体内 正电子发射断层扫描揭示大鼠深部脑刺激诱导的活动模式

该协议允许研究神经网络的刺激后果，有助于解开围绕DBS的谜团。并确定刺激对大脑动力学的影响。在刺激过程中使用FD修复的主要优点是，我们可以可视化急性刺激对大脑动力学的体内后果，然后在体内完善刺激方案。

这种方法在神经病学和精神病学领域特别相关。正是在这些医学专业中，DBS作为人类学策略具有重大影响。首先，将麻醉动物仰卧在CT床上。

对于CT成像，将面罩或鼻锥固定在大鼠身上。将头部定位在 CT 扫描仪视野的中心。根据扫描仪的规格，使用采集参数继续采集CT图像。

对于 MR 成像，将动物仰卧位放在 MRI 床上。为避免在 MRI 采集过程中移动，请将头部固定在放置在扫描仪床上的立体定向框架上。此外，用丝胶带固定老鼠身体的其余部分。

一旦位置正确，获取MRI图像。使用图像处理软件使用基于互信息的自动刚性配准算法对 CT 和 MRI 进行空间归一化。定位共同配准图像中的前胝线。

并根据Paxinos和Watson Rat大脑图谱测量从前额叶到内侧前额叶皮层的AP，ML和DV通道的距离。剃掉耳朵和眼睛之间的区域。将动物置于立体定向框架上的俯卧位置。

通过使用大鼠耳条确保头部不动。注意不要将耳杆插入太深，因为这可能会损坏鼓膜。在手术过程中，使用大鼠的头部固定适配器将动物保持在正确的位置。

将无胸腺润滑凝胶涂抹在大鼠眼睛上以防止手术过程中干燥，并用无菌纱布覆盖它们。在耳朵之间的颅骨上方的皮肤上做一个纵向切口。从λ到前辰延伸1.5至2厘米。

在两个或三个夹子的帮助下露出头骨。用剪刀取出骨膜，用盐水溶液清洁血液，露出前臀和矢状缝。用纱布除去多余的盐水溶液。

在定位电极之前，用塑料镊子将其拉直，以确保在手术过程中正确放置。将一个电极放在立体定向框架右臂的支架上。将握住电极的右臂穿过立体定向框架。

并将电极的尖端精确地放在前膛上。尽量将电极尖端尽可能靠近头骨，不要触摸它，以避免电极变形。请注意立体定位框架提供的布雷格玛结果坐标。

使用手术笔，在颅骨上做一个标记，指示电极的初始位置。将支架移动到之前获取的 AP 和 ML 坐标。并用手术笔在头骨上做一个标记，指示电极目标的位置。

取下固定电极的立体定向框架的右臂。小心不要用电极接触任何东西。使用小型电钻，在目标位置的头骨上打一个孔，直到硬脑膜可见。

使用棉签止血。沿着头骨钻四个孔以放置四个螺钉。增加牙科水泥表面积并定位地面。

然后安装螺钉。用右电极定位立体定向框架的右臂。将手臂移动到与孔重合的计算位置。

然后降低电极，直到它接触硬脑膜。该位置将作为DV方向的零电平。使用之前获得的 DV 坐标，将电极尖端插入 DV 方向。

将接地连接到最靠近电极的螺钉之一，并在电极和螺钉周围涂抹牙科水泥。对大脑的另一个半球重复相同的电极放置程序。涂抹更多的牙科水泥形成一个盖子，而不覆盖电极，然后等到它变硬。

使用碘聚维酮溶液对手术区域进行消毒。将大鼠从立体定向框架中取出，并如前所述进行CT成像以评估电极的正确放置。在每次PET扫描之前禁食大鼠8至12小时。

用大约37兆贝克勒尔的FDG溶液填充27号注射器，以在活动计中测量的最小体积。在动物的尾巴下放置加热垫或使用红外光扩张尾静脉。通过侧尾静脉之一注入FDG溶液。

将动物放回笼子中，在开始图像采集会话之前，等待 45 分钟进行无线电示踪剂吸收。对于D2研究，在FDG摄取期间交付DBS。在一个宽敞而安静的房间里准备隔离的刺激器和所需的电线，有足够的空间容纳动物笼子，并且潜在干扰刺激的影响最小。

将刺激线连接到旋转接头，以允许动物在笼子内和刺激器内自由移动。按照文本手稿中的说明设置刺激参数。使用示波器检查电流模式、频率和脉冲宽度。

确认具有矩形脉冲形状的双相波形。CT图像清楚地显示了插入大鼠大脑的电极。本研究中使用的成像方式也提供了良好的解剖学信息，并促进了FDG-PET图像的配准。

同一动物的融合PET-CT图像在空间上记录到相同的立体定位空间。在PET会话之间观察到大脑代谢差异，因为T图叠加在来自注册到参考CT图像的MRI的连续一毫米脑切片上。这些差异包括FDG摄取量的增加和减少，分别以暖色和冷色显示。

从分析中获得的统计结果的详细摘要表明了调节的大脑区域和观察到调制的大脑半球。在峰值和簇水平获得的 T 统计量、簇大小、调制方向和 P 值。在手术过程中保持足够的美学水平和头部至关重要。

此外，坐标计算和电极的直线度至关重要。建议新操作员一丝不苟，并遵循所有步骤。完成整个过程后，可以对动物进行行为测试，以评估刺激对不同认知领域的影响。

此外，可以进行许多图像研究以评估细胞水平的DBS后果。