新西蘭兔腦電的生物學特性

惲時鋒，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

(南京軍區南京總醫院比較醫學科， 全國科普教育基地，南京 210002)

家兔是醫學研究中常用的嚙齒類實驗動物，在神經系統功能的實驗研究中，經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下，大腦皮層自發的具有持續節律性的電活動，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，直接記錄ECoG[1-4]，但開顱手術創傷大，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，經常誘發異常的腦電活動[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，現報道如下：

1 材料和方法

1.1 實驗用兔及飼養管理

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；實驗動物生產許可證編號：SCXK(軍) 2007-012。。 家兔飼養于江蘇蘇州楓橋輻射制品廠生產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，江蘇恒瑞醫藥股份有限公司產品，批號：國藥準字H32022820 ；氟哌利多注射液，上海旭東海普藥業有限公司產品，批號：國藥準字H31020895

1.3 腦電圖機

日本產光電4217型走紙式腦電圖機。

1.4 EEG描記

1.4.1 頭皮電極：醫用15 mm不銹細針，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，相當于兔雙額及頂中央區。

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。

1.5.2 開顱手術及電極安置:按外科手術常規，保定動物，術部剃毛，消毒，蓋手術巾、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，放回籠內正常飼養。

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

1.6 麻醉狀態下ECoG的動態描記

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波散在或陣發出現，見圖1。

2.2 ECoG圖形

2.3 麻醉狀態下不同時間段的ECoG的動態變化

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，可以發現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下所描記的，因而可以作為正常新西蘭兔標準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。另外家兔無創傷，不需麻醉及手術，可以反復多次描記，還可利用條件反射訓練家兔的配合，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下，描記其EEG有一定的困難，我們經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，體態不穩或驚嚇，疼痛而劇烈拼命掙扎，無法描記。我們根據家兔的生物學特性，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。

最后保持周圍環境的絕對安靜，室內外無聲息，描記EEG時室內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 關于電極的放置部位

對兔腦的分層解剖觀察，可以發現兔頭頂蓋骨面積小，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，側面及后下部為顳葉及枕葉，顳葉及枕葉相應的頭皮部為耳根和眼旁，受干擾影響較大，不宜放置電極。經過反復比較，觀察頭皮、頭蓋骨及大腦皮層解剖位置的關系，最后

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

3.5 關于麻醉對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，可以發現使用麻醉劑后，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EEG的描記。

參考文獻：

[1] 施新猷，編著.醫用實驗動物學 [M]. 西安：陜西科學技術出版社, 1989： 28-162.

[2] 南京農業大學出版社. 家畜生理學[M]. 北京：農業出版社, 1984： 14-50.

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

[4] 陳明. 6β-乙酰氧蓁去甲茛菪烷對清醒兔腦皮層電圖的影響 [J]. 上海第二醫科大學學報, 1992, 12:29.

[5] 董獻珍. 家兔癲癇模型制作及皮層電圖分析 [J]. 腦電圖學與神經精神疾病雜志, 1988, 4:95。

[6] 徐家萱, 胡振序, 潘松青. 家兔顱外頭皮腦電圖的實驗研究 [J]. 湖北醫科大學學報, 1994, 15(3):237-241.

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