一、原理
动物脑立体定位仪基于三维坐标系的原理设计，通过准确地确定目标脑区的三维空间位置，实现对动物脑部特定结构的定向操作。其基座与固定系统为整个装置提供支撑，耳杆固定器根据不同动物种类（如大鼠、小鼠等）设计有不同的适配器，确保动物头部的稳定固定；三维移动臂是实现精细定位的核心部分，操作者可以通过手动或电动方式调节移动臂在X、Y、Z三个轴向上的位置，以毫米甚至微米级别的精度接近目标脑区。
二、类型与构造
大动物脑立体定位仪
有多种不同的型号可供选择，如大动物经典机械型，大动物数显型，数控型，双臂型，四臂型等。可以在两个平行轨道上安装六个操作臂，可以实现在一个动物上多个探针独立定位。操作臂可以调节，通过引导螺纹控制左右和上下方向的移动，前后控制通过楔形榫头来进行，在每个方向上都可以移动80mm。通用关节则使操作者可以在上下或左右平面上，让夹持器的转动可达90度。改进型的锁定部件可以让脑立体定位仪锁定在任何角度而不发生滑动，也提供了90度垂直方向的锁定。还有标准型脑立体定位仪采用三线螺纹，可实现很好的位置定位，定位过程平滑、线性，并且可选前后微调组件（如51858组件，可以25mm范围内，以10微米为步进，前后微调）。
例如猫/猴脑立体定位仪主要配置有两个51804左边操作臂、两个51806右边操作臂、一个51801平行导轨框架（12英寸）、一个51826猫/猴头部固定器带18耳棒等。
小动物脑立体定位仪（以大鼠、小鼠为例）
数字显示型脑立体定位仪
适用于小鼠、新生大鼠、鸟类等动物的研究。无U型底座设计，操作空间大；读数精度采用游标卡尺方式，读数精度为10μm；操作臂上下、前后、左右移动范围可达80mm，垂直方向移动90°可锁住；配有鼻子适配器、三种不同型号的耳棒等；三角形的导轨使之能够进行快速定位。其通用的接点便于实验者横向或纵向移动电极，锁定装置能够将电极以任何角度固定，不会滑脱；还有目标定位的调零功能，在任意一个位点，每条轴方向上的显示都可以归零，简化操作、方便阅读。
精密型手动款脑立体定位仪
国产精加工，性价比优。手动款式准确度为0.1mm。小鼠及幼大鼠脑立体定位仪适配器的小鼠适配器耳杆采用树脂材料，对进行适合的锥度处理，能够牢固地夹紧小鼠头部又避免了采用不锈钢作为耳杆对小鼠颅骨的损伤，两侧耳杆的高度和门齿夹的高度均可自由进行调节，并带有刻度，适合不同的角度进行实验。
三、技术革新
现代设备往往集成了数字化控制系统，如步进电机驱动的位移控制、LCD显示屏直接显示移动距离、甚至内置脑图谱数据库等，提高了操作的便捷性和定位的准确性。一些动物脑立体定位仪支持软件内置脑图谱，无需调平即可实现准确定位，显著提升了实验效率和成功率。
四、应用领域
神经解剖学研究
通过准确放置标记物或染色剂，研究者能够详细描绘出特定脑区的结构特征及其与其他区域的连接关系。
神经生理学实验
利用微电极记录技术，可以直接从动物脑部特定区域采集电信号，分析神经元活动模式。
神经药理学与基因应用
通过向脑区注射药、病毒载体或基因编辑工具，研究药作用机制或进行基因研究。
病症模型建立
在神经系统类病症的研究中，通过定向操作建立相应的动物模型，以便于病理机制探讨和新疗法开发。
脑内移植
在脑内神经干细胞移植、脑损伤等医学领域，立体定位技术确保了物质的准确送达。
五、挑战与未来展望
挑战
操作复杂度高、对操作人员技能要求严格等。
未来展望
结合先进的成像技术（如MRI、PET等），将进一步优化定位精度，拓宽应用场景，为神经科学研究带来更多可能性。并且随着技术的持续创新，可能会集成机器学习算法来优化定位过程，或者使用无线技术减少对动物的干扰等。