甘氨酸和γ-氨基丁酸对小鼠游离脊髓的初级传入终末兴奋性的作用

本工作在正常离体小鼠(天龄10—15d)脊髓进行。实验结果表明:电刺激邻近记录电极的背根,微电泳GABA及GABA的协同剂Thip、Thiomuscimol和甘氨酸(Glycine)均能引起小鼠脊髓单一初级传入纤维终末的兴奋阈值下降,兴奋性增高,说明终末发生了去极化的变化。同时电泳荷包牡丹碱(Bicuculline)能逆转GABA及其协同剂的去极化作用,但对Glycine的去极化作用无效。而士的宁(Strychnine)能逆转Glycine的去极化作用,对GABA的去极化作用无效。说明在小鼠脊髓初级传入终末存在GABA_A受体及Glycine受体,而且在传入终末区Glycine受体类型可能与脊髓内其它部位的相同。     

躯体感觉传入系统存在GABA_A受体依赖和NMDA受体依赖两种不同的突触前抑制形式

正"侧向抑制"是指相邻神经元彼此之间相互抑制的一种现象,对于提高感觉的灵敏度和精细度有着重要意义。侧向抑制现象在视觉系统最为显著,在躯体感觉系统也存在这样的现象。比如,当我们电刺激某一脊髓节段的背根时,其相邻节段的背根可以被逆向激活,产生去极化的电位变化,这种现象被称为初级传入纤维去极化(primary afferent depolarization,PAD)。由     

猫内脏躯体反射节段性的分析

刺激猫内脏大神经,在一根肋间神经记录反射放电(VSR),然后切断与记录的神经同节段或邻近节段的背根,或孤立脊髓,分析 VSR 的传入与传出间的节段关系。结果是不论切断同节段背根或其他节段背根,只要保留一部分节段的内脏传入,即可记录到 VSR,但幅度减小,潜伏期延长。横切脊髓,孤立出一个节段的脊髓,保留其背根腹根,亦可在该节段的传出神经记录到 VSR。孤立出多个节段的脊髓,但只保留高位一根背根,在低位肋间神经也同样可记录到较小的 VSR。     

脊髓背部电刺激对延脑内侧网状结构诱发电位抑制效应的分析

实验在46只急性麻痹清醒的猫上进行。以每秒100次的重复电脉冲刺激脊髓背部(L_1)可以抑制刺激腓肠神经在延脑内侧网状结构所引起的诱发电位,抑制后效应可持续5—10分钟。在12只动物上进行了脊髓部分横断的分析,在腰2水平切断刺激部位以下的两侧侧索靠近背角部分的纤维(简称背外侧索),上述抑制作用大大减弱。如再在刺激部位上、下(胸13及腰2)分别切割背索,则抑制效应完全消失。在刺激部位以上切断两侧背外侧索并不影响抑制效应的出现。在10只动物上将背索及背外侧索从脊髓本体上分离,以观察直接刺激的效应。结果表明,分别刺激两侧背外侧索或背索对延脑诱发电位都有抑制效应,前者的作用大于后者。如同时刺激分离的背外侧索及背索则诱发电位在整个刺激期间完全被抑制,其效应与背部电刺激相似,只是所需要的电流强度较弱。上述观察证明,脊髓背部电刺激对延脑网状结构诱发电位的抑制作用是通过背外侧索的下行通路和背索的上行及下行通路而实现的。背外侧索的作用大于背索,抑制作用主要发生在脊髓水平。     

大鼠 C 类传入纤维诱发的脊髓背表面电位

实验共用大鼠66只,以激活 C 类纤维的强度刺激腓肠神经,在脊髓背表面除记录到 A 类纤维诱发的 N_1、N_2和 P_1波外,还见一长潜伏期正波。该波与 P_1波方向一致,波形类似,故称之为 P_2波。P_2波潜伏期为133.3±13.7ms, 时程为83.3±21.9ms,幅度为154.8±92.8μV.P_2波的刺激阈值(33.7±11.8T)与复合动作电位 C 波的阈值(33.1±11.8T)相同或略高,当刺激强度达87.1±15.4T 时,两者幅度同时达最大值。P_2波的潜伏期与 C 类传入抵达脊髓的时间(125.6±13.4ms)非常接近,缩短外周传导距离所致 P_2波潜伏期的缩短(39.8±5.7ms)与 C 类传入经过缩短段所需时间(38.8±5.7ms)基本一致。用直流电阻断 A 类传入仅保留 C波时,N_1、N_2、P_1波消失而 P_2波仍存在,加大阻断电流使 C 波消失时,P_2波随之消失。以上结果表明 P_2波是 C 类传入诱发的脊髓电位。脊髓横断后 P_2波并不消失,P_2波在脊髓背表面的纵向分布与 P_1波基本平行,注射印防己碱后 P_2波与 P_1波都有减小,说明 P_2波的性质与 P_1波类似,可能是 C 类传入主要经脊髓环路诱发的初级传入末梢去极化,或许可作为突触前抑制指标。     

腹部迷走神经在血压调节中的作用

迷走神经是一种混合性神经,传入纤维占绝大多数。腹部迷走神经对血压的调节是通过中枢和外周两方面的作用来完成的。腹部迷走神经的传入冲动可以经本身的传入纤维到达延脑的孤束核及其邻近的网状结构而影响血压。兴奋腹部迷走神经外周端可以引起腹腔器官组织释放儿茶酚胺、组织胺等体液因素而作用于外周血管。这些都不是胆硷能纤维的作用。兴奋腹部迷走神经所引起的冲动还可以某种联系方式经内脏大神经的传入纤维到达孤束核。但是二者之间是如何联系和接通的,尚待进一步研究。     

可视膜片钳法记录初级传入纤维介导的脊髓背角神经元突触后电流

本文描述了用明胶半包埋法制备带背根脊髓薄片的实验步骤,和在脊髓背角记录由初级传入纤维介导的突触后电流的可视膜片钳法。手术制备一段带背根的脊髓标本,并用20％的明胶包埋在琼脂块上,再用振动切片机切片获得带背根的脊髓薄片。通过红外线可视的引导,在脊髓背角神经元上建立全细胞封接模式。在钳制电压为-70mV条件下,记录自发的和背根刺激引起的兴奋性突触后电流。以传入纤维的传导速度与刺激阈值为指标,可以区分A样纤维与C样纤维兴奋性突触后电流。在钳制电压为0mV条件下,记录自发的和背根刺激引起的抑制性突触后电流。用5μmol／L的士宁或20μmol／L的荷包牡丹碱分离出γ-氨基丁酸能或甘氨酸能的抑制性突触后电流。用可视膜片钳方法可以准确测量脊髓背角神经元的突触后电流,从而研究初级传入突触的传递过程。更重要的是,在红外线可视观察的帮助下,建立膜片钳封接的成功率显著提高,同时也使记录研究脊髓背角深层神经元变得更加容易。本研究为探索初级传入突触传递过程提供了一个有效的方法。     

刺激大鼠颈體背外侧束诱发的脊髓电场电位

电刺激大鼠颈髓背外侧束(DLF),在脊髓腰段用微电极记录到—诱发场电位,将其长时程慢电位正波称为 DLF-FP。DLF-FP 的潜伏期为7.22±1.41ms,达峰时间为15.12±5.58ms,时程为93.92±9.06ms。绘制 DLF-FP 等电位图发现:其负电场中心位于背表面下1.0—1.3mm,与外周传入诱发的场电位(P_1-FP)的起源部位基本一致。印防己毒素抑制DLF-FP,士的宁加强 DLF-FP。在一定时间范围内,先后刺激腓肠神经和 DLF,两者所诱发的场电位具有总和和抑制现象。这些结果表明 DLF-FP 是初级传入末梢去极化的反映,可能和刺激外周神经诱发的场电位共用脊髓环路。     

藜芦碱致使大鼠背根神经节A类神经元产生触发性振荡

在大鼠L5背根节浸浴钠通道失活门阻断剂藜芦碱（veratridine),记录该背根节神经元A类单纤维传入放电。发现：浸浴藜芦碱（1．8－3μmol/L）10min后,触压皮肤感受野或刺激坐骨神经引起部分静息纤维产生高频放电,其放电峰峰间期（interspike interval,ISI)形成U字形等型式的振荡,称之为触发性振荡。刺激脉冲的间隔越大,触发该振荡所需要的刺激脉冲数也就越多;不同时程和形式的刺激引起触发性振荡的形式无明显差异;触发性振荡的后抑制时期一般为30－90s。另外,实验还观察到该触发性振荡可由同一神经刺激引起的传入冲动触发。上述结果表明,用黎芦碱处理可使初级感觉神经元产生一种触发性振荡,该振荡机制可能与触发病的发作有关。     

细有髓鞘神经纤维(Aδ)背根反射的观察

背根反射(DRR)反映了初级传入纤维的突触前抑制。本文作者用剥制腓肠神经或背根的神经细束记录单位放电的方法观察 Aδ纤维 DRR,揭示了一些以前用记录复合动作电位的方法所未能观察到的现象。多数 Aδ单位的 DRR 为重复放电。放电数2—4个,经多次刺激后有些单位可达5—6个。放电持续时间为2—9毫秒,个別单位可达13毫秒。每隔2秒钟给予一次电刺激,每次刺激皆可引起 Aδ纤维 DRR。通常 Aα-β纤维的传入冲动即足以引起 Aδ纤维 DRR。大约有20%的 Aδ纤维 DRR 必须要同时有 Aδ纤维的传入冲动才能产生。在双电脉冲刺激测试中第一个刺激引起的 Aδ纤维 DRR 对后一个刺激引起的 DRR 有长达数百毫秒的抑制作用。当两个刺激相隔5毫秒时,我们观察不到象文献中用记录复合动作电位的方法所观察到的加强作用。重复电刺激传入神经对 Aδ纤维 DRR 有长时间的后抑制效应。Aδ纤维 DRR 的脊髓内延搁时间变动范围较大,最小为3.6毫秒,大多数单位为4—6毫秒,也有长达26毫秒的。     

躯体和内脏传入冲动在大鼠束旁核内的会聚

在麻痹的大鼠上,分别刺激迷走神经、内脏大神经、坐骨神经、腓肠神经、睾丸和副睾,在对侧丘脑束旁核记录到了45个细胞的单位放电。根据诱发反应的潜伏期、时程和放电频谱分布的不同,可将他们分为五种类型,并且认为这些类型和刺激引起的感觉性质有关。在观察到的45单位中,29个的反应具有痛放电的特性,而且对躯体及内脏的传入冲动呈聚合性反应。其中2个单位只对内脏传入冲动产生反应。这项研究的结果表明,束旁核不仅是接受内脏传入的丘脑结构,而且也是一个整合内脏与躯体传入信息的中枢。     

5—羟色胺抑制离体脊髓运动神经元的突触传递

应用新生大鼠脊髓切片运动神经元(MN)细胞内记录技术,发现5-羟色胺(5-HT)10～100μmol/L灌流可浓度依从地抑制背、腹根刺激在MN诱发的兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位,但可增大外源性谷氨酸引起的MN去极化。5-HT对背根性EPSP的抑制无刺激频率依赖性,可为5-HT_(1A)受体激动剂8-OH-DPAT模拟,但不受士的宁、酮色林及MDL 72222的影响。结果表明5-HT可直接激活初级传入纤维末梢5-HT_(1A)受体而抑制MN的突触传递。     

新生大鼠脊髓薄片中的运动神经元对腹外侧索刺激的反应

在新生大鼠脊髓薄片细胞内记录了２５个经送行刺激鉴定的运动神经元（ＭＮ）,发现腹外侧索刺激可在８０％的ＭＮ诱发去极化反应（ＥＰＳＰ）。在静息电位水平ＥＰＳＰ的潜伏期、达峰时间、幅度、半衰时间和时程分别为１．２±０．２ｍｓ,２．６±０．４ｍｓ,１３±３ｍＶ,５．３±１．６ｍｓ和３１±８ｍｓ。ＥＰＳＰ呈等级性和膜电位依赖性,平均翻转电位为－８ｍＶ,潜伏期在０．—５Ｈｚ频率的刺激时相对恒定,但刺激频率＞２０Ｈｚ时ＥＰＳＰ变小或被取消。ＥＰＳＰ在低钙高镁溶液中被阻抑叵在无镁溶液中增强。犬尿烯酸（０．５—１ｍｍｏｌ／Ｌ）可逆地阻断ＥＰＳＰ,但氯胺酮（５０—１００μｍｏｌ／Ｌ）仅部分抑制之。结果表明腹外侧索中的下行纤维可能释放兴奋性氨基酸而激活ＭＮ。     

C类纤维传入诱发体感皮层电反应的脊髓上传通路

实验用猫,在氯醛糖和三碘季铵酚处理下进行。以强电脉冲刺激腓浅神经,结合极化电流阻滞A类纤维的传入后,选择性引起C类纤维传入时,在对侧大脑皮层体感Ⅰ区记录到特异的C类纤维皮层诱发电位(G-CEP)。观察到损毁脊髓胸11节段对侧腹外侧索后,C-CEP的幅值明显衰减;损毁同侧背索后,G-CEP的幅值也明显衰减;保留同侧背索,损毁脊髓其他部份后,C-CEP仍出现,但幅值变小;同时损毁上述两索后,C-CEP完全消失。提示C类纤维传入诱发C-CEP的脊髓上传通路位于同侧背索和对侧腹外侧索。     

单胺类物质及针刺穴位对猫延脑下部A1核团区神经元活动的影响

延脑下部的去甲肾上腺素能神经核团,特别是A1核团,是构成去甲肾上腺素能纤维下行于脊髓的主要核团。在90个A1核团的神经元中,有73个为来自肌肉深部组织或穴位刺激的传入冲动所兴奋,12个表现为抑制,5个无效应;内脏伤害性刺激也有类似的兴奋作用。电泳NA可使大部份神经元的电活动受到抑制,在56个受试的神经元中表现出抑制效应的占42个.相反,在电泳5-HT的实验中,43个神经元中有29个表现出兴奋作用,只有4个表现为抑制效应。 以上结果表明针刺穴位或伤害性刺激或5-HT都可以激活延脑下部去甲肾上腺素能神经核团,促使其下行性地释放NA,这可能是针刺镇痛的重要机制之一。     

电刺激内脏大神经对外侧缰核单位放电的影响

外侧缰核(LHN)内存在着对躯体伤害性刺激放电增多的痛兴奋神经元(LHPE)和放电减少的痛抑制神经元(LHPI)。刺激或损毁缰核可以分别引起动物痛阈的降低或升高,并且影响针刺镇痛的效应。缰核与内脏痛之间的关系目前则了解甚少。本实验主要探讨LHN能否接受和整合内脏伤害性传入冲动以及这种冲动到达LHN的可能途径。     

躯体传入冲动对丘脑腹后外侧核单位电活动的影响

实验在筒箭毒制动和人工呼吸维持下的清醒家兔上进行.用玻璃微电极在丘脑腹后外侧核(VPL)记录正中神经和腓神经刺激所引起的单位反应。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类纤维的传入冲动能特异地分别激活VPL内不同的神经元;这四类纤维的传入冲动能非特异地激活另一些神经元—R神经元。能被Ⅱ类纤维激活的14个βγ神经元和R神经元的活动不受对侧同名神经Ⅱ和Ⅳ类纤维条件刺激的影响;但对侧同名神经Ⅱ和Ⅳ类纤维的条件刺激对那些能被Ⅳ类纤维激活的C神经元和R神经元的活动有显著的抑制作用,使其长潜伏期的第二串放电的频率和时程减低。     

猫中缝-脊髓5-羟色胺能和阿片肽能下行抑制系统在抗内脏伤害性反应中作用的比较

在无麻醉的麻痹猫,以伤害性电刺激内脏大神经传入纤维诱发的连续内脏躯体反射放电为指标,分别刺激腓总神经、延髓中缝大核区以及包括导水管周围灰质、中央中核在内的脑区以产生相应的抑制效应。分别全身与脊髓硬膜内给予纳洛酮以及对氯苯丙胺与羟甲丙基甲基麦角酰胺(Methysergide),观察各种抑制效应的变化。发现:(1)静脉注射纳洛酮虽在不少的动物上能暂时地逆转上述效应,但逆转的程度都是不完全的,硬膜内给药也有类似作用;(2)静脉或腹腔内注射对氯苯丙胺一般能较完全而持久地阻断这些抑制效应,但对腓总神经的抑制效应影响较小,硬膜内给药也有相似的效果;(3)羟甲丙基甲基麦角酰胺(静脉或硬膜内注射)主要阻断腓总神经的抑制效应,对中缝大核的抑制效应影响较小。上述结果显示,阿片肽能和5-羟色胺能下行系统均直接参与内脏痛觉传递的延髓中缝-脊髓调节机制,但后者所起的作用可能更大。     

中缝大核的解剖学和神经生理学研究

近年来有关中缝大核(NRM)的研究工作表明:延脑腹侧网状结构各核团(包括NRM)的定位及命名仍有争议。NRM 最重要的传出和传入联系分别是到脊髓的下行纤维和来自中脑导水管周围灰质的纤维投射;参与体内痛调制系统的核团包括NRM 和邻近的诸网状细胞核群;NRM 神经元多数被伤害性刺激所兴奋,从而参与痛调节的负反馈环路;NRM 的5-羟色胺能神经元是否参与吗啡镇痛存在着分歧。作者提出假设:体内可能还存在下行易化通路调制痛觉传递。     

新生大鼠离体脊髓薄片侧角中间外侧核细胞的电生理特性

在新生大鼠离体脊髓薄片的中间外侧核作细胞内记录,研究细胞膜的静态与动态电生理特性。细胞的静息电位(RP)变动于-46—-70mV,膜的输入阻抗为108.3±67.9MΩ(X±SD,下同),时间常数9.9±5.6ms,膜电容138.6±124.2pF。用去极化电流进行细胞内刺激时,大部份细胞(85.4％)能产生高频率连续发放,其余细胞(15.6％)仅产生初始单个发放。胞内直接刺激引起的动作电位(AP)幅度为63.4±9.0mV,时程2.4±0.6ms,阈电位水平在RP基础上去极18.7±6.2mV。大部份细胞的锋电位后存在明显的超极化后电位,其幅度为5.1±2.7mV、持续90±31.8ms。刺激背根可在记录细胞引起EPSP或顺向AP,少数细胞尚出现IPSP。而刺激腹根则可引起逆向AP。