新生小鼠缺氧缺血期间的连续视频脑电图监测

缺氧缺血性脑病是新生儿惊厥最常见的病因。这种用于缺氧缺血性惊厥的小鼠模型结合连续视频脑电图（EEG）监测，有助于进一步加深我们对新生儿惊厥的理解与特征描述。该技术可在新生儿脑损伤模型中获取高质量的视频脑电图记录，有助于未来对新生儿惊厥机制、预后评估及治疗方案测试的研究。

本次操作演示由我实验室的实验室专家 Pravin Wagley 完成，用于电极植入手术。

在确认麻醉后的第9天小鼠对疼痛反射无反应后，将小鼠置于带有鼻罩的立体定位仪上，并使用耳杆的反面固定头部。用甜菜碱和70%乙醇交替擦拭三次，对颅骨切口区域进行消毒，并使用带窗洞的手术巾覆盖小鼠，同时保持切口区域可见。从略高于眼睛处开始，沿前后方向切开头皮，并将皮肤向后剥离约半厘米。

将头部在立体定位仪上重新定位，使皮肤向外拉伸以暴露颅骨，用棉签涂抹过氧化氢。使用手术刀片仔细刮净颅骨表面，并在骨面上滴加约 50 µL 的粘合剂。

使用涂布器将粘合剂均匀涂抹于颅骨表面，并置于紫外光下照射40秒。粘合剂固化后，以暴露的前囟为参考点测量坐标。然后使用32号针头在海马CA1区双侧、顶叶皮层双侧以及小脑部位钻出电极孔。

清除颅骨表面的血液，使用立体定位仪将连接至雌性插座连接器的电极缓慢插入脑内。将每根电极植入脑中，并用牙科丙烯酸树脂固定电极位置。再用额外的牙科丙烯酸树脂将头戴装置粘附于颅骨上。

每只幼鼠皮下注射每千克体重5毫克的酮洛芬。当至少半窝幼鼠的电极均已固定后，将幼鼠放回母鼠身边。电极植入24小时后，将每只动物置于37摄氏度的定制有机玻璃舱内进行脑电图记录，并使用定制的柔性运算放大器电缆将幼鼠连接至视频脑电图监测系统。

使用多通道差分放大器以1000赫兹频率对脑电图（EEG）数据进行数字化，增益设为1000倍，并在适当的分析软件中查看EEG信号。然后记录30分钟的伤前基线EEG，再断开动物连接以进行颈动脉结扎手术。在记录完基线EEG数据后，按照示范方法，使用甜菜碱和乙醇对颈部左侧下颌与锁骨之间的皮肤进行消毒。

在颈部左侧做一个约一厘米的切口。将幼鼠置于解剖显微镜下，小心分离皮下组织和皮肤，暴露颈动脉。将一段五厘米长的无菌丝线缝合线置于动脉下方。

辨认迷走神经，并轻柔地将神经从动脉上分离并牵开。调整缝线位置，使其仅位于动脉下方。在辨认迷走神经后，轻柔地将其从动脉分离并牵开，使用显微镊子将一段5厘米长的无菌丝线缝线穿过动脉下方。

在动脉周围打一个双结缝线以阻断血流，并剪去多余的缝线。将暴露的动脉上方的皮下组织和皮肤复位，并使用Vetbond封闭切口。然后将动物放回室温环境下的监测箱中，持续进行脑电图监测，同时将幼鼠置于加热垫上，并使用红外测温仪定期检测幼鼠的核心体温，以避免频繁打开监测箱。

在让幼崽恢复一小时并持续监测吸入氧浓度后，以每分钟60升的流速向舱内通入100%氮气，同时以每分钟0.415升的流速通入100%氧气进行冲洗。当舱内氧饱和度降至12%时，将氮气流速降低至每分钟10升，氧气流速保持不变。根据需要进行微调，将吸入氧浓度维持在8%达45分钟。

暴露于低氧环境45分钟后，将吸入氧浓度恢复至21%，并将幼鼠置于舱内，在脑电图监测下恢复两小时。记录期结束后，断开小鼠与脑电图系统的连接，并将幼鼠归还母鼠。视频脑电图记录可将脑电图发现与视频中的行为表现相对应。

在此模型中观察到的大多数事件涉及局灶性单侧或混合性行为。在缺氧期间，一部分小鼠通常表现出非强直性惊厥活动，此时幼鼠处于不动状态，且脑电图显示持续的惊厥样电活动。在本分析中，基础活动水平与先前报道的P10小鼠幼鼠的背景活动相似。

在诉讼之后、缺氧开始之前，部分小鼠出现了惊厥性癫痫发作。缺氧诱导后，脑电图的背景波幅降低，并出现间歇性的尖慢波放电爆发，随后进入抑制状态。

小鼠表现出脑电图癫痫发作，其特征为从抑制的背景活动中出现节律性棘慢波放电，并逐渐发展为更为复杂且频繁的多棘慢波。在缺氧期间，功率谱分析显示缺血半球与对侧半球之间存在明显不对称。缺血半球呈现爆发-抑制模式，而对侧半球则表现为背景活动受抑。

在复氧和恢复期间，部分小鼠在剩余的记录时间内持续出现癫痫发作。与基线相比，缺氧后的脑电图背景活动受到抑制，在缺氧后记录期间逐渐观察到恢复。处理新生幼鼠时，操作必须精确。

此外，在手术操作后，应特别注意将幼崽成组地放回母鼠身边。视频脑电图可与组织病理学、影像学和行为学相结合，用于研究新生儿惊厥对损伤手术及行为学结局的影响。