掌握腦立體定位技術的基本原理與操作要點;
熟悉腦立體定位儀及腦圖譜的使用方法,為后續神經損毀、刺激、電生理及藥理研究打下基礎。
腦立體定位技術是一種廣泛應用于神經科學領域的精確定位方法。通過腦立體定位儀及腦圖譜的配合,可根據顱骨上的解剖標志(如前囟、后囟、耳道、眼眶或矢狀縫等)建立三維坐標體系,從而確定腦內特定結構的位置。
這種方法無需直視腦組織即可在皮層下進行藥物注射、電刺激、損毀或記錄等操作,是神經解剖學、神經生理學、神經藥理學及神經外科研究中不可或缺的實驗手段。
常見的實驗動物包括小鼠、大鼠、貓及部分鳥類等,只要具備完整的外耳道即可使用耳棒進行定位。根據腦圖譜提供的坐標數據,即可實現精確操作。
腦立體定位儀(如科月華誠牌腦立體定位儀)、MC-5微操作儀、常規顯微外科器械、鉆孔針、1ml注射器、生理鹽水、3%雙氧水、0.4%戊巴比妥鈉(現配現用)、75%酒精、碘伏、紗布、干棉球、實驗用小鼠。
在正式實驗前,應對腦立體定位儀進行全面校準:
檢查電極移動架三維滑尺是否保持垂直,利用三角板確認直角精度;
檢查各連接部件和螺絲是否松動,滑尺是否靈活;
確認主框兩臂平行、耳桿裝置對稱,小框與主框保持水平;
將耳桿前后滑動,確保刻度一致,尖端相互對準;
取下耳桿后安裝電極移動架,反復校準電極尖端與耳桿中心點位置,確保三個滑尺讀數一致;
最后用水平儀調整前后、左右滑道水平,保證定位基準面準確。
小鼠腦定位常用兩種方式:
(1)耳間線定位法:
將兩耳棒尖端在儀器滑道中相接,確保讀數一致并固定。以耳棒中心點為A點(耳間線中心),記下坐標。再將定位針移動至門齒鉤上方接觸其平面,設定為H0(水平原點)。此時前囟與后囟基本在同一水平面上。
(2)顱骨標志定位法:
以前囟為原點(前后方向0點),向前為正,向后為負,其余方向坐標參照耳間線法確定。
(1)動物麻醉
選取體重20–30g的小鼠,稱重后按體重計算劑量,用0.4%戊巴比妥鈉進行腹腔注射。注射過程中動作要緩慢,密切觀察動物反應。
(2)固定動物
將小鼠門齒掛在上頜固定器上,插入一側耳棒至外耳道后固定,調整頭部使其居中,再插入另一側耳棒并鎖緊。最后壓下鼻環并固定,使動物頭部穩固不動。
(3)頭部處理與開顱
剪去頭頂部毛發,用碘伏和75%酒精交替消毒。沿矢狀縫縱向切開皮膚約3cm,輕輕剝離皮下組織。用雙氧水清除顱骨表面筋膜與血跡,暴露前囟、人字縫及矢狀縫。
(4)定位參照
將定位針垂直移動至矢狀縫上方,調整至前囟點,記錄坐標值作為基準。
(5)目標區域定位
以小鼠海馬為例:前囟后移2mm,矢狀縫旁開2.5mm,即為目標定位點。在該點鉆一微小圓孔,避免穿透硬腦膜。
(6)藥物注射
將1ml注射器吸入藥液,安裝于MC-5微操作儀上,使針尖緩慢下降2mm至海馬區,完成注射。注射后停針片刻,再緩慢拔出,防止藥液回流。
(7)定位驗證
實驗結束后,可通過紅色示蹤染料注射并制作腦切片,顯微鏡下觀察染料分布,驗證注射部位是否準確。
操作儀器時輕拿輕放,防止碰撞損壞;
嚴格按照儀器使用范圍選擇實驗動物;
實驗后及時清潔儀器,保持滑道與螺紋的順暢;
定期檢查刻度與水平是否偏移,確保數據準確性。
腦立體定位技術以其高精度和可重復性,在神經科學研究中具有不可替代的地位。掌握該技術,不僅能實現腦區精確注射、損毀或電刺激,還能為藥物作用機制及腦功能研究提供重要工具。使用科月華誠腦立體定位儀,可在操作靈敏度、標尺精度及穩定性方面獲得更高實驗效率與結果可靠性。