对自由活动大鼠施加伤害性激光刺激后同时记录皮层局部场电位和皮层电图

该方法有助于建立从皮层脑电图（ECoG）和深部导线记录到的皮层电活动信号之间的直接关系，以回答有关激光诱发电位神经元贡献的关键问题。该技术的主要优势在于，电极植入后可由聚乳酸外壳保护，从而可在自由活动的大鼠中进行记录。该方法可用于记录由不同感觉刺激或精神疾病短暂特征所诱发的脑反应，进而促进对相应神经磁活动的研究。

按照文本方案中的说明，首先对大鼠进行麻醉。然后使用立体定位仪固定大鼠头部，将其鼻部置于麻醉面罩中。当大鼠对脚趾夹捏无反应时，即达到手术耐受状态。

涂抹眼膏以防止角膜干燥。使用标准剃刀剃除大鼠头皮顶部的毛发。随后，使用医用碘伏消毒液对头皮进行消毒，并用75%酒精去除碘迹。

在头皮注射2%利多卡因以实现局部镇痛。随后给予阿托品，以抑制呼吸道过度分泌。使用手术刀在头皮正中做长约2至3厘米的切口。

沿中线切开并移除部分头皮，暴露颅骨。根据预设的立体定位坐标标记皮层脑电图（ECoG）电极的位置。同时在中线上标记参考电极和接地电极的位置。

使用电动颅骨钻在标记位置的颅骨上钻孔以安装ECoG螺钉，注意不要损伤硬脑膜。将连接有绝缘包被铜导线的不锈钢螺钉旋入孔中，深度约为一毫米。注意避免穿透下方的硬脑膜。

将保护壳基座放置于颅骨上，使用牙科丙烯酸树脂通过基座旁的螺钉将其固定在颅骨上。根据预设的立体定位坐标标记深度导线电极的位置。

现在，在标记点周围颅骨上钻小孔以备植入导线，并小心移除骨瓣以暴露硬脑膜。频繁使用生理盐水冲洗颅骨开窗区域。用针小心抬起并切开硬脑膜，注意不要损伤软脑膜、血管及新皮层表面。

将深度电极导线降至新皮层表面，然后缓慢插入脑组织至目标深度。用石蜡与石蜡油的混合物封闭颅骨开窗部位，以确保深度电极导线可在后续实验操作中移动。

使用牙科丙烯酸树脂将电极装置固定在颅骨上。将连接至ECoG螺钉的每根铜线焊接到连接模块上对应的通道。将保护壳壁组装到底座上，并将参考电极和接地电极焊接到相应的通道。

使用胶带将盖子固定在保护壳上，以避免污染。按照文本方案中所述，在对大鼠注射青霉素后，将大鼠单独饲养于温湿度受控的笼具中。在实验开始前，将大鼠置于行为记录箱中至少一小时，以确保其适应记录环境。

轻柔地将记录头固定装置与电极模块连接，以避免惊吓大鼠并损坏电极模块。设置激光发生器，连接光纤，并根据设备操作手册调整激光光斑大小。

现在，将触发信号发生器的数字输出连接至记录板的数字输入端口。将视频摄像机置于实验箱体角落下方，持续记录大鼠足爪接受伤害性激光刺激时的伤害感受行为。通过放置在箱体顶部的扬声器持续播放白噪声。

根据设备操作手册，使用记录系统采集来自ECoG和深部导丝电极的电生理数据。接下来，首先将激光发生器定位，通过记录箱底部的缝隙向大鼠前爪足底输送激光脉冲。然后，按下开关以给予激光刺激。

此处显示的是来自双侧初级运动皮层、双侧初级体感皮层以及ECoG的原始电生理数据。在激光刺激开始后，可检测到明显的激光诱发电位（LEP反应）。此处展示的是来自五只大鼠的六个电极记录的群体平均LEP波形。

激光诱发电位（LEP）反应包含一个主要的负向偏转，称为N1波。注意，双侧初级躯体感觉皮层的N1波比双侧初级运动皮层的N1波具有更短的潜伏期和更高的振幅。该图显示了在激光刺激大鼠右侧前足掌时，从双侧S1和M1区的皮层脑电图（ECoG）和深部导线记录的LEP经过小波变换后的相干性。

请注意，左侧S1和M1在伽马频率波段显示出比右侧S1和M1更高的相干性。该技术在进一步发展后，将使研究人员能够在自由活动的大鼠中同时记录ECoG和皮层内局部场电位，从而揭示激光诱发电位的神经贡献机制。