小动物脑电肌电系统主要应用于对大小鼠脑电肌电进行记录、睡眠评价、癫痫分析、睡眠剥夺、动物行为同步视频采集等实验。系统可扩展兼容光遗传、行为学等其它模块。支持皮层脑电、深部脑电、局部场电位等采集，可以用认知研究。

小动物脑电肌电系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分包含数据采集和调理器、万向转向器、前置放大器、动物脑电肌电电极及配件、头帽、活动笼、视频采集系统（选配）等；软件部分包含数据采集和睡眠专业分析软件、癫痫专业分析软件等。

该套系统的整体架构为将已放置好电极的动物放置于清醒活动笼中，使其自由活动、饮水和取食，同时平板支架上的摄像头对其活动进行不间断拍摄，重量极轻的前置放大器插入连接适配器（头帽）中，并连接转向器和数据采集器，信号数据通过 USB 连接线接入电脑软件中。

产品特点：

完整的一站式脑电肌电采集系统。提供涵盖采集电极、固定头帽、放大器、采集器、连接系绳、活动笼、安装平板和采集软件、分析软件全套完整的脑电肌电采集设备，配有脑电肌电模拟器、测试仪等设备用于验证系统的准确性和稳定性。

使用前置放大器进行放大和滤波，可以有效过滤噪音的影响，采集到干净的脑电肌电信号。

系统拓展性强，可结合光遗传、行为学、生物传感器（谷氨酸、葡萄糖、乳酸、乙醇、胆碱、儿茶酚胺类）、FSCV等多种系统一起使用。

具有有线和无线系统，适用于不同实验需要，可以使用不同的传输方式，可以结合行为学、低压氧等场景使用。

主要应用：

睡眠研究、癫痫研究、深部电极记录、皮层记录、场电位、认知研究

具备多种拓展功能：

· 实时监测动物脑、肌电、化学物质的总浓度（谷类、电碱、日用、乙醇、胆碱）

· 可实现动物自由活动状态下实时监控

· 遥测功能，监测动物可实现在脑内测出的信号，实时测定脑化学物质的浓度

系统组成：
· 电流转换器：塑料材质的转换器安装在清醒活动笼上；
· 前置放大器：信号在动物的头部被放大和过滤，同时保证清晰、无伪影的数据的传输；
· 电极及头盔：大鼠、小鼠需配置不同型号的电极及固定器；
· 电缆：连接电流转换器和前置放大器，电缆外部包裹了一根金属的弹簧管，以防动物撕咬；
· 数据监控及采集系统：在数据输送到软件前进行第二次放大和过滤；

产品组件：

• 大小鼠头部电极和固定装置

头部电极主要通过头帽固定，头帽上有固定的插口，可以直接嵌合大小鼠的前置放大器，即插即用。电极头帽中有6对电极引脚，其中4对是EEG信号，2对是EMG信号。使用时，EEG型号通过头部螺钉进行采集，EMG信号通过背部的两根导丝插入肌肉中采集。

• 前置放大器

 

大鼠和小鼠前置放大器分别具有不同的接口，用于连接头帽，实现电信号的采集、放大和滤波。

• 弹簧系绳

 

一根18英寸的线缆通过转轮链接到前置放大器。线缆中的导线外层被一层金属弹簧丝保护着。用于动物活动时的延伸和收缩，保护连接线的安全和数据传输的稳定。

• 安装平板和万向转向轮

 

万向转向轮用于连接系绳和数据采集器，防止动物在活动笼中转圈导致系绳打结或产生扭力。

• 数据采集和分析软件

 

脑电肌电系统标配数据采集软件，可以采集脑电和肌电等的数据文件，支持导出多种通用格式。睡眠专业分析软件和癫痫分析软件等可以根据具体的实验需要进行选择。

睡眠专业分析软件，主要应用于睡眠节律分析，通过脑电肌电的频率和功率变化，区分出动物的清醒、非快动眼睡眠、快动眼睡眠三个状态，并对三种状态进行统计和分析。
癫痫专业分析软件，可以通过癫痫发作时脑电的频率、功率、线长等特征值的异常来进行识别和判断，可以识别和筛选癫痫事件，并进行统计分析。

主要技术指标：

技术参数	3通道	4通道
谐振频率	200Hz-2KHz	200Hz-20Hz
低通磷	10Hz-1KHz	20Hz-15KHz
ADC精度	14	16
输入/输出端口	1TTL I/O	4TTL I/O
	3模拟输出	4模拟输出

产品配置：

小动物脑电肌电具有三通道和四通道的区别：
三通道又有2EEG/1EMG和3EEG之分。2EEG/1EMG主要用于采集脑电和背部肌电，常用于睡眠评估。3EEG是采集3通道的脑电，常用于癫痫评估。
四通道是在原有三通道的基础上增加一个额外的通道，这个通道可以用于配置光遗传或生物传感器等。
以上脑电采集的通道，也可以单独将一个脑电采集通道拓展成深部电极，用于采集深部脑区（如海马体）的脑电。

产品拓展：
· 生物传感器无线式脑电肌电采集系统

三通道脑电肌电系统，均可拓展为无线式的。
用于大鼠的轻型、头戴式蓝牙无线型号，可同时测量 3 个生物电势并实时呈现数据以供审查。电池寿命达 36 小时，使用现成的电池。对于更长时间的研究，可以快速轻松地更换可拆卸电池组。使用小型 USB 加密狗接收器和标准 Sirenia 软件套件将数据流式传输到计算机。此外，经过大量实践验证的大鼠 EEG/EMG 电极放置系统，可确保实验的快速准备和实验数据的一致性、可靠性。

· 同步视频采集系统

提供了一个平台，用于将 EEG 和 EMG 变化与可观察的行为状态同步。视频可以添加到任何新的或现有的硬件系统中。捕获的视频在屏幕上实时显示，因为它是从动物流式传输的，并在播放模式下与其他记录的数据同步。 

· 化学脑实时监测模块（FSCV快速扫描伏安法）

快速扫描循环安（FSCV）检测法，用于儿茶酚胺（乙胺、去甲肾上腺素、肾上腺素）的测量。可以自由检测系统活动状态下的动物模型。
通过在植入的碳纤维传感器上快速循环电压并测量产生的电流来检测生物胺水平。FSCV系统可以在进行详细的行为研究时测量自发的亚秒级神经递质释放事件。无线和系留系统均在 250 至 400 V/s 的范围内扫描，用户可选范围为 -1.1 至 +1.3 V。所有系统都内置支持控制外部刺激。

参考文献：

睡眠研究

1.Aguilar, D.D., Strecker, R.E., Basheer, R., McNally, J.M. Alterations in sleep, sleep spindle, and EEG power in mGluR5 knockout mice. (2020) J Neurophysiol. Jan 1;123(1):22-33. doi:10.1152/jn.00532.2019 
2.Ahnaou, A., Raeymaekers, L., Steckler, T., & Drinkenbrug, W.H.I.M. (2015). Relevance of the metabotropic glutamate receptor (mGluR5) in the regulation of NREM-REM sleep cycle and homeostasis: Evidence from mGluR5 (-/-) mice. Behavioural Brain Research, 282, 218-226. doi: 10.1016/j.bbr.2015.01.009 
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癫痫研究
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睡眠研究+生物传感器
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FSCV
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11.Chen, D., Qi, Y., Zhang, J., Yang, Y. (2022) Deconstruction of a hypothalamic astrocytewhite adipocyte sympathetic axis that regulates lipolysis in mice.Nature Communications, (2022) 13:7536. doi: 10.1038/s41467-022-35258-6
12.Feng, J., Zhang, C., Lischinsky, J.E., Jing, M., Zhou, J., Wang, H., Zhang, Y., Dong, A., Wu, Z., Wu, H., Chen, W., Zhang, P., Zou, J., Hires, S.A., Zhu, J.J., Cui, G., Lin, D., Du, J., Li, Y. (2019) A Genetically Encoded Fluorescent Sensor for Rapid and Specific In Vivo Detection of Norepinephrine. Neuron, Volume 102, Issue 4, 22 May. doi: 10.1016/j.neuron.2019.02.037

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