家兔同侧大脑皮层诱发电位传入途径的观察

刺激一侧体表的感受器或周边神经可在对侧大脑半球皮层第一感觉区和两侧第二感觉区引出诱发电位;在这方面已有许多研究者采用各种动物进行过广泛深入的研究,得到一致的证实。但是关于在大脑皮层第一感觉区是否有同侧传入投射的问题则有分岐意见。Woolsey和Fairmant等人曾经指出只有来自面部皮肤的传入冲动可以到达同侧皮层第一感觉区。但是Mickle和Ades,Gardner和Haddadt以及Nakahama等用     

清醒猕猴前额叶和运动前区神经元多感觉活动的观察

本实验对清醒猕猴前额叶和运动前区神经元多感觉活动进行了观察。在动物进行课题操作中记录单神经元放电。课题中包括视、痛、热三种感觉刺激。在所记录的338个课题相关神经元中,对一种感觉刺激呈现反应者156个,对两种刺激反应者94个,对三种刺激都反应者88个。为了观察不具有信号意义的感觉刺激的作用,在课题操作的间歇期给动物以痛、热、视、听、触等自然刺激。在测试的176个课题相关神经元中,仅72个神经元对自然刺激呈现反应。其中对一种感觉刺激反应者45个,对两种刺激反应者19个,三种者5个,四种者3个。多数神经元对痛(N=33),视(N=30)和热(N=29)刺激呈现反应,仅有3个神经元对声音,9个神经元对触刺激出现反应。绝大多数神经元位于弓状沟上支内侧的颗粒和无颗粒皮层内。本实验表明,痛、热、触、视、听觉等投射到额叶皮层的相同部位,不同程度地会聚到同一神经元上。有信号意义的刺激与没有信号意义的刺激相比,前者可激活更多的神经元。     

与作业无关的新异刺激对猕猴额叶神经元延缓期反应的作用

在猕猴执行延缓辨别作业和单纯辨别作业时,观察了与作业无关的新异刺激对额叶神经元延缓期放电的影响。在这两种作业中,延缓期在1—4s之间随机变化。此时,动物必须高度注意信号的变化,稍不注意即导致操作错误。此外,在延缓辨别作业中,动物在延缓期还要暂时记住暗示期的信号,单纯辨别作业则无此要求。在203个与作业相关的神经元中,有70个神经元在延缓期出现放电频率变化,其中见于延缓辨别作业者41个,见于单纯辨别作业者29个。实验结果表明,在这两种作业的延缓期所出现的神经元放电增多的反应,有着许多相同的特点。与课题无关的声、光、触、痛等刺激引起分心时,神经元的延缓期反应出现明显的变化,随之出现操作错误。多数神经元的反应受到抑制,但也有出现反应增强者,而且同一神经元对不同感觉模式的无关刺激可出现不同的效应,表现出不同程度的感觉模式特异性。此外,无关刺激在延缓期和在测试间歇期可产生不同甚至相反的效应。上述在延缓期出现反应的神经元主要位于额叶弓状沟上支内侧部的一定范围内。本文对实验结果进行了讨论,认为额叶神经元的延缓期反应,可能在很大程度上与注意有关。额叶神经元感觉模式各种程度的特异性可能是注意的通道选择性的神经基础。额叶的背内侧部,包括前额叶后部和运动前区前部     

去甲肾上腺素对猕猴额叶延缓辨别作业相关神经元活动...

To study the role of norepinephrine (NE) in the cognitive function of the brain, the effects of NE, tolazoline (TOL) and propranolol (PR) on the activity of frontal neurons were examined in 3 rhesus monkeys (Macaca mulatta) during the performance of a delayed visual discrimination go/no-go task. Of the 230 task-related neurons recorded from the area medial to the superior ramus of the arcuate sulcus, 159 neurons were tested with NE applied microiontophoretically. Of these tested neurons, 11 neurons were related to starting period, 28 neurons to cue period, 66 neurons to delay period and 54 neurons to response period. About 2/3 of these neurons increased in discharge rate in the task, and the rest decreased. For most of the neurons with decrease of discharge rate in the delay period, the discharge rate was further decreased during application of NE. During application of TOL or PR, the discharge rate was increased and the effect of NE was antagonized. The present results suggest that NE may play a role in the cognitive function of the frontal neurons, particularly in attention and short-term memory, and may be involved in the inhibitory process of the neuronal activities.     

猕猴执行痛、热延缓辨别作业时额叶神经元及肌电活动的观察

为研究额叶神经元对躯体痛、热刺激出现反应的机能意义,设计了痛、热延缓辨别作业对猕猴进行实验。痛和热仅在暗示期给予,要求动物对此不立即作出行为反应。而是暂时记住这个信号,等到行动期再作出反应。待作业正确率连续三天达90%以上,记录额叶神经元和两侧上肢肌肉的电活动.以观察神经元活动与信号刺激以及肌肉活动之间的关系。在记录的142个作业相关神经元中,与痛、热刺激相关者87个(66.4%)。其中22个仅对痛刺激、18个仅对热刺激起反应,47个对痛、热刺激都起反应(其中4个反应方向相反)。此外,有21个对痛、热、视都出现反应。其余仅对视觉刺激起反应。这些神经元主要位于额叶弓状沟上支内侧,包括前额叶和运动前区皮层。在两侧上肢12块肌肉中,除操作侧指总伸肌、尺侧腕屈肌和桡侧腕屈肌在压放杠杆时,可记录到短暂的肌电活动外,在作业的其它时期和其它肌肉均未记录到规律的肌电活动。这表明痛热刺激在暗示期引起的神经元反应与行为动作的发动没有直接关系,从而支持关于额叶皮层这一区域的神经元在对刺激物信号意义的辨别机制中,可能起着重要作用的假说。     

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。     

一种自动控制的温度刺激装置

本文介绍了一种应用于行为实验的温度刺激装置。此装置通过一个直径为1cm、厚约1.2cm 的铜质小盒与皮肤接触。在接触面上装有电热线和热敏电阻。小盒通过塑料管、水泵与恒温水浴槽相通,通过反馈电路对电热线、水泵和恒温水浴槽的控制,使得受刺激部位的皮肤温度在刺激间歇期保持在事先设置的基础水平,在刺激期则迅速上升到预定的数值以产生热刺激和痛刺激。其温度变化可以自动记录。本装置可应用于人体和动物的痛觉和温度觉的实验研究。     

去甲肾上腺素对猕猴额叶延缓辨别作业相关神经元活动的效应

为了研究去甲肾上腺素在大脑认知功能中的作用,在3只猕猴进行延缓辨别作业的同时,在额叶弓状沟上支内侧部的皮层区,记录了230个作业相关神经元的电活动。对其中159个神经元观察了微量电泳去甲肾上腺素、妥拉苏林或心得安的效应。这些神经元在作业各期的分布是:开始期11个,暗示期28个,延缓期66个,反应期54个。约2/3的神经元在作业中出现兴奋反应(放电增多),1/3为抑制反应(放电减少)。在延缓期出现抑制反应的神经元,绝大多数对去甲肾上腺素敏感。在电泳去甲肾上腺素时,神经元的自发放电减少,延缓期的抑制加深。电泳妥拉苏林或心得安则出现相反的效应,即自发放电增多,延缓期的抑制减弱或不出现抑制,并可拮抗电泳去甲肾上腺素的抑制效应。实验结果提示,在额叶弓状沟上支内侧皮层神经元的注意、短时记忆等认知功能中,可能有去甲肾上腺素参与作用,主要参与神经活动的抑制过程。     

猕猴执行痛,热延缓辨别作业时额叶神经元及肌电...

To study the functional implication of neuronal responses in frontal cortex to noxious and innocuous heat stimuli, experiments were carried out on two monkeys (Macaca mulatta) during performing a delayed discrimination GO/NO-GO task. The animals were trained to hold a lever for at least 3 s in the response period when an innocuous heat stimulus had been applied to the forearm in the cue period, or release it within 1 s with a noxious one. After a criterion of 90% of correct responses in 3 successive days was reached, single neuronal activity was recorded from the frontal cortex along with EMGs from six muscles in both arms. Of 142 task-related neurons recorded, 87 (66.4%) were related to heat, 34 to visual, and 21 to both visual and heat stimuli. Among the heat-related neurons, 22 were responsive to noxious heat, 18 to innocuous heat, and 47 to both. Of the neurons responding to both noxious and innocuous heat stimuli, 4 neurons showed changes in discharge rates, depending on the type of stimuli. In most cases, muscular activities just appeared at the moment of lever pressing and/or releasing in m. extensor digitorium communis, m. flexor carpi ulnaris and m. flexor carpi radialis of the performing arm. No regular muscular activities appeared in other muscles and in other periods of the task. The result showed that the neuronal responses in frontal cortex elicited by heat stimuli in the cue period were not related directly to the initiation and modulation of behaviours.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)     

猕猴额叶神经元视辨别机能可塑性的研究

我们曾经提出,额叶神经元的反应,主要不是取决于刺激物的物理属性,而是与信号意义有密切的关系。为了验证这一看法,设计了两套作业,即视延缓辨别作业(作业Ⅰ)和视辨别反应作业(作业Ⅰ),对4只成年猕猴进行实验。两套作业都由1—4期组成,在第2期都有伪随机出现的红绿灯光信号,在第3期都要求动物密切注意随后的灯光信号变化。但是,作业Ⅰ要求动物对第2期出现的红绿灯光进行辨别,作业Ⅰ则要求对第4期的红绿灯光进行辨别。待动物学会作业,正确率达90％以上,在动物进行作业的同时引导额叶神经元放电。共记录作业相关神经元163个。其中作业Ⅰ98个,作业Ⅱ 65个。在作业Ⅰ中,神经元的反应多数出现在第2、3期,占该作业反应总数的70％。而在作业Ⅱ中,反应多数出现在第3、4期,也占该作业反应总数的70％。其次,作业Ⅰ第2期的神经元反应绝大多数对红、绿灯光有明显的特异性,而作业Ⅱ第2期的则没有,只有第4期的反应才有明显的特异性。本实验结果进一步支持了我们的上述看法,并且表明,额叶神经元对信号的反应主要是在学习中逐渐形成的,有很大的可塑性。