通过小鼠次级运动皮层双侧局部场电位记录评估半球偏侧化

该技术可用于研究大脑半球偏侧化的区域间电生理学基本特性，以及连接性、方向性和耦合性。电生理学测量是一种在动物体内评估神经元活动的敏感且有效的方法。本方案提供了一种更优的方法，用于深入探究电信号的同步性。

了解阿尔茨海默病发病机制中可能存在的脑偏侧化改变的潜在机制，可能为阿尔茨海默病治疗的潜在生物标志物提供新的见解。手术前，使用镊子对小鼠进行尾部或足趾夹捏，以确认其麻醉深度。接下来，将小鼠置于立体定位仪中，并固定其头部。

在双眼上涂抹药膏以保持湿润。然后剃除头部毛发并消毒该区域。在剃毛区域的中央做一个12至15毫米的小切口。

使用镊子轻轻将头皮从正中线拉开。随后轻柔分离皮肤，并去除残留组织。用涂有双氧水的棉签清洁颅骨。

在体视显微镜下，于颅骨左右两侧各钻两个直径为1至1.5毫米的小孔，以便将记录微电极插入M2区域。使用钨针小心去除硬脑膜。随后，利用机械微操纵器以60度角将两根独立的记录微电极（内充0.5摩尔氯化钠溶液）插入孔中。

进行局部场电位记录时，缓慢将左右两侧的玻璃电极降至M2坐标位置。为保证质量，使用差分放大器检测每个电极的阻抗。随后，将记录参数设置为高通0.1赫兹、低通1000赫兹，放大倍数为1000倍。

在麻醉状态下，以小鼠呼吸均匀（每秒两次呼吸）且处于稳定状态为条件，采集至少持续60秒的数字化原始局部场电位（LFP）数据。记录结束后，缓慢将电极从脑组织中取出。保存数据，并使用分析软件进行离线分析。

进行互相关分析时，在分析软件中点击分析，然后选择波形相关，并导入数据。接下来，指定一个波形通道信号作为第一通道，另一个作为参考通道。将宽度设置为2，偏移量设置为1。

随后，通过选择开始时间和结束时间，将两个LFP信号的持续时间均设置为100秒。然后，点击处理按钮以执行互相关分析。点击文件、导出为，随后将弹出图表对应的互相关结果以文本格式保存。

随后，去除时间滞后在零加减0.1秒范围内的相关值，然后处理其余的互相关数据。为了进行相干性分析，使用分析软件运行数据。接下来，将两个局部场电位（LFP）信号分别设置为第一和第二波形通道，然后将分块大小值设为4096。

块大小表示用于首次实数变换的数据点数量。块大小越大，频率分辨率越高。手动移动虚线，以确保两个通道中信号的时间精度设置为相同的时段。

按下添加区域按钮以加载区域并执行相干性分析。随后点击文件并选择另存为，将与弹出图表对应的相干性结果以文本格式保存。为了探究早期阿尔茨海默病病理是否损害半球偏侧化能力，记录了APP/PS1小鼠和野生型对照小鼠左侧和右侧M2的细胞外局部场电位（LFP），并分析了它们的互相关性。

在野生型小鼠中，结果表明，左侧和右侧局部场电位（LFP）在正时间滞后下的平均相关性与负时间滞后下的平均相关性存在显著差异，提示野生型对照组M2区域存在半球间不对称性。相比之下，APP/PS1小鼠的左侧和右侧LFP在时域上表现出更高的同步性，表明其左右M2区域之间的不对称性降低。随后，从LFP信号中提取伽马振荡成分，并进行相干性分析以评估伽马频率范围内电信号的相似程度。结果显示，APP/PS1小鼠左右M2区域之间的伽马相干性显著高于野生型小鼠，表明其同步性更高，因而左右M2区域之间的偏侧化程度降低。

乌拉坦具有毒性和致癌性，因此操作时请务必小心，并遵守相关安全规定。为确保稳定记录局部场电位（LFPs），每小时测试一次麻醉深度非常重要。该记录与分析方法也可应用于其他脑通路，尤其适用于那些不具备自由活动动物多通道记录系统的实验室。