想知道神經(jīng)科學(xué)咋研究？盤點(diǎn)腦立體定位儀等前沿技術(shù)與方法

來源：上海玉研科學(xué)儀器有限公司      分類：應(yīng)用方案 2025-05-07 18:45:15 24閱讀次數(shù)

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在探索人類大腦與神經(jīng)系統(tǒng)奧秘的征途上，神經(jīng)科學(xué)無疑是一門至關(guān)重要的學(xué)科。針對大小鼠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的各類神經(jīng)科學(xué)研究不僅揭示了神經(jīng)系統(tǒng)的基本工作原理，還為理解人類行為、認(rèn)知、情感以及多種神經(jīng)性疾病提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。

動(dòng)物的神經(jīng)科學(xué)研究方法日新月異，不斷推動(dòng)著該領(lǐng)域的進(jìn)步。本文將從腦立體定位儀、行為學(xué)研究、疼痛研究與生物電信號(hào)采集四個(gè)維度，系統(tǒng)梳理當(dāng)前神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)與方法，以期為科研工作者提供一份詳盡的指南。

腦立體定位儀：腦科學(xué)研究的基礎(chǔ)工具

01

腦立體定位儀核心功能

• 定向刺激與破壞：通過電極或手術(shù)工具調(diào)控特定腦區(qū)活動(dòng)，用于神經(jīng)環(huán)路解析或病癥模型構(gòu)建；

  
  

• 藥品注射與細(xì)胞移植：將藥物、干細(xì)胞等準(zhǔn)確遞送至目標(biāo)區(qū)域，研究神經(jīng)類病癥的治療效果；

  
  

• 電位引導(dǎo)與記錄：記錄深部腦區(qū)電生理信號(hào)，分析神經(jīng)活動(dòng)與行為學(xué)的關(guān)聯(lián)。

02

技術(shù)特點(diǎn)

• 三桿加固十字臂：十字臂升級(jí)為三桿固定，雙側(cè)貫通，精準(zhǔn)穩(wěn)固，旋轉(zhuǎn)采用類軸承設(shè)計(jì)，三年免校準(zhǔn)，磨損小、定位準(zhǔn)；

• 多維度調(diào)節(jié)：三維操作臂支持上下、左右、前后及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，滿足復(fù)雜實(shí)驗(yàn)需求；

• 兼容性與擴(kuò)展性：模塊化設(shè)計(jì)支持快速更換夾具或工具，適配電生理、光遺傳等多種實(shí)驗(yàn)需求；

• 數(shù)顯大屏：配備4.3英寸數(shù)字顯示屏，數(shù)據(jù)顯示更加清晰可視化觸屏控制，方便用戶使用，無需培訓(xùn)，快速上手。

03

神經(jīng)造模應(yīng)用場景

帕金森病模型：

• 操作：通過腦立體定位儀定向破壞黑質(zhì)致密部，模擬多巴胺能神經(jīng)元缺失；

• 價(jià)值：揭示帕金森病的發(fā)病機(jī)制，評估新型治療策略（如干細(xì)胞移植、基因治療）的效果。

腦缺血模型：

• 操作：定位大腦中動(dòng)脈區(qū)域誘導(dǎo)栓塞，評估神經(jīng)保護(hù)劑的作用；

• 價(jià)值：研究腦缺血的病理生理過程，開發(fā)腦保護(hù)藥物。

癲癇模型：

• 操作：在海馬體或杏仁核注射化學(xué)物質(zhì)（如海人酸），誘導(dǎo)癲癇發(fā)作；

• 價(jià)值：探索癲癇的神經(jīng)機(jī)制，測試抗癲癇藥物的療效。

神經(jīng)退行性疾病模型：

• 操作：在特定腦區(qū)注射毒性物質(zhì)（如Aβ蛋白），模擬阿爾茨海默??；

• 價(jià)值：研究神經(jīng)退行性疾病的早期診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

行為學(xué)研究：解碼動(dòng)物神經(jīng)機(jī)制的基礎(chǔ)方法

行為學(xué)研究是神經(jīng)科學(xué)研究的重要組成部分，通過量化動(dòng)物的行為模式，揭示神經(jīng)系統(tǒng)的功能機(jī)制。以下儀器是行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的“標(biāo)配”：

01

迷宮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

• Morris水迷宮：通過強(qiáng)迫動(dòng)物游泳尋找隱藏平臺(tái)，評估空間記憶能力，是研究海馬體功能、阿爾茨海默病模型的經(jīng)典工具；

• Y迷宮：用于檢測動(dòng)物的空間記憶與工作記憶，適用于嚙齒類動(dòng)物的認(rèn)知功能研究；

• T迷宮：用于測量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的位置偏好，空間記憶和學(xué)習(xí)能力?？稍u估實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的空間記憶能力；

• 此外還有諸如八臂迷宮、巴恩斯迷宮等多種迷宮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可用于多種行為學(xué)研究

02

焦慮與抑郁研究儀器

• 高架十字迷宮：通過動(dòng)物在開放臂與閉合臂中的行為選擇，評估焦慮水平，是焦慮癥研究的“金標(biāo)準(zhǔn)”；

• 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：記錄動(dòng)物在不可逃脫環(huán)境中的靜止時(shí)間，用于抗抑郁藥物的篩選與機(jī)制研究；

• 懸尾實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：通過固定動(dòng)物尾部使其頭向下懸掛，記錄處于該環(huán)境的動(dòng)物產(chǎn)生絕望的不動(dòng)狀態(tài)過程中的一系列參數(shù)，用于抗抑郁、鎮(zhèn)痛以及止痛類藥物的研究。

03

運(yùn)動(dòng)與協(xié)調(diào)能力評估工具

• 轉(zhuǎn)棒疲勞儀：通過旋轉(zhuǎn)桿測試動(dòng)物的平衡能力與抗疲勞能力，適用于神經(jīng)退行性疾病模型（如帕金森病）的研究。

• 小動(dòng)物跑步機(jī)：可用于各疾病模型中大小鼠運(yùn)動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)，設(shè)備以傳動(dòng)帶跑道為基礎(chǔ)，通過設(shè)置傳動(dòng)帶速度和跑道傾斜度，對大小鼠進(jìn)行強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和準(zhǔn)確的疲勞測試。

• 爬梯實(shí)驗(yàn)臺(tái)：評價(jià)腦缺血、腦出血或腦損傷后的感覺運(yùn)動(dòng)功能缺損、功能恢復(fù)、藥物干預(yù)后的療效，是常用的行為學(xué)評測工具。

• 此外，還有爬桿，自主跑輪等運(yùn)動(dòng)與協(xié)調(diào)研究工具

疼痛與炎癥研究：精準(zhǔn)評估神經(jīng)病理機(jī)制

疼痛與炎癥研究聚焦于神經(jīng)性疼痛、炎癥性疾病的病理機(jī)制與治療靶點(diǎn)，以下儀器是疼痛研究的“利器”：

01

機(jī)械痛與熱痛測試儀

• 電子測痛儀：通過機(jī)械針刺，精確測量動(dòng)物的機(jī)械痛閾，適用于鎮(zhèn)痛藥物的篩選與機(jī)制研究；

• 冷熱板測痛儀：記錄動(dòng)物在冷熱板上的抬足潛伏期，評估生理性疼痛與病理性疼痛的差異，適用于神經(jīng)病理性疼痛模型。

02

炎癥和自發(fā)疼痛評估工具

• 鼠爪腫脹儀：通過測量大鼠足趾致炎后的腫脹程度，評估抗炎藥物的療效與作用機(jī)制，是炎癥研究的經(jīng)典工具；

• 雙足平衡測試儀：測量小鼠或大鼠后爪之間的重量分布差異，用于評估骨關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)損傷和術(shù)后疼痛研究中的自發(fā)性疼痛。

腦電肌電采集：解碼神經(jīng)電信號(hào)的“黑匣子”

腦電與肌電信號(hào)是神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的直接反映，玉研儀器提供大小鼠腦電肌電采集系統(tǒng)（EEG/EMG）用于記錄自由活動(dòng)狀態(tài)下的大小鼠睡眠、癲癇和正常行為模式時(shí)的腦電肌電信號(hào)。

01

應(yīng)用方向

02

高級(jí)軟件分析

• 癲癇分析

  在一個(gè)給定時(shí)間內(nèi)，快速識(shí)別和分析用戶定義的癲癇事件。腦電和肌電數(shù)據(jù)自動(dòng)分析和存儲(chǔ)，系統(tǒng)可定制發(fā)表文章用的報(bào)告和圖表。

  
  

  
  

  
  

  分析方法包含：功率譜密度圖、峰值頻率計(jì)算、熱點(diǎn)圖、line length, Racine分級(jí)、癲癇持續(xù)時(shí)間、間隔時(shí)間等。

• 睡眠分析

  睡眠分析軟件可有效減少用戶評分和分析的時(shí)間，提高數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量和準(zhǔn)確度。

  
  

  
  

  
  

  睡眠分析方法包括：聚類評分（Cluster scoring）、閾值分析（threshold scoring）、睡眠圖（hypnograms）、波譜圖 (spectral plots）等。軟件允許用戶快速比較評分，執(zhí)行分析，定制高質(zhì)量的圖表和表格。

結(jié)語

神經(jīng)科學(xué)研究方法涵蓋了腦立體定位儀、行為學(xué)研究、疼痛與炎癥研究以及生物電信號(hào)采集等多個(gè)維度，這些方法和技術(shù)共同構(gòu)成了神經(jīng)科學(xué)研究的重要基石。未來的神經(jīng)科學(xué)研究也將更加深入、全面，為揭示大腦與神經(jīng)系統(tǒng)的奧秘提供更加堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

神經(jīng)科學(xué)研究儀器的選擇直接決定了實(shí)驗(yàn)的深度與廣度。無論是行為學(xué)研究、疼痛與炎癥研究，還是腦電肌電采集，精準(zhǔn)的儀器設(shè)備都是科研成功的關(guān)鍵。玉研儀器致力于為神經(jīng)科學(xué)研究提供一站式解決方案，助力科研人員突破技術(shù)瓶頸，推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展！

關(guān)注我們，獲取更多神經(jīng)科學(xué)研究儀器資訊與優(yōu)惠活動(dòng)！

自研核心，鑄就非凡實(shí)力

，作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的科研設(shè)備制造商，自2010年成立以來15年始終秉承創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，自研鑄就精品”的核心理念，致力于科學(xué)儀器的自主研發(fā)與生產(chǎn)，目前產(chǎn)品線覆蓋實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)、生理信號(hào)采集、神經(jīng)科學(xué)研究等多個(gè)科研及應(yīng)用領(lǐng)域，不僅在常規(guī)儀器上不斷優(yōu)化升級(jí)，更勇于探索前沿技術(shù)，推出了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端科學(xué)儀器。

公司研發(fā)人員占比40%，擁有傳感器、芯片設(shè)計(jì)、核心算法等科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，在產(chǎn)品落地與運(yùn)營，市場與學(xué)術(shù)推廣，綜合產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用等方面均有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)提供支持，公司擁有可覆蓋全國的服務(wù)點(diǎn)，技術(shù)服務(wù)能力強(qiáng)大，客戶涵蓋清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、四川大學(xué)華西醫(yī)院、北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院等國內(nèi)外一流研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)院。

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