可调节角度的立体定向方法用于多种神经科学技术

本方案具有重要意义，因为它是一种可灵活调整的立体定位手术方法，适用于小鼠和大鼠，并可应用于多种新兴的神经科学技术。这种可调立体定位手术的主要优势在于其能够精准靶向脑内结构复杂且难以到达的区域。实验操作将由实验室中一位年轻而富有才华的博士后研究员Chelsea Faber进行演示。

在确认支架和显微操作仪已完成校准后，将中心高度规插入头夹底板的插孔中。将对中显微镜固定在工具架上，并通过其目镜观察。调节显微操作仪的位置，直至十字线与高度规上的十字线对齐并清晰聚焦，然后将耳杆插入夹持器中，使两侧的指示线均位于零刻度位置。

使用头固定装置上的内侧-外侧和前侧-后侧旋钮，将耳杆在中心高度规十字线的上方调整至 X 和 Y 平面的中线位置。为在 Z 轴上对齐耳杆位置，需先从固定装置上取下耳杆，并移除中心高度规；然后重新安装耳杆，并将耳杆重新调至零位中心位置。

然后，再次沿显微镜视野观察，分别使用垂直移动和冠状面倾斜旋钮，降低并旋转耳杆，直至在冠状面旋转过程中，显微镜十字线始终位于耳杆之间中心位置。为对齐倾斜坐标的旋转中心轴，将对中显微镜固定于工具架中，并将显微操作仪移至计算所得的坐标位置。注意，倾斜植入时的左右坐标对应于A边的长度。沿显微镜视野观察，标记此坐标，以表示头部旋转后套管将进入大脑的位置。

将显微操作仪重新定位至中线位置，并使用冠状面倾斜旋钮将头部旋转至计算出的角度。如果显微镜十字线未与参考标记对齐，请使用垂直位移旋钮调整头部在 Z 轴上的位置，直至十字线尽可能与标记对齐。此时，任意旋转点应与立体定位仪的旋转中心对齐。

在进行后续的钻孔和微量注射步骤之前，将头部旋转回冠状面零度位置。完成微量注射后，将头部恢复至水平零度位置，并使用手钻在前部钻两个孔，在后部钻两个孔，这些孔应距离之前倾斜坐标的钻孔足够远，以便容纳光纤套管中位于颅骨上方的部分。所有钻孔完成后，使用小型一字螺丝刀尽可能轻柔地插入颅骨螺钉，确保螺钉牢固地固定在颅骨上，但不穿透脑组织。

将光纤套管夹入套管固定器中，并将套管固定器放入工具架内。旋转头部至计算好的角度，并注意此时显微操作仪的坐标不再适用于新工具。以倾斜钻孔的中心作为植入靶点。

将光纤缓慢下放至恰好接触颅骨钻孔中心处的硬脑膜，然后将显微操作仪在Z轴方向归零。继续缓慢将光纤下放至背腹向的斜角坐标位置，随后使用氰基丙烯酸酯凝胶将光纤插芯与同侧固定螺钉连接。用微量移液器吸头滴加促凝剂。

待凝胶完全硬化后，轻轻松开并抬起套管固定器，直至其完全脱离卡环。将第二根光纤植入对侧倾斜坐标的预定位置，然后调平头部。为确保额外稳固，可使用氰基丙烯酸酯凝胶及促凝剂在两根倾斜的光纤套管之间形成附加连接，并在颅骨表面涂抹少量较薄的牙科水泥，注意彻底覆盖锚定螺钉及光纤套管的基部。

为了研究下丘脑腹内侧核神经元在血糖调控中的作用，在本代表性分析中，采用标准的非倾斜立体定位方法，向腹内侧核双侧微量注射抑制性通道视紫红质病毒。由于腹内侧核靠近中线，空间限制使得无法以非倾斜方式植入双侧光纤，因此必须开发一种手术策略，以精确地以一定角度植入光纤。需要牢记的最重要事项是保持耐心并缓慢操作，因为在坐标定位上保持一致性和准确性对成功至关重要。

该方法可进行调整并应用于任何需要向啮齿类动物脑内进行微量注射或植入的神经科学研究技术，包括化学遗传学、光遗传学以及光纤光度法等方法。