刺激丘脑体感觉核引起的皮层诱发电位和胼胝体电位的相互作用

用刺激兔丘脑后腹核引起的皮层诱发电位作为制约反应,胼胝体电位作为测验反应,可见到后者发生先抑制后易化的改变。易化过程表现为测验反应慢成分幅度的增大和其后发放活动的增强,而快成分却只受到抑制。如制约反应具有后发放活动,则测验反应幅度将伴有相应的周期性波动。如果,被后腹核刺激引起的诱发电位作用而增大的胼胝体电位,反过来再作用于后腹核刺激引起的诱发电位,则可见到其有强大的胼胝体易化作用,同时胼胝体电位慢成分幅度愈大,其胼胝体易化作用也愈强,两者有正比关系。     

胼胝体切断后大脑皮层对于对侧皮层重复刺激的反应

在切断胼胝体以后,用低频重复刺激直接刺激大脑皮层,在几个刺激以后,每个刺激都会在对侧皮层引起一个以表面负电位为主的反应,其振幅呈周期性的起伏。将丘脑沿中线切开后,这种反应消失不见。从皮层得到这种反应时,将电极插在丘脑近中央部分记录,也能在每个刺激后引出清楚的反应。来自胼胝体的冲动对这种反应有压抑作用。     

大脑皮层对于对侧皮层单个刺激的重复反应

用单个电刺激直接刺激不麻醉兔的大脑皮层,在对側皮层相应区域引起的反应包含一串頻率10—20次/秒,以表面負电位为主的重复反应。直接刺激胼胝体也可以在两侧皮层引起相同的重复反应,然而两侧之間并不同步。在切断胼胝体后这种反应仍能出現,但将胼胝体和丘脑都沿中綫切开,反应就消失不見。将一側丘脑吸去,保留胼胝体,不論刺激那一侧皮层,都只在丘脑存留侧的皮层才能得到重复反应。从这些結果来看,刺激一側皮层可以通过胼胝体和丘脑,激发另一侧皮层和丘脑之間线路的活动而引起重复反应。     

胡须信息在大鼠双侧初级体感皮层间的传递路径

大鼠的初级体感皮层(primary somatosensory cortex,SⅠ)虽然只接受来自对侧胡须的上行输入,但仍可以被同侧胡须刺激所激活.解剖学研究发现,在两侧SⅠ皮层之间有两条传递胡须信息胼胝体通路:一条是类颗粒区(perigranular zone,PGZ)通路;另一条是异颗粒区(dysgranular zone,DZ)通路.然而,哪一条通路在传递胡须刺激信息的过程中起主要作用还不清楚.本研究使用电压敏感染料(voltage-sensitive dye,VSD)成像技术来观察胡须刺激时整个SⅠ的神经元群体活动的空间分布和时间特性.实验发现,对侧胡须刺激首先激活barrel(颗粒区,granular zone,GZ),然后以兴奋波的形式传播到胡须感觉区(sub-barrel field cortex,BFC)外侧的DZ.而与首先激活BFC的对侧胡须刺激不同,同侧胡须刺激首先激活SⅠ的DZ.所激发的皮层兴奋以波的形式传播并扩散至BFC.失活另一侧皮层可以抑制这种同侧反应.电刺激另一侧半球皮层与刺激同侧胡须类似,也首先激活成像侧DZ.我们的实验结果显示,胡须刺激激活对侧SⅠ,在经过胼胝体传导后,另一侧半球的DZ(同侧于被刺激的胡须)被激活.连接双侧皮层DZ区的胼胝体连接在SⅠ对同侧胡须刺激的反应中起了主导作用.     

家兔大脑皮层诱发电位的相互作用

用刺激不同节段水平神经在皮层所引起的电位作为指标,观察了兔皮层兴奋性的恢复过程。皮层为一次感觉传入冲动激活后,最初出现的为不应期,随卽为与后发放相应的兴奋性周期变化。这些兴奋性波动有一定的空间分布;在反应的中心区域,波动强烈而有绝对不应期;在边缘区域,波动逐渐減弱而无绝对不应期。兴奋性波动的强弱与空間分布的大小,决定于感觉神经在皮层投射的强度,与感觉性质无关。加深麻醉,兴奋性波动減弱,持续时间明显延长。本工作承中国科学院生理研究所张香桐教授指导,特此志谢。     

刺激大鼠右侧胼胝体激活对侧尾壳核-海马癫痫相关性神经网络

目的：探讨慢性激活右侧胼胝体(corpus callosum,CC)重建对侧尾壳核(caudate-putamen,CPu)-海马(hippocam-pus,HPC)癫痫网络的跨半球机制。方法：SD大鼠50只。慢性强直电刺激(60Hz,0．4～0．6mA,2s)右侧CC(chronic tetanization of the rignt CC,CTRCC),一天一次,8d后再次施加强直电刺激,同步记录左侧CPu(LCPu)和左侧HPC(LHPC)电图。结果：CTRCC①引起LCPu和LHPC出现深部电波的交互性抑制现象,LCPu电图出现持续尖波发放时交互抑制现象消失。②诱发LCPu和LHPC电图出现癫痫点燃现象。③未引起大鼠LCPu和LH-PC电图点燃时,急性强直电刺激可诱发LCPu出现高幅失律,压抑LHPC具有频率特征的尖波连续发放。④联合运用慢性和急性强直电刺激可诱导LCPu或LHPC电图出现原发性后放。结论：慢性激活ROC可促进对侧CPu-HPC癫痫网络的重建。形成新的癫痫病灶。     

短聲和閃光激起皮層運動區電反應的神經路徑基礎

用适当剂量的麻醉剂和兴奋剂(如氯醛醣和胺基脲)混合处理的貓,短声和闪光均能在大脑皮层引起分布广泛的电反应。我们用运动区的电反应作为指标,分析了产生此反应的神经路径基础。短声在运动区激起的电反应包括三个正相的小波,潜伏期分别为8—9,18—20及30—35毫秒。除去两侧皮层听区对各波无甚影响,毁两侧内膝体则各波均消失。刺激内膝体在运动区引起的电反应舆短声引起的一样,只是潜伏期略短。毁丘脑(氵弥)散投射系统的VA,VM一带,第二及第三波即告消失。至於第一波,吸去皮层运动区後在白质上仍可引到,是皮层下的电活动波及到皮层的结果。在闪光所引起的电反应裹,也可分辨得出三个正相的小波,其潜伏期分别为29—33,38—42及48—52毫秒,但一般各波间分界不明。除去两侧皮层视区,反应即不易出现,且潜伏期增长,但此时刺激外膝体仍可恒定地引起和在视区存在时闪光所引起的同样的反应(仅潜伏期缩短)。毁外膝体,各波均消失。毁VA,VM一带,第二第三波大为减小,第一波不受影响。第一波亦同样为皮层下电流扩布的结果。概言之,我们所形容声和光在皮层运动区引起的电反应,是内膝体和外膝体兴奋丘脑(氵弥)散投射系统的结果,但皮层听区或视区可能对皮层下的传导发生易化作用。     

家兔尾核头不同区域电刺激对痛反应的影响

电刺激家兔尾核头前区(A_4、A_5)能提高痛阈,刺激后区(A_2、A_3)能降低痛阈,两区的刺激均可不伴以可见的运动反应。内囊及胼胝体刺激一般虽可引起明显的运动反应,但痛阈变化不大。刺激前区痛反应压抑点与后区痛反应易化点所引起的痛阈变化和尾核刺激电流的对数呈直线回归关系。前者有明显的后效应,其大小与持续时间亦随刺激电流的增加而加大。刺激后区易化点没有明显的后效应。本文进一步肯定了作者在大白鼠上的实验结果,说明在生理情况下尾核头前区具有镇痛功能,激活它可使痛阈增加,后区的活动则与此相反,对痛反应有易化作用。     

针刺过程中猴的操作式条件反射和大脑皮层体感区神经元电活动的观察

为了研究大脑皮层体感Ⅰ区与痛觉以及针刺镇痛作用的关系,以钾离子透入下肢皮肤作为痛刺激,以操作式条件反射作为痛指标,用钨丝微电极记录大脑皮层体感Ⅰ区单个神经元的电活动,在10只清醒、可以活动的猴子上进行了实验观察。在下肢的皮层代表区分离和记录了能对不同传入刺激起反应的神经元215个。28个对皮肤伤害性刺激起反应。其中25个发放增加(兴奋型神经元),3个发放减少(抑制型神经元)。对12个伤害性神经元进行了针刺效应的观察。在针刺过程中有6个神经元(4个兴奋型、2个抑制型)对伤害性刺激的反应受到抑制。其中有些神经元的抑制可伴有痛阈的升高,但两者未呈现严格的平行关系。皮层体感Ⅰ区中亦可记录到会聚性神经元,即同一神经元既可接受皮肤机械刺激,亦可接受皮肤伤害性刺激。其中有些神经元对于不同性质的刺激可以出现不同型式的反应,如对钾离子刺激皮肤出现抑制性反应而对触觉刺激出现兴奋性反应。针刺时,往往只有伤害性刺激引起的反应受到抑制,而机械刺激引起的反应没有明显变化。实验表明,针刺可以使皮层体感Ⅰ区的某些神经元对皮肤伤害性刺激的反应减弱;但是这种效应可能不是发生在皮层本身,而是续发于皮层下结构活动的变化。     

关于锥髓神经原顶端树状突末端部分的传导和电兴奋性

本文用大脑皮层表面的直接刺激和锥体束逆行刺激,在锥体神经原顶端树状突唤起电反应。各种试验设计以进一步了解顶端树状突末端的传导和兴奋特性为中心目的,主要结果如下:(一)直接刺激在大脑皮层引起的第一个表面负电位和锥体束逆行冲动在大脑皮层引起的第一个表面负电位虽都代表顶端树状突的活动,但可以同时出现而不互相干扰。(二)在局部施加普鲁卡因溶液后,以及用微电极在皮层不同深度作单极引出时,这两个负电位不呈现平行的变化。(三)用一对尖端上下距离为0.3—0.7毫米的钢丝微电极垂直地插入皮层记录,看出直接刺激皮层表面引起的第一个表面负电位是局限于皮层近表面层,而锥体束刺激所引起的第一个表面负电位并不到达皮层近表面层。(四)我们同时在大脑皮层表面在刺激电极近旁和在距离刺激电极6毫米左右两处记录直接刺激所引起的表面负电位,发现在各种药剂影响下两处的反应都呈平行的变化。以上一、二、三各项结果表明顶端树状突末端部分缺乏传导能力。从第四项结果,因为在离刺激电极较远处得到的反应是纯粹的突触后反应,而在远近两处得到的反应却具有相同的药理学上的特性,可以推断在刺激电极近旁的反应大概亦是纯粹的突触后反应,而不是直接被电流唤起的反应,暗示顶端树状突末端部分是缺乏电兴奋性的。     

家兔大脑嗅鼻沟后缘皮层对内膝体神经元电活动的下行性影响

在39只用三碘季铵酚麻痹的成年家兔上观察刺激大脑皮层听区对内膝体神经元听反应的影响。刺激 Woolsey 氏 AⅠ、AⅡ区及其周围颞叶皮层,或刺激大脑嗅鼻沟后缘皮层,能抑制一部分 MGB 神经元的听反应,但也有少数神经元受到易化。有效的颞叶皮层刺激点分布范围弥散,而嗅鼻沟后缘皮层的有效刺激点分布得相当集中。根据抑制潜伏期较短以及抑制内膝体早、晚二反应的潜伏期相同等事实,作者认为,刺激嗅鼻沟后缘皮层对 MGB 神经元的下行性影响发生在 MGB 核团之内。     

刺激外周傳入神經对交感傳出冲动节律的影响

颈上交感神经与内脏神经的传出冲动表现同相变化,冲动群互相同步,冲动的幅度与频率变化和动脉血压的变化相呼应,但内脏神经对传入刺激的反应较之颈上交感神经更为明显。以单个电刺激作用于迷走或颈动脉窦神经向中端,可诱发交感传出冲动呈兴奋——抑制双相反应。如给予重复电刺激,交感冲动群发放的频率变成与刺激的频率同步,其最高频率可达每秒10—3次。更高频率时,不再表现规律性,转为连续的发放。停止刺激后,有后抑制现象。重复电刺激家兔减压神经或猫和兔的坐骨神经,能完全抑制交感神经干的冲动发放。同样,重复电刺激猫主动脉弓附近神经小枝时,引起交感干持续、强烈的冲动发放。如同时刺激猫的主动脉弓处神经小枝及坐骨神经,则在一定的刺激频率下,交感冲动亦与刺激同步,最高可达7—8次/秒。以重复电刺激直接作用于延髓加压区,可得到良好的交感传出冲动节律同步的反应。刺激闩都附近可完全抑制交感传出冲动,但长期刺激下,能在抑制下释放出来,表现与刺激节律同步的冲动发放,以上两种同步的最高频率亦可达10—13次/秒。在延髓以上水平切断脑干,不影响上述机能;在闩部前方切断脑干,交感冲动大部分消失,也不能再产生反射性变化。以上结果说明,在刺激迷走和窦神经时所引起的交感传出冲动群的节律性,乃由于此两种传入神经中含有抑制性和兴奋性两种纤维。在其影响下,中枢交替发生兴奋与抑制,从而反映于传出冲动。     

电刺激家兔大脑皮层感觉区对丘脑束旁核痛敏单位放电活动的影响

本工作目的在于探讨大脑皮层与丘脑束旁核痛觉信息活动之间的关系。用玻璃微电极记录了60只清醒麻痹状态下家兔束旁核痛敏单位的诱发放电活动。按其对外周伤害性刺激的反应型式而分成两类,分别称为痛兴奋单位和痛抑制单位。观察到在电刺激大脑皮层感觉区时,多数痛兴奋单位呈抑制性改变,并且有时施予皮层的每一单个刺激均能立即遏止一阵痛放电,少数呈易化性改变;痛抑制单位则对伤害性刺激呈现抑制反应解除,而施予皮层的每一单个刺激均可使之先有一阵短暂的放电,然后出现抑制的现象。本组实验观察过程,完整的总例数共32个单位,包括25个痛兴奋单位(18个呈抑制改变,7个呈易化改变)和7个痛抑制单位(全部呈易化改变)。实验结果表明,大脑皮层感觉区传出系统对机体的痛觉信息传递活动具有下行调制作用。由于皮层刺激对束旁核放电的影响是逐渐发展起耒的,因此考虑在上述过程中可能有体液因素的参与。     

蜜蜂视叶和脑中的方向选择水平运动检测

在蜜蜂被刺激眼的同侧视叶内记录方向选择前进和后退水平运动灵敏的细胞反应。水平前进运动灵敏细胞对同侧前进运动的反应为很强的兴奋和去极化,以及去极化伴随有锋电位发放,同侧的后退运动引起抑制和超极化。在仅刺激对侧眼时,发放的频率不依赖于运动。水平后奶退运动灵敏的细胞对同侧水平后退运动反应出很强的兴奋和去极化,其去极化上伴随有锋电位发放,锋电位达不到零电位而且在其终点没有回射,同侧的前进运动几乎没有反应。     

条件反射在猫視分析器两对称部位間传递現象的研究

本工作利用食物性运动条件反射和外科手术的方法对猫两眼间传递现象进行了研究,着重分析了胼胝体,新皮层和丘脑弥散投射系统的某些核在这一活动中的作用。首先在切断视神经交叉纤维的猫上建立包括单眼条件反射的定型,然后用外科手术的方法分别毁坏胼胝体纤维,新皮层和丘脑弥散投射系统的某些核,以观察对传递现象的影响。获得以下主要结果: (1) 不论先切断胼胝体纤维或是在形成条件反射后再切断胼胝体纤维,条件反射在两眼间的传递现象仍然存在,卽以同样的光刺激作用于另一眼时仍能引起同样的食物性运动反应。这说明胼胝体在实现条件反射在两眼间的传递活动中并不起重要作用。另外,在切断视神经交叉纤维和胼胝体纤维的猫上分化刺激作用100—150次后仍未能形成两眼间巩固的分化抑制。 (2) 切除一侧新皮层,手术后约10天单眼条件反射恢复到原来水平,传递现象则随条件反射的恢复而逐渐增强,但未能达到手术前的水平。这说明传递现象的正常实现要求两侧新皮层的同时存在。 (3) 毁坏丘脑与建立条件反射眼同侧的VA,VM核一带对传递现象没有明显的影响;毁坏对侧的VA,VM核一带时,传递现象有所减弱;当两侧VA,VM核一带均被毁坏后,传递现象不再出现,条件反射活动受到较大影响,约经一月后未逐渐达到原来水平。这说明丘脑弥散投射系统的这些核在两眼间的传递活动中起着较重要的作用。     

GABA介导杏仁外侧核对皮层A Ⅰ区神经元声反应的抑制:在体微电泳研究

在SD大鼠上应用多顺利完成微电极方法,观察微电泳CABA及其受体的拮抗剂或激动剂对杏仁外侧核（LA）抑制皮层AⅠ神经元声反应效应的影响。结果显示,电泳GABA能抑制皮层AⅠ区神经元的电活动,电泳GABAA受体拮抗剂bicuculline（BIC）则能易化其反应;电刺激LA能抑制皮层AⅠ区听神经元声反应,电泳GABA产生类拟于刺激LA的抑制效应;LA对皮层AⅠ区神经的抑制效应能被BIC所翻转,而不能被什氨酸受体拮抗剂strychnine所翻转,电泳GABAB型受体例激动剂baclofen对神经元声反应无影响。上术结果表明,GABA可能是介民LA抑制皮层AⅠ区神经元声反应的最终递质,并且是通过GABAA受体作用的。     

蛙下丘听觉神经元对双耳强度差检测功能的建模和仿真

建立了蛙下丘听觉神经元对双耳刺激强度差检测功能的一个数学模型。按此模型所作的计算机仿真和相应实验结果比较的一致性支持了下列假设 :下丘中的EO神经元对同侧刺激不产生反应可能是由于接受了来自同侧的强烈抑制性输入 ,从而掩盖了它同时接受到的来自同侧耳的兴奋性输入。而来自同侧的抑制性输入 ,与来自对侧的兴奋性输入可能通过突触前抑制的相互作用 ,则导致了EE神经元的双耳抑制现象。     

刺激家兔杏仁复合体对听皮层声反应影响的研究

实验在40只三碘季铵酚麻痹的家兔上进行。使用记录诱发电位以及单个神经元放电的方法,观察了刺激杏仁复合体对Woolsey AⅠ AⅡ以及嗅鼻沟后缘听区皮层声反应的影响。实验结果表明,刺激杏仁外侧核和基底核可以对皮层的声反应产生易化或抑制性影响。这种影响的潜伏期一般为10—25ms,时程为20—115ms,在1例动物上也观察到了2ms的最短潜伏期。这些结果表明杏仁核群对于听区皮层的抑制影响主要是经过多突触环路传递的,但也有可能经由单突触途径实现兴奋性影响。本文对杏仁复合体影响的意义作了讨论。     

小鼠外侧丘系背核上行输入对下丘神经元反应的可塑性影响

听觉系统具备随着环境的变化来改变自身结构和功能的能力,这种能力称为听觉可塑性。中脑下丘(inferior colliculus,IC)是听觉系统重要的中继站,外侧丘系背核(dorsal nuclei of lateral lemniscus,DNLL)上行输入对IC神经元的声反应特性具有重要的定型作用。本研究旨在探讨DNLL上行输入在IC神经元可塑性形成中的作用。以昆明小鼠为实验动物,持续电刺激对侧DNLL,采用单单位细胞外记录的方法观察IC神经元的可塑性变化。结果显示,95%的受抑制IC神经元和86%的受易化IC神经元在对侧DNLL 30 min电刺激停止后仍表现出可塑性的变化。在对侧DNLL电刺激停止1 h后,74%的受抑制IC神经元发生的可塑性变化消失,26%的受抑制IC神经元发生的可塑性变化仍然存在。以上结果提示,对侧DNLL上行输入可引起IC神经元的可塑性变化,并维持较长时间,这有利于提高IC神经元的声信号检测能力。     

刺激兔皮层感觉运动区引起的膈神经放电效应

在53例清醒、肌肉麻痹、切断迷走神经的家兔,刺激对侧皮层感觉运动区引起膈神经上的放电效应包括两种不同成分。第一效应指紧接刺激发生的放电变化。在呼气相刺激时,第一效应表现为短暂的放电;在吸气相刺激时,则表现为放电的抑制。士的宁刺激较易在呼气相引起第一效应,电刺激较易在吸气相引起第一效应。在 C_2切断同侧背外侧束可使第一效应消失,提示第一效应经皮层脊髓束和皮层红核脊髓束下行。第二效应指刺激后呼吸周期放电的变化。不论是在呼气相或吸气相刺激,第二效应均表现为吸气放电的提前出现、吸气时程和呼气时程的缩短。同时记录延髓孤束区单位放电与膈神经放电时,两者放电均有表现一致的第二效应。在 C_2切断同侧背外侧束,不影响第二效应的出现;完全切断同侧脊髓,则膈神经放电消失,但不影响孤東区的第二效应。以上结果说明,皮层控制膈运动神经元有两条途径,一条是皮层直接下达脊髓的途径,另一条是间接通过脑干呼吸中枢下达脊髓的途径;皮层直接下达脊髓的通路,既可兴奋也可抑制膈运动神经元的活动。