用于猪麻醉期间重复皮层记录的慢性颅窗技术

本研究旨在开发一种可扩展且可靠的猪慢性皮层记录方法，以解决设备故障和组织反应等挑战，推动神经科学、诊断和研究的发展。为了长期提取大脑信息，现有技术主要致力于在电极与大脑之间建立稳定可靠的界面，确保来自同一神经元群体的信号具有一致性。皮层脑电图和颅内记录通常用于长期的大脑记录。

这些电极保持在相同的位置，但由于组织反应和设备故障，电极与组织的界面会发生变化。首先，通过在每只耳朵与对侧眼睛之间画直线来确定前囟点，前囟点即为这些直线的交点。

用手术刀在前囟点稍外侧处做一切口。使用电灼器继续切开皮肤。放置无菌手术巾后，用手术刀在标记的一侧真皮层做初始切口。

使用电灼器继续切开皮肤。放置拉钩后，用镊子提起皮肤，并剪开骨膜与皮下组织之间的无血管结缔组织，以增加皮肤的活动度，便于后续缝合。再放置一个拉钩，以适应皮肤增加的活动性。

使用圆钻头在矢状缝前方、正中缝外侧钻一个直径为10毫米的孔。当硬脑膜可见时，换用较小的钻头，以达到硬脑膜层面的最大孔径。使用咬骨钳修剪孔的边缘。

确认颅窗完全嵌入钻孔中，无间隙地到达底部，并确定合适的深度。在固定颅窗位置的同时，使用手钻标记螺钉孔位置。取下颅窗，将标记的孔钻至至少四毫米深。

然后将颅窗复位。从蝶形输液装置上取下针头后，通过颅窗使用钝头蝶形探针测量螺钉孔的深度。将长度匹配的螺钉插入孔中并固定。

将U型连接器置于穿透颅骨并接触硬脑膜的螺钉下方。沿神经走行方向垂直插入两根针头，针头间距约为两厘米。在距离进针点约三厘米处再次刺穿皮肤。

将Cooner导丝穿过穿刺针，然后移除穿刺针，使导丝部分留置于皮下。将微型皮层电图电极浸入酒精后，将其放入ZIF-Clip头端连接器中。使用显微操作器，并用棉签轻柔引导，将微型皮层电图电极准确置入预定位置。

使用鳄鱼夹连接器将电极的接地线连接到接地螺钉上。在电极上放置无菌纱布以保持与组织的紧密接触。将体温的生理盐水滴加在纱布上，防止组织干燥。

然后通过外周导线对尺神经施加电刺激，以诱发前肢产生微小运动。预览自发性和诱发性脑信号。放置颅窗盖片以封闭颅窗，确保其精确嵌入颅窗内，无需额外固定。

将抗生素小包置于颅窗帽顶部。使用可吸收单股缝线，以皮下埋入式垂直褥式缝合技术关闭皮肤，缝线间距为5至10毫米。在所有缝线放置完毕后，再打结最后三针。

接下来，以连续方式缝合皮内缝线，从切口部位外侧1至2厘米处开始，于皮下隧道穿行至真皮层，但位于其表面下方。在侧端打结，以防止刺激或缝线松脱。然后在皮下缝线之间继续进行连续缝合，直至到达切口的另一侧。

用手术刀在真皮层中线稍外侧做一新切口。使用电灼器继续切开皮肤。然后切开骨膜，使植入物可见。

最后，使用棉签以轻柔的环形动作清除开口处的任何结缔组织，直至露出硬脑膜。该图显示了在不同时间点和不同刺激条件下记录的事件相关电位（ERPs）的稳定性和调制情况。在三个时间点记录的ERPs显示出几乎相同的波形，表明颅窗技术在时间上的高度可重复性。

峰幅值和通道间变异性在各次记录中保持稳定，表明信号质量一致，而首次记录中的轻微延迟可能反映了发育过程中的变化。高频刺激显著增强了N1峰的幅值，证实事件相关电位对与痛觉敏感性增加相关的神经可塑性变化具有敏感性。该方法通过消除电极处的设备故障和组织反应，降低了永久性植入物相关的风险。

这反过来提高了记录的保真度，从而获得高度可靠的记录结果。该方法还可降低研究成本并改善动物福利。此外，该方法可进一步应用于其他物种或用于获取其他脑区的信号。