[发明专利]鸟类慢性脑功能研究用电极转接装置及固定方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种鸟类慢性脑功能研究用电极转接装置及固定方法，属于神经生物学领域。

背景技术

自1791年意大利生物学家Galvani发现生物电现象至今已有两百多年历史。1848年神经传导过程中的电位变化首次被测量。Hess通过脑内埋藏电极的方法实现了对清醒动物不同脑区功能的研究。此后脑内埋藏电极的方法被广泛应用于动物清醒状态下的脑区功能研究，例如：清醒状态牛蛙小脑功能研究、电刺激猫的中脑、下丘脑后诱发防卫行为和绿鬣蜥不同脑区功能的研究等。

早期对于自由清醒状态动物脑区功能的研究多采用有线刺激的方式，一定程度上限制了动物运动行为的研究。随着微电子、精细加工、通信等技术的迅速发展，符合不同需求的无线刺激装置相继问世，这为更深入地研究动物自由状态下的脑区功能提供了技术支持。目前的电极转接装置主要应用于哺乳动物等的生物电采集，而且电极植入点位置相对固定，无法实现鸟类不同脑区的慢性实验研究。此外，鸟类为了适应飞行活动在进化过程中出现的骨骼特化（疏松多孔）增加了电极转接装置与颅骨固定时的难度，不利于电极转接装置的长期固定，已有报道仅为2个月左右，因此无法对鸟类不同脑区慢性功能进行长期实验研究。

发明内容

本发明在于提供一种鸟类慢性脑功能研究用电极转接装置及固定方法，以解决现有研究中电极转接装置固定时间短、电极植入位点分布范围小的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种鸟类慢性脑功能研究用电极转接装置的固定方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、对鸟类进行麻醉后，手术暴露鸟类脑区上方的颅骨；

2)、在鸟类左右两侧中脑上方颅骨及囟点前分别钻螺钉固定孔；根据确定的电极植入点位置在鸟类目的脑区上方的颅骨上钻电极植入孔，并在所述电极植入孔周围的颅骨表面钻凹坑；

3)、将固定螺钉分别拧入步骤2)所述的鸟类左右两侧中脑上方颅骨及囟点前螺钉固定孔内，然后将金属丝缠绕于鸟类左右两侧中脑上方的固定螺钉上作为刺激用参考极；

4)、依次在步骤2)所述的鸟类目的脑区上方的电极植入孔内植入电极并固定；

5)、在步骤2)所述的鸟类目的脑区上方的颅骨表面涂抹医用胶凝材料对步骤4)所植入电极进行整体固定，固化后形成初级底板，所述初级底板同时对步骤2)所述的电极植入孔周围颅骨表面的凹坑进行填充，形成接触锥；

6)、将电极转接装置安放于步骤2)所述的鸟类目的脑区上方，使步骤3)所述的固定螺钉位于所述电极转接装置的限位凹槽内，用医用胶凝材料对所述电极转接装置和固定螺钉间的间隙进行填充，实现所述电极转接装置和固定螺钉间的固定；

7)、用医用胶凝材料在步骤6)所述电极转接装置的底板侧面进行包覆，并在底板与步骤5)所述的初级底板之间进行填充，实现与所述初级底板的固定；

8)、将电极引出端对应连接到步骤6)所述的电极转接装置的电极转接孔内并固定。

本发明中，所述步骤1)中的鸟类麻醉过程为：用2%戊巴比妥钠溶液1.5ml/kg胸肌肌肉注射对鸟类进行全身麻醉后，再在鸟类手术区皮下注射0.5ml含肾上腺素注射液二十万分之一浓度的盐酸利多卡因进行局部麻醉。

本发明中，所述步骤2)中的螺钉固定孔和电极植入孔采用安装于脑立体定位仪三维移动臂上的柔性颅骨钻，用球头钻钻取，所述电极植入孔的深度刚好穿透颅骨；所述凹坑采用颅骨钻在电极植入孔周围以1mm间距在颅骨表面钻取。

本发明中，所述步骤4)的电极植入过程为：

1)、打开双极程控刺激器，调节刺激参数，连接刺激电路，将电极安装于脑定位仪电极适配器上，然后移至鸟类头部肌肉并与之接触，发送刺激确定刺激环路导通情况；

2)、确定刺激环路导通后，经电极植入孔进给电极，到达目的脑区附近时边刺激边进给，确定到达目的脑区后停止进给，用医用EC胶填充电极与电极植入孔间的间隙，然后用医用胶凝材料固定电极；

3)、依次在其他不同的脑区植入电极并固定。

本发明中，所述电极采用直径为100μm、Teflon绝缘的镍铬合金丝。

本发明中，所述步骤6)的电极转接装置制作方法为：

1)、确定电极转接装置的尺寸；

2)、根据确定的电极数量，绘制转接装置线路图并制作底板；

3)、加工与底板的引出端相匹配的排母；

4)、将加工后的排母焊接于底板上的引出端并磨除排母引脚在底板底面的突出部分；

5)、将底板打磨成上表面略小于下表面的棱台结构。