啮齿类动物脊髓中光电子器件的植入

我们介绍一种创新且易于操作的方法，用于在啮齿类动物脊髓中植入并固定神经探针。该植入方案适用于需要与脊髓直接接触的神经探针，也可根据需要调整用于无需直接接触的探针。近年来，柔性生物电子学的进展极大地改善了可植入神经调节装置的性能。

尽管这些设备已在脑部研究中得到广泛应用，但其在脊髓这一精细且活动性较高的组织中的应用报道却十分有限。此外，颈椎相对于脊柱其他部分位置较深，进一步增加了探针固定的难度。本文所述的实验方案可使无手术经验的研究人员也能探索脊髓复杂的神经环路。

具体而言，完全可植入的光电设备的应用能够揭示与脊髓神经环路及功能相关的科学问题。首先，将已剃毛并麻醉的大鼠固定于立体定位仪上。使用无菌镊子触诊颅底，寻找位于颅底附近、沿头尾方向延伸的显著棘突，该结构即为C2。随后在C2尾侧继续触诊，寻找一个明显尖锐且突出的棘突，该结构可被识别为T2。使用手术刀在皮肤上做切口，切口起始于C2，并向尾侧延伸约1.5厘米。

仔细切开皮下脂肪层，以暴露其下方完整的背侧肌肉组织。然后使用两把艾德森镊子从正中线向两侧牵拉，钝性分离背侧肌肉。使用咬骨钳和无菌镊子，提起切口区域后方紧邻处的一片皮瓣。

然后借助咬骨钳，为光电子器件创建一个较小的皮下囊袋。放置牵开器以暴露脊柱。使用咬骨钳清除覆盖在椎骨上的残留肌肉或组织，并开始辨认脊髓节段。

在球形肌肉后方紧邻的是C4，随后是C5和C6。操作完成后，用无菌生理盐水冲洗手术区域，并用无菌纱布擦干。若需将探针置于椎板下方，应在C5和C6处进行侧方椎板切除术，形成一个偏向一侧的椎板开口。若需将探针置于椎板上方，则仅对C5进行内侧椎板切除术，仅暴露内侧通路即可。

完成椎板切除术后，用无菌生理盐水冲洗该区域，并用无菌纱布擦干，以清除任何骨碎片。使用带塑料尖头的无菌镊子夹持无菌光电设备，将其插入皮下开口内。将设备缝合或粘合至邻近的肌肉层。

将牵开器放置在脊髓周围，打开适当窗口，以便将探针置于脊髓上。接下来，使用塑料头镊子小心地将探针从C5和C6椎板下方的侧向通道滑入。为将探针放置于脊髓上方，使用塑料头镊子调整探针，使其尖端对准并放置在C5处创建的中线窗口上方。在探针尖端涂抹一至两滴牙科水泥前，务必完全干燥预定的粘接区域。

最后，确认所施加的骨水泥固定牢固。运动功能分析显示，到第7天时，器械植入组与假手术组的前肢功能评分相似。同样，在所有时间点上，两组之间的后肢评分均无统计学显著差异。