适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器

本技术涉及神经元信息采集设备，具体涉及适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器。

背景技术：

1、大脑的神经网络存在数目极大的神经元，这些神经元是理解大脑动态变化的基础。目前，很多工具都被开发来监控神经网络的神经元活动，其中，细胞外电生理技术能够实时监测神经元的变化。

2、细胞外电生理技术通过将电极直接植入大脑的方式来采集神经元活动。每个电极的尖端可以采用周围神经元放电和低频场电位信号。同时，光遗传技术的广泛应用能够特异性的激活特定脑区的特定神经元。将光遗传技术和细胞外电生理技术结合能够更好的监测并理解不同状态下的小鼠大脑动态变化情况。

3、在目前的实验过程中，由于小鼠颅骨表面有限的操作空间和小鼠体重所能承载重量的限制，对小鼠不同脑区不同深度的神经元进行操控和监测仍较为困难。

4、综上所述，目前需要设计的一种小鼠神经元光刺激和神经元采集设备。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是目前同时在小鼠脑区的多个区域分别植入光纤和电极较为困难的问题。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，包括由两块平行的脑区定位板组成的电极主架、电极安装板、设置在所述电极主架外的保护罩以及多根电极丝和光纤，在两个所述定位板的所需记录脑区的相应位置开设有若干组竖直平行贯穿的小孔，靠近脑表面一侧的所述小孔内竖直插入有毛细不锈钢管并粘牢，在与脑区定位孔中心的并列位置对应的所述小孔内插入适配的螺丝，所述螺丝上滑动设有由两块滑动螺母平行焊接成的滑块并形成丝杠结构，所述螺丝的底部设有固定螺母，所述电极主架上还设有滑道，所述滑道内嵌有所述滑块的其中一块所述滑动螺母，将电极导向管和所述光纤分别并列平行粘牢并依次穿过对应的所述小孔、其中一块所述滑动螺母和毛细不锈钢管，将所述电极导向管和光纤分别与其中一块所述滑动螺母粘牢，所述电极丝穿设于所述电极导向管内，所述保护罩的底端设置有供所述电极穿过的避让孔，所述电极安装板由软排线、标准连接器和设置在所述电极主架上的印制电路板组成。

3、在上述方案中，两个所述定位板的面积为8x8毫米，所述电极为四电极丝，所述电极导向管为石英毛细管，所述光纤为直径200微米的陶瓷插针。

4、在上述方案中，所述电极主架的底部连接有电极主架底座，所述保护罩的底部和电极主架底座分别通过牙科水泥粘接在小鼠的颅骨上，所述电极安装板设置于所述定位板的旁侧。

5、在上述方案中，所述电极丝穿过对应的所述电极导向管的顶端后与所述印制电路板相连。

6、在上述方案中，所述保护罩内侧贴铜胶带形成法拉第笼，所述标准连接器固定于所述保护罩的内壁上，并通过所述软排线与所述印制电路板相连。

7、在上述方案中，所述电极丝的尾端连接有放大器，所述保护罩设置有适配器，所述放大器与所述适配器相连

8、本实用新型提供的小鼠多脑区光纤电极，能够实现充分利用转基因小鼠的优势，特异性的调控并记录特定脑区特定神经元的神经活动，为研究不同脑区神经元活动情况提供了解决办法。同时，本实用新型设计的小鼠多脑区主架内推进器能够通过扭转螺丝调节穿过滑块的光纤和电极的深度，并能够通过设计的滑道稳定推进器的滑块，使记录信号时间更长更稳定。可见，本实用新型充分利用了工具小鼠的优势，在一定程度上解决了小鼠头部承载电极重量有限，脑区较小，不易操作，难以同时控制不同脑区不同深度记录的问题。

技术特征：

1.适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，其特征在于，包括由两块平行的脑区定位板组成的电极主架、电极安装板、设置在所述电极主架外的保护罩以及多根电极丝和光纤，在两个所述定位板的所需记录脑区的相应位置开设有若干组竖直平行贯穿的小孔，靠近脑表面一侧的所述小孔内竖直插入有毛细不锈钢管并粘牢，在与脑区定位孔中心的并列位置对应的所述小孔内插入适配的螺丝，所述螺丝上滑动设有由两块滑动螺母平行焊接成的滑块并形成丝杠结构，所述螺丝的底部设有固定螺母，所述电极主架上还设有滑道，所述滑道内嵌有所述滑块的其中一块所述滑动螺母，将电极导向管和所述光纤分别并列平行粘牢并依次穿过对应的所述小孔、其中一块所述滑动螺母和毛细不锈钢管，将所述电极导向管和光纤分别与其中一块所述滑动螺母粘牢，所述电极丝穿设于所述电极导向管内，所述保护罩的底端设置有供所述电极穿过的避让孔，所述电极安装板由软排线、标准连接器和设置在所述电极主架上的印制电路板组成。

2.如权利要求1所述的适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，其特征在于，两个所述定位板的面积为8x8毫米，所述电极为四电极丝，所述电极导向管为石英毛细管，所述光纤为直径200微米的陶瓷插针。

3.如权利要求1所述的适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，其特征在于，所述电极主架的底部连接有电极主架底座，所述保护罩的底部和电极主架底座分别通过牙科水泥粘接在小鼠的颅骨上，所述电极安装板设置于所述定位板的旁侧。

4.如权利要求1所述的适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，其特征在于，所述电极丝穿过对应的所述电极导向管的顶端后与所述印制电路板相连。

5.如权利要求1所述的适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，其特征在于，所述保护罩内侧贴铜胶带形成法拉第笼，所述标准连接器固定于所述保护罩的内壁上，并通过所述软排线与所述印制电路板相连。

6.如权利要求1所述的适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，其特征在于，所述电极丝的尾端连接有放大器，所述保护罩设置有适配器，所述放大器与所述适配器相连。

技术总结
本技术公开了适用于小鼠多脑区同步光电信号采集与刺激的微型推进器，包括电极主架、电极安装板、保护罩以及多根电极丝和光纤，靠近脑表面一侧的小孔内竖直插入有毛细不锈钢管并粘牢，螺丝上滑动设有滑块并形成丝杠结构，滑道内嵌有滑动螺母，将电极导向管和光纤分别并列平行粘牢并依次穿过对应的小孔、其中一块滑动螺母和毛细不锈钢管，电极丝穿设于电极导向管内，电极安装板由软排线、标准连接器和设置在电极主架上的印制电路板组成。本技术，上述方案能解决目前在同时在小鼠的多个区域分别植入光纤电极较为困难且电极推进器不稳定导致记录信号较差的问题，并利用小鼠基因鼠种类较多的现实情况实现光刺激和电极记录同步进行。

技术研发人员：伊鸣,郑雅文,佟济甫,万有,邢苑薇
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：20231016
技术公布日：2024/9/23