小鼠经颅直流电刺激（tDCS）

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。