使用慢性植入式肌电图电极记录头部固定小鼠前肢肌肉活动

我感兴趣的是小鼠运动皮层中被称为原发性运动皮层和次级运动皮层的区域，如何在不同类型运动过程中相互作用并影响肌肉活动。我们知道，原发性运动皮层和次级运动皮层均投射至脊髓，但它们对运动的影响方式尚不明确。因此，我使用本方案，通过比较失活原发性运动皮层和次级运动皮层对前肢肌肉活动在整个运动过程中的影响，来理解它们在运动控制中的差异性作用。

前肢肌肉肌电图（EMG）的应用使我们能够测量对运动系统不同区域进行光遗传学失活后对运动输出的影响。例如，我们已能够证明，运动皮层对肌肉的直接作用仅特异性地出现在某些运动行为中，以及这些行为中特定的肌肉活动状态期间。如今，新型的大规模多电极阵列（如神经像素探针，neuro-pixels）使我们能够同时记录跨越多个运动系统区域的大量神经元群体的活动。

在进行这些神经记录的同时进行肌电图（EMG）记录，将使我们能够表征这些运动系统区域之间的相互作用如何依赖于肌肉活动状态。开始制作电极组件时，首先用一个单结将两根PFA涂层编织不锈钢丝绑在一起。将一根18号针头插入一块瓦楞纸板中。

将结打在距离针头插入端6厘米处。然后将电极丝拉向纸板，使其在针头周围收紧。小心取出针头，以保持结的完整性，并再次拉紧结两次，以进一步加固。

接下来，将电极紧贴在一块平整的纸板上并用胶带固定。确保两个连接端的导线并拢在一起，而插入端的导线则分开。使用手术刀在绝缘层上精确地划出小切口，标记出需要去除绝缘层的末端位置。

在每个标记位置进行约六次切割，其中在导线的顶部、两侧和底部各切割两次。将手术刀片倾斜，沿已松动的绝缘层纵向切割，并用镊子小心地将其从导线上移除。在连接端，剥离导线末端1毫米的绝缘层；在插入端，则剥离5毫米的绝缘层。

将导线插入端的线段拧在一起，并将裸露的端部压接在一支0.5英寸27号针头的针管内。接着，使用一对直头镊子小心地将每个焊接好的黄铜接头重新插入连接器中。确保每对电极的导线彼此相邻且无缠绕。

用环氧树脂涂覆针脚插槽，以使连接器附近的所有金属或导线与组织绝缘。首先，延长已植入头板的麻醉小鼠颈部背面的切口。使用钝性骨刮匙将颈部切口下方的皮肤与深层组织分离。

将刮匙插入皮肤下方并穿过颈部切口，以疏通电极的通路。将大号持针钳的尖端从肱三头肌切口插入，并从颈部切口穿出。沿电极针的长轴方向，用持针钳夹紧电极针。

然后将其穿过至肱三头肌切口处。接着，将一根27号针头弯成轻微的弧形。用持针器夹住针头，然后将其压在一把镊子的手柄上，使其再产生5至10度的弯曲。

在针头长度方向上的不同位置共添加三个弯曲。接下来，确定肌肉上的进针点和出针点。使用精细镊子清除遮挡进针点和出针点处的筋膜脂肪组织。

将导线平行于肌纤维方向浸入肌肉3至5毫米后，使用持针器将针头插入肌肉的近端。然后推动针头穿过肌肉至穿出部位。当针头穿出肌肉后，用钝头镊子夹住针尖，并将针头完全拉出。

用镊子在出口处打一个松散的远端结。将结收紧至形成一个一厘米的环。用镊子推动该环，并将其置于出口处上方。

确定远端结的位置后，用一对精细弯头镊子轻轻夹住线环，将线环在镊子上拉紧。将精细镊子从结上移开。用精细弯头镊子将结推向出口处，同时用手指牵拉针端，完成结的收紧。

使用直头精细镊子夹住出线结。然后将远端导线紧密缠绕在镊子上，使导线绕过线结并朝向肌肉。最后，在远端线结远侧约 0.5 毫米处剪断导线，留下一小段导线卷曲在线结周围。

所有植入的电极在植入后36天均产生了清晰的肌电图信号。然而，在72天后，腕伸肌电极失效。