自由移动小鼠的同步聚焦超声神经调控和纤维光度记录

我们的实验室致力于将基于超声的技术应用于研究大脑功能和解决脑部疾病。我们目前的研究主要围绕两个关键错误:功能性超声成像和聚焦超声神经调控。专注于超声神经调控被认为是人类大脑干预的一种潜在方法，但其机制尚不清楚。

最近，纤维验光的整合和对超声神经调控的关注已被批准可用于筛选调节各种可发展区域中特定神经类型的有效参数。该协议旨在研究人员通过使用微创纤维验光技术捕获钙动态作为植入物下神经活动的量度，从而在没有麻醉或立体定向框架固定的情况下检测自由移动小鼠的超声调制神经活动。它减轻了探头本身的文化声音振动的潜在混杂影响。

该协议适用于研究感知、协调和行为。它能够研究超声神经调控所涉及的匹配酶，并开发用于治疗脑部疾病的新参数位点。首先，准备一个压电板。

使用环氧树脂银浆，将导线连接到压电板的两侧。环氧树脂膏凝固后，用万用表测量导线两端的电阻，确保其近似为零。然后在干净的玻璃板上贴上一层双面胶带。

将压电板和铜环紧紧地粘附在玻璃板上。将外径为 3 毫米的聚丙烯管牢固地插入压电板的中心，并将其牢固地粘附在玻璃板上。现在，用真空吸尘器吸取准备好的环氧树脂胶水。

使用一次性注射器，提取环氧树脂并将其缓慢注入铜环中。使用电子烙铁，将两根电线的松散端焊接到卡口螺母连接器上。取下玻璃板后，用酒精清洁传感器表面。

首先，将水听器和换能器放入装满去离子水的水箱中。通过 2D 扫描发现焦平面中的最大视野。然后，在另一个平面中确定具有明确最大值的字段最大值。

在比较两个最大值的 X 和 Y 坐标后，根据需要调整传感器的位置和方向。将水听器尖端调整为距传感器表面 1 毫米，将其定位在右边缘的中间。然后启动扫描程序以捕获 XC 平面中的自由声场。

沿 Z 轴移动水听器以确定与空间峰值压力相关的深度。然后，将水听器移动到 XY 平面上换能器的右下角。启动并启动扫描程序以捕获 XY 平面中的自由声场。

将换能器放在准备好的小鼠的头骨上后，通过水听器扫描在 XY 平面的经颅声场中获取 XC。读取压力幅度。读取 3 分贝处的焦距尺寸以及经颅声场内 XY 和 XC 平面上的位置，报告脉冲定时参数，包括 Amax、脉冲持续时间、脉冲重复间隔、脉冲序列持续时间和包络。

首先，使用推子修剪被麻醉动物头上的毛发，并用 70% 乙醇和聚维酮碘对该区域进行消毒。将鼠标置于立体定位框架上的俯卧位置。沿着矢状缝线做一个切口，从枕骨开始到鼻骨的起点。

去除覆盖半球的皮肤后，使用无菌盐水清洁颅骨并消除任何残留的骨膜。使用棉签将 3% 过氧化氢涂抹在裸露的颅骨上大约两到三秒钟，以形成微孔。之后，用无菌盐水彻底冲洗并确保该区域完全干燥。

接下来，创建一个直径为 0.6 毫米的钻孔开颅手术。用无菌盐水洗去任何碎屑。将光纤套圈插入探头支架并将其连接到立体定位臂。

使用立体定位臂将植入物对准感兴趣区域的正上方，并将其插入感兴趣区域。现在使用无菌牙签在颅骨上涂抹一层薄薄的准备好的牙科粘固剂，并涂在种植体的下部。小心地拆下探头支架。

准备一根聚丙烯管并在整个长度上切割。使用镊子将管道连接到植入物的底部。将牙科粘接剂粉倒入管道中后，加入所需的液体，让牙科粘接剂凝固几分钟。

找到管道开口并小心地夹住它，用镊子将其取下。在准备好牙科粘接剂混合物以供应用后，确保在颅骨上铺上均匀而薄的一层。然后在 3D 打印的戒指上钻三个孔。

将螺钉固定到各自的孔中。将植入物的顶部插入预制换能器的孔中。确保 3D 打印戒指的内壁光滑。

然后将其放在位于小鼠头骨上的换能器周围。将牙科粘固剂涂抹在环和颅骨之间的连接处。然后等待几分钟，让牙科粘接剂凝固。

小心地拆下传感器并牢固拧紧螺钉。将麻醉的鼠标定位在立体定位框架上后，用酒精清洁植入物的顶面。将水和偶联剂注入植入物和 3D 打印环之间的空间。

将光纤跳线插入准备好的传感器的中心。然后将植入物连接到光纤跳线。小心地将传感器插入该区域。

接下来，将鼠标放在空旷的场地上并让它醒来。将探头连接到超声激励系统，并将光纤跳线连接到光纤记录系统。激活超声波激发装置和光纤记录系统。

在聚焦超声神经调控下记录光纤信号，包络分别为方波和正弦波。方波信号持续 300 毫秒，而连续正弦信号持续 471 毫秒。