介绍一种记录不同神经元单位放电的积分器

应用微电极记录单个神经元放电时,需及时处理放电的频率和振幅。目前国内有的单位采用计算机处理;有的单位采用示波器连续照相后再做统计;还有一些单位采用晶体管泵鉴频器电路将放电的数字量转变为电压模拟量来记录。我们实验室根据处理神经元单位放电的需要,最近设计了一种能统计不同神经元连续单位放电的积分仪。该仪器能将不同幅度的脉冲分别加以记录;也能有效地去除刺激伪迹;根据需要还可分别选择以1、2、3、4、5秒的时间间隔统计放电频率,用长图记录仪自动描绘出放电脉冲的频率—时间图。这样,在实验过程中,就可以立即了解神经元放电频率的变化。该电路结构简单、性能稳定、价格便宜,     

一个消除刺激伪迹的电路

本文介绍一种采用取样-保持原理的刺激伪迹抑制电路,该电路可用于记录脑电波时消除刺激伪迹,也可用于微电极记录细胞单位放电实验中,在刺激伪迹干扰背景中检出细胞放电脉冲。本电路简单、有效,并经实验使用。     

深部脑刺激对大鼠丘脑底核神经活动的影响

为了探求高频电刺激对受刺激核团的影响,在高频刺激丘脑底核的同时,同步记录了大鼠丘脑底核神经元活动．针对同步记录中刺激伪迹的难题,研究并应用了高效的刺激伪迹滤出算法,恢复了被掩盖的神经响应,且失真小．研究了刺激幅度、频率与神经元神经响应类型的关系,以及在临床治疗有效刺激参数下,高频刺激对神经元平均放电率的影响．研究结果显示,放电率的变化可能与帕金森症病理状态无直接关系,爆发式放电增多更可能是帕金森发病潜在的电生理基础,而受刺激核团的自发放电的抑制、放电率的降低及爆发式放电的减少则有可能是深部脑刺激作用机制的一部分．     

青霉素致痫大鼠海马神经元单位放电特征分析

目的:观察青霉素致痫大鼠海马神经元单位放电特征。方法:24只Wistar雄性健康大鼠,随机分为正常对照组、癫痫模型组各12只。癫痫模型组用青霉素钠按6×106U/kg腹腔注射,观察癫痫发作级别,记录海马神经元单位放电。结果:正常对照组大鼠共记录到24个单位海马神经元放电,放电频率以中低频放电为主,放电形式以单个不均匀放电为主;癫痫模型组共记录到78个单位海马神经元放电,放电频率以高频放电为主,放电形式则以混合型放电为主,癫痫发作程度强。癫痫模型组与正常对照组比较,海马神经元单位放电数、放电频率以及放电形式均有显著性差异(P0.01);结论:青霉素诱导的癫痫模型,海马神经元单位放电数明显增多,放电频率高,并以混合型爆发放电为主。     

去甲肾上腺素和乙酰胆碱对大鼠离体室旁核神经元放电活动的影响

用31个脑片观察了去甲肾上腺素(NA)和乙酰胆碱(ACh)对90个室旁核神经元放电活动的影响。脑片灌流 NA(10~(-6)mol/L,3min)后,14/78(17%)个非周期型放电单位和7/12(58.3%)个周期型放电单位的放电频率增加,10/78(12%)个非周期型放电单位和2/12(16.6%)个周期型放电单位的放电频率明显降低甚至完全停止,54/78(69%)非周期型单位和3/12(25%)个周期型单位无明显反应。NA 对非周期型放电单位的兴奋作用可被 α 受体阻断剂酚妥拉明完全阻断,而 NA 对周期型单位的兴奋作用只能被部分阻断。脑片灌流 ACh(10~(-7)mol/L,3min)后,使15/78(19%)个非周期型和6/12(50%)个周期型单位放电频率增加,9/78(11%)非周期型和2/12(16.6%)个周期型放电单位放电频率降低,54/78(69%)非周期型和4/12(33.3%)周期型单位无反应。阿托品或东莨菪碱可翻转 ACh 对它们的作用。实验提示,NA 和 ACh 对室旁核神经元的兴奋或抑制作用是分别由 α、β 和 Μ 受体介导的。     

神经元诱发反应与自发放电的关系

分析上丘神经元光诱发反应与其背景放电频率的关系。结果见到：根据密度迭加直方图判断呈兴奋反应的单位,背景放电频率高的反应变化率小,反之则大。呈抑制反应的单位,背景放电频率低的反应变化率小,反之则大。部分无明显反应的单位,背景放电频率低时,呈兴奋反应,北京放电频率高时,呈抑制反应。提示：对神经元活动的分析,如果仅以密度迭加直方图判断有无反应而忽视与背景放电频率的关系,将丢失部分阳性反应单位。     

S

在45只切断双侧缓冲神经的Sprague-Dawley 大鼠,应用细胞外记录方法, 观察了颈动脉内注射腺苷对76 个最后区 (AP) 神经元自发放电活动的影响。所得结果如下(1) 在记录到的42个自发放电单位中, 颈动脉内注射腺苷(25 μg/kg) 引起其中29个单位的放电频率由6.26±0.75 下降至4.74±0.76 spikes/s (P<0.01), 6 个单位放电频率由4.13±0.77增加至4.72±0.83 spikes/s (P<0.05),另外7个单位放电频率无明显变化, 而血压和心率在实验中无变化; (2)在应用非选择性腺苷受体拮抗剂8-苯茶碱(8-phenyltheophylline, 15 μg/kg) 的10个单位, 腺苷对放电的抑制效应可被完全阻断; (3) 应用选择性腺苷A     

胍丁胺对大鼠海马 CA1区神经元放电的影响

应用细胞外记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了胍丁胺(agmatine,Agm)对CAl区神经元放电的影响。实验结果如下：(1)在47个海马脑片放电单位上灌流Agm(0．1—1．0μmol／L)2min,有38个单位(80．9％)自发放电频率明显降低,且呈剂量依赖性,9个单位(19．1％)无明显的反应;(2)预先用0．2mmol／L的L-谷氨酸(L-glutamate,L-Glu)灌流12个海马脑片放电单位,有9个单位(75％)放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流Agm(1．0μmol／L)2min,其癫痫样放电被抑制;(3)在7个海马脑片放电单位上给予L型钙通道激动剂Bay K8644(0．1μmoL／L)时,有6个单位(85．7％)放电频率明显增加,另外1个单位(14．3％)无明显变化,再给予Agm(1．0μmol／L)2min,其放电频率被明显抑制;(4)13个CAl放电单位,灌流50μmoL／L一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N^G-nitro-L-arginine methyl ester。(L-NAME)5min后其放电频率明显增加,在此基础上再给予Agm(1．0μmol／L)2min,有11个单位(84．6％)的放电频率被抑制,有2个单位(15．4％)的变化不明显。上述结果提示：胍丁胺能抑制海马CAl区神经元自发放电以及由谷氨酸、BayK8644和L-NAME诱发的放电,这一抑制效应可能与胍丁胺阻断CAl区锥体细胞上的NMDA受体,并减少钙离子内流有关。     

血管紧张素Ⅱ、心房钠尿肽和血管升压素对大鼠脑片穹窿下器神经元活动的影响

在31个脑片观察了血管紧张素Ⅱ(AGⅡ)、心房钠尿肽(ANP)和血管升压素(AVP)三种多肽对87个穹窿下器(SFO)神经元单位电活动的影响。脑片灌流AGⅡ(10~(-7)mol/L,3min)后,40/55个单应(72.73％)放电频率明显增加,3/55个单位(5.45％)放电频率降低,12/55个单位(21.82％)无明显反应。AGⅡ对SFO放电单位的兴奋作用可被AGⅡ受体阻断剂saralasin(10~(-6)mol/L)完全阻断。脑片灌流心房肽Ⅲ(APⅢ)(10~(-7)mol/L,3min)后,7/17个单位(41.18％)放电频率明显降低,2/17个单位(11.76％)放电频率增加,8/17个单位(47.06％)无明显反应。脑片灌流AVP(10~(-7)mol/L,3min)后,8/15个单位(53.33％)放电频率明显增加,3/15个单位(20.00％)放电频率降低,4/15个单位(26.67％)无明显反应。在观察这三种多肽对同一SFO神经元的作用时,1个单位对AGⅡ和AVP均产生兴奋反应;3个单位对AGⅡ呈兴奋和被APⅢ所抑制;1个单位对AVP呈兴奋,而对APⅢ为抑制,未见到既对AGⅡ和AVP呈兴奋,又为APⅢ所抑制的单位。结果提示:AGⅡ,ANP和AVP三种多肽都能影响SFO神经元的自发电活动,SFO可能也是三者调节机体水盐平衡和血压的中枢部位之一。     

胍丁胺对大鼠穹隆下器神经元电活动的影响

应用细胞外记录单位放电技术,在73个大鼠穹隆下器脑片上观察了胍丁胺(agmatine,Agm)对神经元电活动的影响。实验结果如下：(1)在28个穹隆下器脑片上灌流Agm(1．0μmol／L)2min,有24个单位(85．7％)自发放电频率明显降低,4个单位(14．3％)无明显变化：(2)预先用L-谷氨酸(0．3mmol／L)灌流,24个放电单位中有19个单位(79．2％)放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,5个单位(20．8％)的变化不明显,在此基础上灌流Agm(1．0gmol／L)2min,有15个单位(78．9％)的癫痫样放电被抑制,另外4个单位(21．1％)无明显变化：(3)灌流L型钙通道激动剂Bay K-8644(0．1μmol／L),在12个神经元放电单位中有10个单位(83．3％)的放电频率明显增加,另外2个单位(16．7％)变化不明显,然后灌流Agm(1．0μmol／L)2min,有8个单位(80％)的放电频率被抑制,其余无明显变化;(4)9个单位在灌流一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N^G-nitro-L-arginine-methyl ester(L-NAME,50μmol／L)后,其中6个单位(66．7％)放电频率明显增加,另外3个单位(33．3％)放电频率变化不明显,在此基础上再给予Agm(1．0μmol)2min,增加的放电频率被抑制。上述结果提示：胍丁胺可抑制大鼠穹隆下器神经元自发放电以及由L-谷氨酸,Bay K-8644和L-NAME诱发的放电,这一效应可能与胍丁胺阻断了神经元的NMDA受体,从而减少钙离子内流有关。     

白藜芦醇抑制大鼠下丘脑脑片室旁核神经元放电

本文旨在研究白藜芦醇(resveratrol)对下丘脑脑片室旁核神经元放电的影响.应用玻璃微电极细胞外记录单位放电技术,在下丘脑脑片上观察白藜芦醇对静息状态下室旁核神经元放电的影响.结果如下:(1)在29张下丘脑脑片室旁核神经元放电单位给予白藜芦醇(O.05,0.5,5.0 μmol/L)2 min,有28张脑片(96.6%)放电频率显著降低,且呈剂量依赖性;(2)预先用0.2mmol/L的L.glutamate灌流8张下丘脑脑片,8张脑片(100%)放电频率显著增加,表现为癫痫样放电,该放电可被白藜芦醇(5.0 μmol/L)灌流2 min抑制:(3)预先用L型钙通道开放剂Bay K8644(0.1μmol/L)灌流8张下丘脑脑片,8张脑片(100%)放电频率显著增加,该放电可被白藜芦醇(5.0 μmol/L)灌流2 min抑制;(4)用一氧化氮合酶抑制剂Nω-nitro.L-arginine methyl ester(L-NAME)50μmol/L灌流8张下丘脑脑片,7张脑片(87.5%)放电频率显著增加,该放电可被白藜芦醇(5.0 μmol/L)灌流2 min抑制.以上结果提示,白藜芦醇抑制下丘脑室旁核神经元自发放电,可能通过降低心血管中枢的活动性而产生中枢保护作用.这种抑制作用可能与白藜芦醇抑制L型钙通道、减少钙内流有关,与NO释放无关.     

电刺激猕猴迷走神经中枢端对海马单位放电的影响

本文观察了用强电刺激猕猴颈迷走神经中枢端,对海马单位放电活动的影响。结果如下:(1)刺激迷走神经中枢端,海马单位放电频率,多数增加,部分减少,少数不变;侧脑室注射吗啡后,刺激迷走神经中枢端,增频反应的单位增多,减频反应的单位减少。(2)侧脑室注射纳洛酮,可明显拮抗吗啡的上述作用,使发生增频反应的单位减少,减频反应的单位增多。由此表明,迷走传入冲动可影响海马单位放电活动。并且提示,胆碱能纤维与海马脑啡肽能神经元之间存在着机能上的联系。     

5—羟色胺对大鼠下丘脑脑薄片室旁核神经元自发电活动的作用

在20个下丘脑脑片上,用玻璃微电极细胞外记录了46个室旁核神经元的自发放电单位,观察了5-羟色胺对它们的作用。当薄片用含5-羟色胺(10~(-6)mol/L)的人工脑脊液灌流后,有16个单位放电频率明显增加,反应的潜伏期为1.21±1.21 min。这种反应可被5-羟色胺的阻断剂噻庚啶所阻断。3个单位放电频率明显减少,27个单位无明显反应。实验结果表明约1/3的下丘脑室旁核神经元能被5-羟色胺所激活。     

芦沙坦的降压效应和内、外侧缰核神经元单位放电的关系

目的和方法 :观察腹腔注射 (i.p) 2mg kg和 10mg kg芦沙坦 (losartan)对大鼠股动脉血压 (aterialbloodpressure ,AP)和心率 (heartrate,HR)的影响以及与缰核 (Hb)神经元活动的关系。用玻璃微电极记录内侧缰核 (MHb)、外侧缰核(LHb)神经元单位放电活动 ,观察 10mg kg芦沙坦对其放电频率的影响。结果 :2mg kg芦沙坦对大鼠AP和HR无明显影响 ;(10mg kg芦沙坦可显著降低大鼠动脉血压 ,但对心率无明显影响。 10mg kg芦沙坦可使LHb内 6 6 6 6 % 12 18)神经元单位放电频率增加 ,使MHb内 6 1 90 % (13 2 1)神经元单位放电频率减少。结论 :10mg kg芦沙坦可明显地降低大鼠AP ,但 2mg kg芦沙坦对AP无明显影响 ;10mg kg芦沙坦可兴奋LHb和抑制MHb,产生降压效应     

白介素-6对NMDA诱导的小脑神经元放电活动的抑制作用及其机制

目的：观察白介素-6（IL-6）对N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）激发的神经元放电活动的影响及其可能的作用机制。方法：用含IL-6、NMDA和JAK抑制剂ACA90的人工脑脊液（ACSF）灌流小脑脑片,利用离体脑片神经元单位放电细胞外记录技术,记录药物对小脑间位核神经元放电的影响。用Western blot法测定间位核神经元NMDA受体亚单位1（NRI）的磷酸化水平。结果：单独用12．5μmol／L和25μmol／LNMDA灌流,神经元放电频率均较基础放电频率增加;用不同浓度IL-6（50,100,200μg／ml）联合NMDA作用后,神经尤的放电频率出现浓度依赖性地降低;AG490可部分阻断IL-6对NMDA兴奋神经元放电的抑制作用。与单独NMDA处理组比较,用IL-6联合NMDA处理神经元后,神经元的NR1磷酸化水平出现浓度依赖性地降低。AG490可阻断IL-6所致的神经元NR1磷酸化水平的降低。结论：IL-6可抑制NMDA激发的小脑间位核神经元的放电兴奋活动;并同时下调神经元的NR1磷酸化水平。     

白藜芦醇抑制大鼠海马 CA1区神经元放电

应用细胞外记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了白藜芦醇(resveratrol)对海马CAI区神经元放电的影响。实验结果如下：(1)在52个CAI区神经元放电单位给予白藜芦醇(0．05、0．5、5μmol／L)2min,有46个放电单位(88.5％)放电频率明显降低,且呈剂量依赖性;(2)预先用0．2mmol／L的L-glutamate灌流海码腑片,8个放电单位放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,其癫痫样放电被抑制;(3)预先用L型钙通道开放剂Bay K8644灌流7个海马5脑片,有6个单位(85.7％)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,其放电被抑制;(4)9个放电单位灌流一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(N^0-nitro-L-arginine methylester)50μmol／L,有7个单位(77．8％)放电明显增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,放电被抑制;(5)10个放电单位灌流人电导钙激活性钾通道阻断剂TEA(tetraethylarnmonium chloride)1mmol/L后,有9个单位(90％)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,8个放电单位(88,9％)放电频率明显减低。以上结果提示：白藜芦醇能抑制海马神经元自发放电以及由L-glutamate、L-NAME、Bay K8644和TEA诱发的放电,可能与白藜芦醇抑制L型钙通道,减少钙内流有关;似乎与大电导钙激活性钾通道无关。     

颈动脉注射肾上腺髓质素对去缓冲神经大鼠最后区神经元自发放电的影响

在63只切断两侧缓冲神经的麻醉sprague-Dawley大鼠,应用细胞外记录的电生理学方法,观察颈内动脉注射肾上腺髓质素(adrenomedullin,AM)对最后区(area postrema,AP)神经元自发电活动的影响。实验结果如下:(1)在记录到的78个自发放电单位中,颈内动脉内注射AM(0.3 nmol/kg),引起其中47个单位的自发放电频率由2.99±0.24增加到4.79±0.29 spikes/s(P<0.001),20个单位自发放电频率由3.24±0.46下降至1.97±0.37 spikes/s(P<0.001),另外11个单位自发放电频率无明显改变;平均动脉压和心率无明显变化。(2)颈内动脉注射降钙素基因相关肽受体阻断剂CGRP_(8-37)(3 nmol/kg)不能改变AM对自发放电的兴奋效应;(3)颈内动脉注射L-精氨酸(30 mg/kg)可减弱AM对自发放电的兴奋效应。以上结果提示,AM对最后区神经元有兴奋作用,此作用不是由降钙素基因相关肽受体介导,但可被NO前体L-精氨酸所减弱。     

pH降低和尼古丁对家兔颈动脉体化学感受器活动的影响

在29只家兔的颈动脉体-窦神经标本,记录了55个窦神经中化学感受性传入单位的电活动。结果如下：（1）灌流液pH降低时,所有单位的放电均增加,频率由0．86±0．21增至1．75±040imp／s（P＜0.001）。（2）在灌洗液中加入尼古丁（1,3,6,10和15μg/ml）后,10个单位的自发放电频率,由0．60±0.21分别增加到0．96±0．21,1．19±0.30,1．24±0．29,1．48±0．41和1．82±0．39imp／s,呈明显的剂量依赖性肝（r=0．94,P＜O．001）。简箭毒可阻断尼古丁的作用,但对自发放电无显著影响。（3）当以酸性Locke氏溶液灌流标本时,19个单位的放电频率由0.95±0．34增至1.84±0．55imp／s;在酸性灌流液中加入尼古丁后,放电频率由0.96±0．25增至1．53±0．24imp／s;与单纯酸刺激时相比,放电频率增加幅度减小（P＜0．05）。（4）17个自发放电频率为1.08±0．33imp／s的单位,换以酸性Locke氏液灌流后,放电频率增加到1．64±0．43imp／s;加筒箭毒后,由对照的1.01±0.34增至1．70±0．43imp／s;灌流液pH降低时筒箭毒对化学感受性单位放电频率的变化无显著影响。上述结果提示：（1）ACh在颈动脉体化学感受性功能方面可能仅起调质的作用。（2）pH降低时颈动脉体化学感受性功能活动增强与N-型胆碱能受体     

非NMDA受体参与双相呼气和吸气神经元电活动的调节

在新生大鼠延髓脑片上同步记录舌下神经根和双相呼气神经元／吸气神经元单位的放电活动,并在灌流的改良Kredbs液中先后加以非NMDA受体的激动剂KA和拮抗剂DNQX,观察对神经元单位放电的影响,以进一步探讨非NMDA受体在对双相呼气神经元之间交互兴奋和吸气神经元兴奋性突触输入中的作用,结果表明,使用非NMDA受体激动剂KA以后,双相呼气神经元的放电频率和蜂频率都明显增大,吸气神经元中期放电的频率和非NMDA受体激动剂KA以后,双相呼气神经元的放电频率和峰频率都明显增大,吸气神经元中期放电的频率和峰频率也显著增大,而早期和晚期放电的频率无明显改变,用相应拮抗剂以后,上述效应明显被抑制,结果提示,非NMDA受体参与了双相呼气神经元之间的交互兴奋作用,并且也介导了吸气神经元的兴奋性突触输入／     

血管紧张素Ⅱ、心房钠尿肽Ⅲ和血管升压素对大鼠脑片室旁核神经元放电活动的影响

在28个脑片观察了血管紧张素Ⅱ(AGⅡ)、心房钠尿肽Ⅲ(ANPⅢ)和血管升压素(AVP)三种多肽对101个下丘脑室旁核(PVN)神经元单位电活动的影响。脑片灌流AGⅡ(10~(-7)mol/L,3 min)后,28/50个单位(56.0％)放电频率明显增加,5/50个单位(10.0％)放电频率降低,17/50个单位(34.0％)无明显反应。AGⅡ对PVN放电单位的兴奋和抑制作用均可为AGⅡ受体阻断剂saralasin(10~(-6)mol/L)所阻断。脑片灌流ANPⅢ(10~(-7)mol/L,3 min)后,16/26个单位(61.5％)放电频率明显降低,1/26个单位(3.9％)放电频率增加,9/26个单位(34.6％)无明显反应。脑片灌流AVP,(10~(-7)mol/L,3min)后,19/25个单位(76.0％)放电频率明显增加,1/25个单位(4.0％)放电频率降低,5/25个单位(20,0％)无明显反应。在观察这三种多肽对同一PVN神经元的作用时,4个单位对AGⅡ和AVP均产生兴奋反应;2个单位对AGⅡ呈兴奋和被ANPⅢ所抑制;7个单位对AVP呈兴奋,而对ANPⅢ为抑制,未见到既对AGⅡ和AVP呈兴奋,又为ANPⅢ所抑制的单位。结果提示:AGⅡ,ANP和AVP三种多肽都能影响PVN神经元的自发电活动,PVN可能是神经内分泌和植物性功能调节的中枢整合部位之一。