掌握脑立体定位技术的基本原理与操作要点;
熟悉脑立体定位仪及脑图谱的使用方法,为后续神经损毁、刺激、电生理及药理研究打下基础。
脑立体定位技术是一种广泛应用于神经科学领域的精确定位方法。通过脑立体定位仪及脑图谱的配合,可根据颅骨上的解剖标志(如前囟、后囟、耳道、眼眶或矢状缝等)建立三维坐标体系,从而确定脑内特定结构的位置。
这种方法无需直视脑组织即可在皮层下进行药物注射、电刺激、损毁或记录等操作,是神经解剖学、神经生理学、神经药理学及神经外科研究中不可或缺的实验手段。
常见的实验动物包括小鼠、大鼠、猫及部分鸟类等,只要具备完整的外耳道即可使用耳棒进行定位。根据脑图谱提供的坐标数据,即可实现精确操作。
脑立体定位仪(如科月华诚牌脑立体定位仪)、MC-5微操作仪、常规显微外科器械、钻孔针、1ml注射器、生理盐水、3%双氧水、0.4%戊巴比妥钠(现配现用)、75%酒精、碘伏、纱布、干棉球、实验用小鼠。
在正式实验前,应对脑立体定位仪进行全面校准:
检查电极移动架三维滑尺是否保持垂直,利用三角板确认直角精度;
检查各连接部件和螺丝是否松动,滑尺是否灵活;
确认主框两臂平行、耳杆装置对称,小框与主框保持水平;
将耳杆前后滑动,确保刻度一致,尖端相互对准;
取下耳杆后安装电极移动架,反复校准电极尖端与耳杆中心点位置,确保三个滑尺读数一致;
最后用水平仪调整前后、左右滑道水平,保证定位基准面准确。
小鼠脑定位常用两种方式:
(1)耳间线定位法:
将两耳棒尖端在仪器滑道中相接,确保读数一致并固定。以耳棒中心点为A点(耳间线中心),记下坐标。再将定位针移动至门齿钩上方接触其平面,设定为H0(水平原点)。此时前囟与后囟基本在同一水平面上。
(2)颅骨标志定位法:
以前囟为原点(前后方向0点),向前为正,向后为负,其余方向坐标参照耳间线法确定。
(1)动物麻醉
选取体重20–30g的小鼠,称重后按体重计算剂量,用0.4%戊巴比妥钠进行腹腔注射。注射过程中动作要缓慢,密切观察动物反应。
(2)固定动物
将小鼠门齿挂在上颌固定器上,插入一侧耳棒至外耳道后固定,调整头部使其居中,再插入另一侧耳棒并锁紧。最后压下鼻环并固定,使动物头部稳固不动。
(3)头部处理与开颅
剪去头顶部毛发,用碘伏和75%酒精交替消毒。沿矢状缝纵向切开皮肤约3cm,轻轻剥离皮下组织。用双氧水清除颅骨表面筋膜与血迹,暴露前囟、人字缝及矢状缝。
(4)定位参照
将定位针垂直移动至矢状缝上方,调整至前囟点,记录坐标值作为基准。
(5)目标区域定位
以小鼠海马为例:前囟后移2mm,矢状缝旁开2.5mm,即为目标定位点。在该点钻一微小圆孔,避免穿透硬脑膜。
(6)药物注射
将1ml注射器吸入药液,安装于MC-5微操作仪上,使针尖缓慢下降2mm至海马区,完成注射。注射后停针片刻,再缓慢拔出,防止药液回流。
(7)定位验证
实验结束后,可通过红色示踪染料注射并制作脑切片,显微镜下观察染料分布,验证注射部位是否准确。
操作仪器时轻拿轻放,防止碰撞损坏;
严格按照仪器使用范围选择实验动物;
实验后及时清洁仪器,保持滑道与螺纹的顺畅;
定期检查刻度与水平是否偏移,确保数据准确性。
脑立体定位技术以其高精度和可重复性,在神经科学研究中具有不可替代的地位。掌握该技术,不仅能实现脑区精确注射、损毁或电刺激,还能为药物作用机制及脑功能研究提供重要工具。使用科月华诚脑立体定位仪,可在操作灵敏度、标尺精度及稳定性方面获得更高实验效率与结果可靠性。