[發明專利]一種用于嚙齒類動物的經顱直流電刺激系統

在審

• 申請號: 202210636307.5
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN115054821A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 張效初;左會琳
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: A61N1/04
• 分類號: A61N1/04;A61N1/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 金怡

本發明涉及一種用于嚙齒類動物的經顱直流電刺激系統，包括：電極管包括：底座和柱狀電極管，二者均設有通孔，柱狀電極管通孔的下端與底座通孔相通連；底座與嚙齒類動物顱骨相粘合，通孔用于注入導電介質；電極片，固定于嚙齒類動物軀干皮膚；電刺激儀，用于設定電流強度，并提供電壓輸出；兩根電極線，一根電極線將電極片與電刺激儀的正極或負極輸出口相連，另一根電極線的一端插入電極管的導電介質，另一端與電刺激儀的負極或正極輸出口相連；透明行為箱，用于放置嚙齒類動物，使其在透明行為箱內自由活動狀態下進行電刺激干預。本發明提供的系統采用無損顱骨的方式，將電極管與顱骨表面牢固地粘合，電極管采用非金屬材質，可兼容核磁共振掃描儀。

技術領域

本發明涉及神經科學技術領域，具體涉及一種用于嚙齒類動物的經顱直流電刺激系統。

背景技術

精神活性物質成癮是一種以強迫性用藥行為為特征的慢性復發性腦疾病，通常伴隨較高的復吸率，成癮者的長期用藥行為對個人和公共健康及社會經濟和安定都造成了嚴重的影響。根據世界藥物報告，安非他命類精神活性物質(以安非他命和甲基安非他命為主)是當前主要的一種被非法使用的濫用物質。對于治療甲基安非他命(俗稱冰毒)，目前仍缺乏有效的特異性藥物。而作為一種無創的非侵入式神經激活干預手段，經顱直流電刺激(tDCS)是一種富有前景且受到神經科學及腦醫學領域內廣泛關注的新興技術。

tDCS通過施加于頭皮上的微弱直流電流改變細胞靜息膜電位，引起極性依賴的皮層興奮性改變，一般認為陽極刺激可以導致皮層興奮性增加，陰極則抑制皮層興奮性。tDCS的長期效應被認為與突觸可塑性的長時程增強(LTP)有關。

tDCS目前已被用于治療多種精神和神經性疾病，包括腦卒中、精神分裂、帕金森、抑郁和物質成癮等，然而，關于其在神經細胞和分子層面發揮作用的機制仍有待闡明，因此迫切需要神經科學領域類常用到的動物相關模型進一步研究tDCS的干預機制。

然而當前少有報道利用動物的經顱直流電刺激探究行為變化和相關神經機制，原因可能與不成熟的動物電極設置與固定和如何解決當前電刺激技術中高度束縛狀態下對動物本身情緒及行為的影響兩方面因素有關。現有動物經顱直流電刺激所用的電極裝置容易脫落，并且，由于使用顱釘進行電極裝置的固定，無法進行磁共振掃描。

因此，可使動物在不受行為影響的自由活動狀態下進行經顱直流電刺激，且電極裝置不易脫落，以實現長期行為干預，并可進一步利用磁共振成像儀等神經科學技術探究行為干預結果背后的神經機制成為一個亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于嚙齒類動物的經顱直流電刺激系統。

本發明技術解決方案為：一種用于嚙齒類動物的經顱直流電刺激系統，包括：

電極管，包括：底座和柱狀電極管，所述底座和所述柱狀電極管均設有通孔，所述柱狀電極管通孔的下端與所述底座通孔相通連；所述底座與嚙齒類動物顱骨相粘合，所述通孔用于注入導電介質；

電極片，固定于所述嚙齒類動物軀干的皮膚上；

電刺激儀，用于設定電流強度，并提供電壓輸出；

兩根電極線，一根電極線連接所述電極片與所述電刺激儀的正極或負極輸出口；另一根電極線的一端插入所述電極管中的導電介質中，另一端與所述電刺激儀的負極或正極輸出口相連；

透明行為箱，用于放置所述嚙齒類動物，使其在所述透明行為箱內自由活動的狀態下進行電刺激干預。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：