFENID 100 mg）</td><td>赛诺菲安万特</td><td>20 mL</td><td>用于术后护理。</td></tr><tr><td>乳酸林格氏液</td><td>SANOBIOL 实验室</td><td>7898153652145</td><td>用于术后护理。</td></tr><tr><td>托百士地塞米松（地塞米松 1 mg/g）</td><td>Alcon</td><td>631</td><td>用于眼部润滑与保护。&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;刺激&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>动物经颅刺激器</td><td>Soterix Medical</td><td>2100</td><td>适用于当前世代。</td></tr><tr><td>针型电极夹持器（圆柱形夹持器底座）</td><td>Soterix Medical</td><td>2100</td><td>电极支撑架（植入物）</td></tr><tr><td>针型电极（Ag/AgCl）</td><td>Soterix Medical</td><td>2100</td><td>用于电流传递（电极）。&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>针型电极帽</td><td>Soterix Medical</td><td>2100</td><td>用于植入物保护。</td></tr><tr><td>体表电极（镀银/氯化银）</td><td>Soterix Medical</td><td>2100</td><td>用于电流输送（电极）。&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>生理盐水（0.9%）</td><td>FarmaX</td><td>7896902206441</td><td>电流传递用导电介质</td></tr><tr><td>标准镊子或钳子</td><td>-</td><td>-</td><td>用于 tDCS 设置。</td></tr><tr><td>&lt;强&gt;实时聚合酶链式反应&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>伯乐CFX96实时系统</td><td>BioRad</td><td>C1000</td><td>用于 qPCR</td></tr><tr><td>SsoAdvancedTM Universal SYBR Green Supermix（5 × 1 mL）</td><td>伯乐（BioRad）</td><td>1725271</td><td>用于qPCR</td></tr><tr><td>硬壳 PCR 板 PCT COM 50 个/ CFX96</td><td>伯乐（BioRad）</td><td>HSP9601</td><td>用于 qPCR</td></tr><tr><td>微密封 &quot;B&quot; 密封百分比 c/100</td><td>BioRad</td><td>MSB1001</td><td>用于qPCR</td></tr></tbody></table>

小鼠经颅直流电刺激（tdcs）

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性神经调节技术，被提出作为多种神经精神疾病的一种替代或辅助治疗方法。tDCS 的生物学效应尚未完全阐明，部分原因在于难以获取人脑组织样本。本方案描述了一种使用慢性植入电极的小鼠 tDCS 模型，可用于研究 tDCS 长期存在的生物学效应。在此实验模型中，tDCS 可改变皮层基因表达，从而为理解其治疗应用的科学依据提供了重要贡献。

该手术方案实现了至少一个月的长期植入稳定性，在刺激部位未观察到炎症信号或其他不良反应。所有动物均成功存活手术及经颅直流电刺激（tDCS）过程（n = 8）。本实验中，tDCS植入物被放置于M1和M2皮层区域（前囟前后向+1.0 mm，左右向0.0 mm）。一周后，对tDCS组（n = 3–4）和假刺激组（n = 3）小鼠连续5天每天进行10分钟、0.35 mA的刺激。记录接触质量（CQ）值以评估植入物的可用性，在为期5天的刺激过程中，各组之间未发现显著差异。图3A）。通过使用该动物模型，可通过评估脑源性神经营养因子（BDNF胶质纤维酸性蛋白 (GFAP）。两者 BDNF 和 GFAP 与假刺激组相比，植入物下方皮层区域的mRNA水平显著升高。tDCS对基因表达的影响似乎仅限于特定基因，因为活性调节细胞骨架相关蛋白（ARC）以及突触素1（synapsin 1）SYN1）基因未发生改变（<st...

经颅直流电刺激（tDCS）是一种用于治疗精神疾病的研究性治疗技术。建立动物模型对于理解tDCS所引发的特定生物学改变至关重要。本方案描述了一种采用慢性植入电极的小鼠tDCS模型。

小鼠经颅直流电刺激（tDCS）

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性神经调节技术，被提议作为多种疾病的替代或辅助治疗手段……

Alvar Gaaud 操作旨在小鼠中应用经颅直流电刺激。该方法通过直流电流发生器产生低强度电流，并通过电极直接传递至动物体内。在人类主要精神疾病（如抑郁症、精神分裂症、阿尔茨海默病、注意缺陷多动障碍（AHDH）和自闭症）的治疗中，tDCS 已被研究作为一种非药物治疗替代方案。此外，经颅直流电刺激（tDCS）因其成本低、操作简便且具有非侵入性等特点，成为一种独特的技术。然而，tDCS 的生物学效应尚未被完全阐明，关于刺激参数（如电流强度、持续时间以及脑区定位）也尚未达成共识。因此，利用模式生物进行最低限度的实验对于深入研究这些机制至关重要，这将通过获取和分析行为、细胞和分子数据，促进对 tDCS 临床疗效的更深入理解。目前，经颅直流电刺激（tDCS）有两种电极设置，分别称为阳极刺激和阴极刺激。在阳极刺激中，电流直接传递至动物头部，穿过动物身体，最终进入位于动物胸部的阴极。而在阴极刺激中，电流从动物胸部进入，向上传导至其头部，再进入阴极。在这两种情况下，电流发生器控制电流强度和刺激持续时间，同时产生接触质量并推断反馈。主动定位有多种不同的设置方式。因此，应考虑所有三个维度的轴向。本方案中，将头部电极植入至颅骨冠状缝根部前方1毫米处，位于颅骨中线的一侧，体部电极则放置于动物胸部。由于刺激时间较短，建议使用起效迅速且作用时间短的麻醉剂，如异氟烷蒸汽。该操作包含两个关键步骤：电极放置和经颅直流电刺激。手术器械在440摄氏度下通过预处理进行灭菌。棉签在121摄氏度、20磅/平方英寸的条件下高压灭菌20分钟。将热平台控制器调至37摄氏度。称量动物体重，并计算合适的麻醉诱导剂量。使用剂量为每千克体重100毫克的氯胺酮和每千克体重8毫克的赛拉嗪混合物。针头规格为31G。动物应在2至3分钟内入睡。使用电动剃须刀或剃刀剃除手术区域的毛发。将动物放置在预热的加热板上方的立体定位仪上。固定动物头部，并将耳杆尖端插入动物两侧耳道，以将其固定在立体定位仪平台上。缓慢移动动物头部，确认无明显的侧向偏移和较小的垂直移动。轻轻将麻醉面罩滑至小鼠鼻部，并通过拧紧螺丝固定。在动物眼睛上涂抹眼膏，以防止手术过程中角膜干燥。使用棉签对手术部位进行消毒，交替使用聚维酮碘擦拭三次，或使用2%氯己定和70%乙醇擦拭三次。使用镊子轻轻夹捏动物的脚趾以确认麻醉效果，并验证动物足部回缩的一般夹捏反射是否消失。在动物耳线后约三毫米处做一切口，并延伸至眼线处停止。切口部位的长度应约为一厘米，以确保足够大，能够容纳植入物。使用骨刮匙轻轻刮擦颅骨，以增强胶水和骨水泥的粘附性。操作时手法要轻柔，目的是产生微小的划痕。小心地将手术钩放置于松弛的皮肤处，以保持手术视野开放，并清除皮肤和毛发等障碍物。使用无菌棉签轻轻擦干动物的头皮。使用解剖显微镜观察动物颅骨的顶部。将针头连接至立体定位仪固定装置，并定位前囟。将针头置于动物头部正上方，轻轻接触前囟。以前囟为参考点，调整目标区域的坐标。将植入物固定在立体定位仪支架上。将植入物置于动物头部上方，并缓慢下降至目标区域。用针头将一滴约35 µL的超级胶水均匀涂抹在植入区域。缓慢向下移动固定器，直至其接触颅骨。确保植入空间完全与表面接触。根据制造商的说明准备外科水泥。精确固定位置后，使用毛刷逐滴在颅骨及植入物的下部均匀涂抹三层薄而均匀的水泥。各层需形成U形结构，以进一步增强植入物的结构支撑。保持种植体的螺纹部分无粘结剂，以确保连接顺畅无阻。每层等待约四分钟使其干燥。干燥后，小心取下夹持器，直至其完全与种植体分离。操作植入物时务必格外小心，因为植入物可能会意外地从动物颅骨上脱落。使用浸有生理盐水的棉签润湿动物的皮肤及切口部位。在植入物基部上方切开皮肤。使用一对镊子将组织合拢，并在每2厘米组织处滴加一滴组织手术胶以闭合切口。在切口部位及下方组织浸润1%至2%的利多卡因。同时给予动物500微升乳酸林格液进行水化。将小鼠放入已预热至37摄氏度的清洁单只饲养笼中。在笼内制备一小盘湿润的食物颗粒，以便小鼠在术后数小时内易于取食。记录动物术后的体重。动物必须给予酮洛芬，在手术后立即以及接下来的两天内，剂量为每千克体重5毫克。确保经颅直流电刺激仪已充满电。将阳极和阴极电缆连接到经颅直流电刺激仪，并将其放置在模拟实验区域附近。将针型电极固定在立体定位仪支架上。将加热平台温度设置为 37 摄氏度。打开吸入麻醉系统上的氧气流量计，调节至每分钟1升。将小鼠放入麻醉诱导室中。打开异氟烷挥发罐至3%，使动物接受异氟烷作用四分钟。在动物处于诱导室期间，使用无菌注射器将体电极填充0.9%生理盐水溶液。将动物从诱导室中取出，并将其胸部置于体电极上方。轻轻地将麻醉面罩滑至小鼠鼻部并固定。将异氟烷输出浓度降至1.5%。用生理盐水填充植入物和针型电极，小心地将两者连接。根据您的实验方案调整刺激时间和电流强度。稍后在tDCS系统上验证接触质量。启动刺激，观察电流在20秒内逐渐上升至所选数值。并在设定时间内保持稳定。然后，在该阶段结束时再次逐渐降低。按下控制按钮以启动控制。观察电流在20秒内逐渐上升至选定值，然后在其余刺激期间逐渐下降一次，最后在刺激结束时再次连续上升至选定值，并随之连续下降。刺激阶段完成后，小心将动物转移至预热至37摄氏度的笼子中，静置10分钟。本方案采用经颅直流电刺激（tDCS）刺激小鼠大脑皮层，刺激部位位于前囟前1毫米处。该图显示了tDCS刺激方案后的统计结果和基因表达情况。每日刺激强度为0.35毫安，持续10分钟。该tCDS植入物在第1天至第5天均表现出自我可行性，各天之间的接触质量无显著差异。在模型大脑中存在多种tCDS刺激方案。应根据实验所依据的具体条件选择相应的方案。刺激区域、电流强度、刺激时长以及电极放置位置。在本实验方案中，我们旨在通过已知的经颅直流电刺激（tDCS）技术，以350微安电流持续刺激10分钟，从而调节小鼠的运动皮层。观看本视频后，您将能够对小鼠进行tDCS操作。进行手术操作时，每只动物可能需要长达四分钟的时间。在手术过程中使用小鼠时，必须充分考虑动物护理指南，并在术后对动物进行适当的护理，以确保动物在研究期间保持健康。我们还建议在植入物放置后等待五到七天再进行实验，因为动物对创伤的生理反应可能会影响生物学结果。

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经颅直流电刺激 (tDCS) 在小鼠中的作用

经颅直流电刺激（tDCS）是一种调节皮层兴奋性的成熟技术1,2。由于其对皮层可塑性具有影响，且操作简便、安全性高，该技术已被用作神经科学领域的研究工具。tDCS 显示出令人鼓舞效果的一个应用领域是缓解疼痛...

经颅直流电刺激中的电极定位与 montage

来源：Shaw, M. T. 等．远程监督经颅直流电刺激：安全性与耐受性的最新进展．J. Vis. Exp.

经颅直流电刺激自我给药以增强认知功能

来源：Chen, W., et al．利用3D数字化仪进行高分辨率经颅直流电刺激的刺激位点确定．J. Vis. Exp.

高分辨率经颅直流电刺激激活目标脑区

高分辨率经颅直流电刺激（HD-tDCS）采用4×1环形电极布局，是一种非侵入性脑刺激技术，兼具传统tDCS的神经调节效应与更高的聚焦性。本文系统性地演示了4×1...

4×1环形高分辨率经颅直流电刺激（HD-tDCS）的技术与应用注意事项

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性脑刺激技术，在多种神经系统疾病中已显示出初步的治疗效果。这些治疗效应的主要机制是调节皮层兴奋性。因此，对皮层兴奋性进行在线监测将有助于指导刺激参数的设定，并优化其治疗效果。本文综述了一种新型设备的应用，该设备能够同时实现tDCS与脑电图（EEG）的实时同步监测。...

经颅直流电刺激期间同步脑电图监测

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性脑刺激技术。该技术已成功应用于基础研究和临床环境中，以调节人类大脑功能。本文介绍了tDCS与同步功能性磁共振成像（fMRI）联合实施的方法，用于探究tDCS效应的神经机制。...

经颅直流电刺激与同步功能磁共振成像

研究表明，阴极经颅直流电刺激可对耐药性癫痫发作产生抑制作用。本研究设计了一种体外实验装置，用于评估小鼠脑片制备中癫痫样活动的直流电刺激与多电极阵列记录，并对直流电刺激参数进行了评价。...

直流电刺激与多电极阵列记录小鼠脑片中类癫痫样活动

本手稿提供了一种更新的远程监督方案，使受试者能够在家中接受治疗的同时参与经颅直流电刺激（tDCS）临床试验。该方案已在多发性硬化症和帕金森病患者中成功开展预试验。...

远程监督经颅直流电刺激：安全性与耐受性研究进展

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

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

本方案描述了在功能磁共振成像（fMRI）期间进行局灶性经颅直流电刺激（tDCS）时，采用神经导航电极定位的方法。...

在功能磁共振成像期间施用的神经导航聚焦经颅直流电刺激

了解经颅直流电刺激在小鼠模型中的应用方法，通过植入电极实现精准电流输送，用于研究抑郁症和精神分裂症等精神疾病的神经生物学机制。该方案为无创神经调控技术提供了重要的临床前研究基础。

小鼠经颅直流电刺激（tDCS）

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