新西蘭兔腦電的生物學(xué)特性

惲?xí)r鋒，方 天，董 敏，趙志剛，梁 磊，許龍祥，陳 莉，劉 彪， 吳正林，田小蕓， 周森妹

(南京軍區(qū)南京總醫(yī)院比較醫(yī)學(xué)科， 全國科普教育基地，南京 210002)

家兔是醫(yī)學(xué)研究中常用的嚙齒類實驗動物，在神經(jīng)系統(tǒng)功能的實驗研究中，經(jīng)常需要觀察動物機體的腦電活動，而腦電圖則是動物機體在清醒安靜的狀態(tài)下，大腦皮層自發(fā)的具有持續(xù)節(jié)律性的電活動，是腦電活動的真實記錄。在一般情況下，由于動物與人類的配合程度欠佳，動物腦電圖的描記采用開顱術(shù)，直接記錄ECoG[1-4]，但開顱手術(shù)創(chuàng)傷大，出血多，動物需麻醉，極易引起動物的死亡，而麻醉對腦電圖也有一定的影響，另外電極的安置及固定也較困難，經(jīng)常誘發(fā)異常的腦電活動[5，6]，迫切需要找到一種方法簡便、可靠，在體外直接描記動物腦電活動的方法。本試驗結(jié)合家兔頭蓋骨、大腦皮層解剖位置，對我院自繁培育的封閉群新西蘭白兔進行了的腦電圖測定和分析，同時找到了一種直接描記家兔顱外頭皮腦電圖的方法，現(xiàn)報道如下：

1 材料和方法

1.1 實驗用兔及飼養(yǎng)管理

圖1 新西蘭白兔EEG圖形

實驗動物為自繁培育的封閉群新西蘭白兔20只,雌雄各半，體重(2.5±0.18)kg。實驗動物使用許可證編號：SYXK(軍) 2007-029；實驗動物生產(chǎn)許可證編號：SCXK(軍) 2007-012。。 家兔飼養(yǎng)于江蘇蘇州楓橋輻射制品廠生產(chǎn)的自動沖洗式不繡鋼籠中，飼料為南京愛立默科技有限公司生產(chǎn)的家兔顆粒料，其中粗蛋白16%，粗纖維14%，粗脂肪5%，一日喂2次；自由飲水。

1.2 麻醉藥品

鹽酸氯胺酮注射液，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司產(chǎn)品，批號：國藥準(zhǔn)字H32022820 ；氟哌利多注射液，上海旭東海普藥業(yè)有限公司產(chǎn)品，批號：國藥準(zhǔn)字H31020895

1.3 腦電圖機

日本產(chǎn)光電4217型走紙式腦電圖機。

1.4 EEG描記

1.4.1 頭皮電極：醫(yī)用15 mm不銹細(xì)針，用微型銅夾夾緊銅線纏繞固定于電極線備用。

1.4.2 電極安置：家兔兩眼眶后眥連線前方約3 mm處和后方7 mm處與正中線左右旁開各5 mm處，共 4個點位，相當(dāng)于兔雙額及頂中央?yún)^(qū)。

1.4.3 描記方法：所有描記均在上午10:00時進行，將家兔按自然站立位扒臥(舒適體位)固定于兔架中，兔頭在外，一邊撫摸按撫兔頭，使之安靜閉眼，一邊迅速輕揉將電極鋼針刺入皮下，待兔安靜后即可描記。定標(biāo)電壓為50 μV, 紙速3 cm/s。

1.5 ECoG描記

1.5.1 家兔麻醉：氯胺酮注射液按40 mg/kg混合2 mg/kg體重的氟哌利多注射液臀部肌內(nèi)注射麻醉家兔，2～3 min后家兔即麻醉倒地，喪失痛覺，即可進行手術(shù)。

1.5.2 開顱手術(shù)及電極安置:按外科手術(shù)常規(guī)，保定動物，術(shù)部剃毛，消毒，蓋手術(shù)巾、沿頭頂正中矢狀線切開頭皮，暴露顱骨，于矢狀縫兩旁5 mm與冠頭縫前方3 mm與后方7 mm交會點；用微骨鉆分別鉆孔，于硬膜外埋入4枚電極，牙托粉固定，待家兔自然蘇醒后，放回籠內(nèi)正常飼養(yǎng)。

1.5.3 ECoG的描記:術(shù)后二周開始描記EcoG(G=)，描記方法同1.4.3。

1.6 麻醉狀態(tài)下ECoG的動態(tài)描記

描記了家兔在氯胺酮及氟哌利多混和麻醉下不同時間段的EcoG，方法同1.5.3

2 結(jié)果

2.1 EEG圖形

描記了20只家兔的EEG，每只描記2次，共分析了40份EEG圖形，基本節(jié)律為(16～20)c/s的β波，及(9～12)c/s的α波，波幅為(30～100)μV，此外還有少量波幅為(30～75)μV，(4～6)c/s的θ波散在或陣發(fā)出現(xiàn)，見圖1。

2.2 ECoG圖形

2.3 麻醉狀態(tài)下不同時間段的ECoG的動態(tài)變化

3 討論

3.1 EEG與ECoG的比較

比較分析了所描記的封閉群新西蘭白兔的EEG及ECoG，可以發(fā)現(xiàn)ECoG一個明顯的特點就是波幅為(150～300)μV，明顯高于EEG的波幅(30～100)μV，而波形和節(jié)律為(10～12)c/s的α波及(16～20)c/s的β波為主，基本一致。ECoG波幅較高的原因可能是皮層電極離大腦皮層較近，因而電壓較高。另外本文所描記的EEG是兔在清醒安靜自然狀態(tài)下所描記的，因而可以作為正常新西蘭兔標(biāo)準(zhǔn)EEG圖形。

圖2 新西蘭白兔ECoG

圖3 麻醉后2 min新西蘭白兔ECoG

圖4 麻醉后5 min新西蘭白兔ECoG

圖5 麻醉后10 min新西蘭白兔ECoG

圖6 麻醉后15 min新西蘭白兔ECoG

圖7 麻醉后20 min新西蘭白兔ECoG

圖8 麻醉后25 min新西蘭白兔ECoG

3.2 描記EEG與ECoG方法的比較

比較了描記EEG及ECoG的方法，顯然描記EEG方法簡便，操作簡單，從安裝電極到描記結(jié)束，一般只需20 min，操作熟練者一人完成整個描記過程。另外家兔無創(chuàng)傷，不需麻醉及手術(shù)，可以反復(fù)多次描記，還可利用條件反射訓(xùn)練家兔的配合，操作更簡單，所描記的EEG與ECoG基本一致，完全可以反映腦電活動的情況，是慢性實驗中觀察腦電活動的一種簡便可靠的方法。

3.3 描記EEG過程中干擾的排除

家兔在正常清醒生理狀態(tài)下，描記其EEG有一定的困難，我們經(jīng)過許多次嘗試和摸索，采取了以下幾點措施，取得了較好的效果。腦電圖在急性腦血管疾病的早期診斷、病情評估及預(yù)后方面具有重要價值[7]。

首先對家兔的保定不能強行保定，否則家兔會因體位不好，體態(tài)不穩(wěn)或驚嚇，疼痛而劇烈拼命掙扎，無法描記。我們根據(jù)家兔的生物學(xué)特性，采取自然扒臥保定，這樣家兔體位比較自然，配合較好，一般不劇烈掙扎，配合較好。

其次待家兔妥善保定安靜后，一方面用手撫摸兔頭按撫家兔，使其閉目養(yǎng)神，一面快速插入頭皮電極針，家兔一般也不劇烈掙扎，配合較好。

最后保持周圍環(huán)境的絕對安靜，室內(nèi)外無聲息，描記EEG時室內(nèi)絕對禁止人員的走動及任何聲音，否則對EEG的描記干擾較大。

3.4 關(guān)于電極的放置部位

對兔腦的分層解剖觀察，可以發(fā)現(xiàn)兔頭頂蓋骨面積小，2.5 kg家兔頭頂蓋骨面積大約為20 mm × 20 mm，兔大腦皮層從背面觀察是一尖端向前的楔狀體，前部為發(fā)達的嗅腦，其上方為額頂時，下方為顳葉，枕葉較小，位于最末端，并覆蓋于頂葉之下。根據(jù)頭頂蓋骨的觀察，以頭蓋骨冠狀縫為界，前方下部為額葉，后方為頂葉，側(cè)面及后下部為顳葉及枕葉，顳葉及枕葉相應(yīng)的頭皮部為耳根和眼旁，受干擾影響較大，不宜放置電極。經(jīng)過反復(fù)比較，觀察頭皮、頭蓋骨及大腦皮層解剖位置的關(guān)系，最后

確定以正中矢狀線和后眥連線為定標(biāo)線，前方為額葉，后方為頂葉，在頭皮上共取左右額頂葉4極，組成單雙極導(dǎo)聯(lián)，以兩耳為無關(guān)電極，這樣所描記的EEG受眼及耳活動干擾較小，圖形穩(wěn)定，重復(fù)性也較好。

3.5 關(guān)于麻醉對ECoG的影響

觀察分析了使用氯胺酮及氟哌利多混和麻醉家兔后，2 min～25 min ECoG的圖形變化，可以發(fā)現(xiàn)使用麻醉劑后，一切肌電、耳及眼的活動干擾消失，但麻醉能影響腦電活動，并影響呼吸使腦缺氧，ECoG呈(2～3)c/s的δ波為主，并伴有(4～6)c/s的θ波，因而不適宜作常規(guī)EEG的描記。

參考文獻：

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[3] 王玢. 人體及動物生理學(xué) [M]. 北京：高等教育出版社, 1986： 28-126.

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[7] 晏正輝，王興元. 老年人急性腦血管疾病的腦電圖特征 [J]. 醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報, 2013, 26(6):615-617.