CN103431861A - 电生理记录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电生理记录装置，用于同时记录实验动物多个脑区的电生理信号，定位板上设有通孔，通孔的数目与待记录电生理信号的脑区的数目相同，通孔在定位板上的分布位置与实验动物的大脑图谱确定的待记录脑区的位置对应；记录电极通过通孔贯穿定位板，且记录电极位于通孔内的部分与定位板抵接。上述电生理记录装置能将多个记录电极同时植入多个脑区并记录多个脑区的电生理信号。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种电生理记录装置。
背景技术
中枢神经系统和精神疾病一直威胁人类健康，困扰人类正常生活，其包括癫痫、帕金森症、精神分裂症、神经性厌食、抑郁症、老年痴呆症、震颤、痉挛、强迫症、焦虑症、脑中风、以及毒瘾等。目前世界范围内的神经系统和精神疾病患者有约6亿人，其中我国约占四分之一。并且随着社会的老龄化发展以及经济、社会、环境等多因素的影响，这些疾病的患者数量有逐年增加的趋势，对社会和经济的发展造成了巨大的障碍。因此，亟需全面和深入地研究神经回路的重塑与修复机制，进而揭示和阐明神经系统和精神疾病在细胞回路层面上的发病机理和探讨更加有效的临床治疗靶点。
电生理信号是神经科学研究中的一项重要指标。通过植入在模型动物特定脑区的电极，研究者可以记录到不同刺激条件下的电生理信号，或者研究模型动物特定行为学与电生理信号放电模式的联系。由于大多数神经活动都是多个脑区共同作用的结果，为了精确地研究不同脑区对于某一特定行为或刺激下的响应，通常需要同时对多个脑区进行电生理记录。
目前常用的方法是同时使用多个电极进行电生理记录。然而由于实验动物（如小鼠）的脑部较小，采用多个电极时每个电极均需要一个微操作臂来实现精确定位，而操作空间非常有限，较难实现电极的同时植入。
发明内容
基于此，有必要提供一种能实现同时植入多个脑区并记录多个脑区的电生理信号的电生理记录装置。
一种电生理记录装置，用于记录实验动物多个脑区的电生理信号，包括定位板及记录电极；
所述定位板上设有通孔，所述通孔的数目与待记录电生理信号的脑区的数目相同，所述通孔在所述定位板上的分布位置与实验动物的大脑图谱确定的待记录脑区的位置对应；
所述记录电极通过所述通孔贯穿所述定位板，且所述记录电极位于所述通孔内的部分与所述定位板抵接。
在其中一个实施例中，所述记录电极的数目与所述通孔的数目相同。
在其中一个实施例中，所述定位板为两块，分别为第一定位板以及第二定位板，且所述第一定位板上的所述通孔与所述第二定位板上的所述通孔正对；
所述电生理记录装置还包括支撑杆，所述支撑杆设于所述第一定位板与所述第二定位板之间，用于连接所述第一定位板与所述第二定位板；
所述记录电极通过所述通孔贯穿所述第一定位板以及所述第二定位板，所述记录电极位于所述第一定位板的通孔内的部分与所述第一定位板抵接，所述记录电极位于所述第二定位板的通孔内的部分与所述第二定位板抵接。
在其中一个实施例中，所述电生理记录装置还包括微驱动组件，所述微驱动组件的数目与所述记录电极的数目相同，且一一对应；
所述微驱动组件包括微调螺帽、固定螺帽、精密螺杆、螺圈以及固定杆；
所述螺圈套设于所述精密螺杆上，与所述精密螺杆啮合，所述固定杆设于所述第一定位板与所述第二定位板之间，且所述固定杆的两端分别与所述第一定位板及所述第二定位板抵接，所述固定杆与所述记录电极平行设置；
所述精密螺杆贯穿所述第一定位板及所述第二定位板，与所述记录电极平行设置，且所述螺圈相对的两侧分别与所述记录电极及所述固定杆抵接；
所述微调螺帽与所述固定螺帽分别设于所述精密螺杆的两端上，且所述微调螺帽远离所述记录电极的插入端，用于控制所述精密螺杆转动。
在其中一个实施例中，所述螺圈与所述精密螺杆的精度相同，所述精密螺杆的螺纹间距为100～300微米。
在其中一个实施例中，所述微调螺帽、所述固定螺帽、所述精密螺杆以及所述螺圈的材质为金属，所述第一定位板、所述第二定位板、所述支撑杆以及所述固定杆的材质为硬质塑料。
在其中一个实施例中，所述螺圈为方形螺圈或正六边形螺圈，所述固定杆为方形固定杆。
在其中一个实施例中，所述支撑杆的数目为三根或四根。
在其中一个实施例中，所述记录电极为单电极、电极阵列、光电极或光电极阵列。
在其中一个实施例中，所述记录电极的数目为两个。
上述电生理记录装置将多个记录电极集成至定位板上，而多个记录电极在定位板上的分布位置与实验动物的大脑图谱确定的待记录脑区的位置对应。从而使得在记录实验动物多个脑区的电生理信号时，可以将集成在定位板上的多个记录电极同时植入至实验动物多个脑区，并记录多个脑区的电生理信号。特别是，多个待记录脑区的位置较为对称时，上述电生理记录装置不需要设置额外的精确定位组件，即可以得到较好的结果。
附图说明
图1为一实施方式的电生理记录装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一实施方式的电生理记录装置10，包括第一定位板100、第二定位板200、支撑杆300、记录电极400以及微驱动组件500。
第一定位板100上开设有通孔（图未标）。通孔的数目与待记录电生理信号的脑区的数目相同，通孔在第一定位板100上的分布位置与实验动物的大脑图谱确定的待记录脑区的位置对应。根据实验动物的大脑图谱，可以确定待记录脑区的具体XY坐标（待记录脑区的位置）。其中，通孔是采用精密台钻开设的。
第二定位板200上设有通孔（图未标），且第二定位板200上的通孔与第一定位板100上的通孔正对。
支撑杆300设于第一定位板100与第二定位板200之间，用于连接第一定位板100与第二定位板200。第一定位板100、第二定位板200与支撑杆300一起构成定位台。在本实施方式中，支撑杆300的数目为四根。可以理解，支撑杆300的数目也可以为三根、六根等。
记录电极400通过位于第一定位板100上的通孔以及位于第二定位板200上的通孔分别贯穿第一定位板100及第二定位板200。记录电极400位于第一定位板100的通孔内的部分与第一定位板100抵接，同时记录电极400位于第二定位板200的通孔内的部分与第二定位板抵接。从而使得记录电极400卡设于第一定位板100、第二定位板200与支撑杆300一起构成的定位台上。
第一定位板100与第二定位板200同时存在可以使记录电极400更稳定的固定。可以理解，在其他实施方式中，可以只有第一定位板100或第二定位板200。可以理解，定位板的数目也可以为三块或更多。
在本实施方式中，记录电极400为光电极，记录电极400的数目为两个，且记录电极400的数目与通孔的数目相同。记录电极400包括电极410、光纤420以及光电接口430。电极410与光纤420平行设置，且电极410与光纤420的非插入端均匀与光电接口430连接。可以理解，在其他实施方式中，记录电极也可以为单电极、电极阵列、光电极阵列等。记录电极400的数目也可以比通孔的数目少。
微驱动组件500的数目与记录电极400的数目相同，且一一对应。微驱动组件500用于微调记录电极400在Y轴的位置，从而达到精确定位的目的。
微驱动组件500包括螺圈510、精密螺杆520、固定杆530、微调螺帽540以及固定螺帽550。
螺圈510套设于精密螺杆520上，且与精密螺杆520啮合。螺圈510与精密螺杆520的精度相同。为达到精确定位的目的，螺圈510与精密螺杆520的螺纹间距优选为100～300微米。在本实施方式中，精密螺杆520的螺纹间距为180毫米。
固定杆530设于第一定位板100与第二定位板200之间，且固定杆530的两端分别与第一定位板100及第二定位板200抵接，从而使得固定杆530卡设于第一定位板100与第二定位板200之间，且固定杆530与记录电极400平行设置。
精密螺杆520贯穿第一定位板100及第二定位板200，且与记录电极400平行设置。螺圈510相对的两侧分别与记录电极400及固定杆530抵接，从而防止螺圈510转动。
微调螺帽540与固定螺帽550分别设于精密螺杆520的两端上，且微调螺帽540远离记录电极400的插入端，用于控制精密螺杆520转动。转动微调螺帽540时，精密螺杆520随之转动，但是固定杆530会阻碍螺圈510转动，迫使螺圈510沿固定杆530的方向上下滑动（Y轴方向），进而螺圈510带动记录电极400沿记录电极400的方向上下滑动（Y轴方向），从而达到精确定位的目的。精密螺杆520的螺纹间距为180毫米，当微调螺帽540平均每旋转一度时，记录电极400向上或向下移动0.5微米，进而达到精确定位，满足一般实验的要求。
在实施方式中，螺圈510为方形螺圈，固定杆530为方形固定杆。可以理解，螺圈510也可以为正六边形螺圈，固定杆530为正六棱柱。
上述电生理记录装置10将多个记录电极400集成至定位板上，而多个记录电极400在定位板上的分布位置与实验动物的大脑图谱确定的待记录脑区的位置对应。从而使得在记录实验动物多个脑区的电生理信号时，可以将集成在定位板上的多个记录电极400同时植入至实验动物多个脑区，并记录多个脑区的电生理信号。特别是，多个待记录脑区的位置较为对称时，上述电生理记录装置10不需要设置额外的精确定位组件，即可以得到较好的结果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电生理记录装置，用于记录实验动物多个脑区的电生理信号，其特征在于，包括定位板及记录电极；
所述定位板上设有通孔，所述通孔的数目与待记录电生理信号的脑区的数目相同，所述通孔在所述定位板上的分布位置与实验动物的大脑图谱确定的待记录脑区的位置对应；
所述记录电极通过所述通孔贯穿所述定位板，且所述记录电极位于所述通孔内的部分与所述定位板抵接。
2.根据权利要求1所述的电生理记录装置，其特征在于，所述记录电极的数目与所述通孔的数目相同。
3.根据权利要求1所述的电生理记录装置，其特征在于，所述定位板为两块，分别为第一定位板以及第二定位板，且所述第一定位板上的所述通孔与所述第二定位板上的所述通孔正对；
所述电生理记录装置还包括支撑杆，所述支撑杆设于所述第一定位板与所述第二定位板之间，用于连接所述第一定位板与所述第二定位板；
所述记录电极通过所述通孔贯穿所述第一定位板以及所述第二定位板，所述记录电极位于所述第一定位板的通孔内的部分与所述第一定位板抵接，所述记录电极位于所述第二定位板的通孔内的部分与所述第二定位板抵接。
4.根据权利要求3所述的电生理记录装置，其特征在于，所述电生理记录装置还包括微驱动组件，所述微驱动组件的数目与所述记录电极的数目相同，且一一对应；
所述微驱动组件包括微调螺帽、固定螺帽、精密螺杆、螺圈以及固定杆；
所述螺圈套设于所述精密螺杆上，与所述精密螺杆啮合，所述固定杆设于所述第一定位板与所述第二定位板之间，且所述固定杆的两端分别与所述第一定位板及所述第二定位板抵接，所述固定杆与所述记录电极平行设置；
所述精密螺杆贯穿所述第一定位板及所述第二定位板，与所述记录电极平行设置，且所述螺圈相对的两侧分别与所述记录电极及所述固定杆抵接；
所述微调螺帽与所述固定螺帽分别设于所述精密螺杆的两端上，且所述微调螺帽远离所述记录电极的插入端，用于控制所述精密螺杆转动。
5.根据权利要求4所述的电生理记录装置，其特征在于，所述螺圈与所述精密螺杆的精度相同，所述精密螺杆的螺纹间距为100～300微米。
6.根据权利要求4所述的电生理记录装置，其特征在于，所述微调螺帽、所述固定螺帽、所述精密螺杆以及所述螺圈的材质为金属，所述第一定位板、所述第二定位板、所述支撑杆以及所述固定杆的材质为硬质塑料。
7.根据权利要求4所述的电生理记录装置，其特征在于，所述螺圈为方形螺圈或正六边形螺圈，所述固定杆为方形固定杆。
8.根据权利要求3所述的电生理记录装置，其特征在于，所述支撑杆的数目为三根或四根。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电生理记录装置，其特征在于，所述记录电极为单电极、电极阵列、光电极或光电极阵列。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的电生理记录装置，其特征在于，所述记录电极的数目为两个。
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