脑片诱发电位计算机处理系统及其使用实例

用计算机处理脑片诱发电位可大大提高数据处理效率和信息提取率,并使大量、连续观察成为可能,本系统数据采集板与计算机之间采用DMA方式进行数据传送,包括采样子程序在内的全部处理程序均用高级BASIC语言编写,文中介绍了该程序各项功能和有关编程技巧以及海马脑片实验中的应用实例。     

以突触前排放的消失设定海马脑片缺氧损伤时间及应用实例

刺激Schaffer侧支,记录大鼠海马脑片CA_1区的突触前排放(presynaptic volley,PV)和突触后群锋电位(population spikes,PS),观察缺氧后PS和PV的变化及复氧30min后脑片PS的恢复,缺氧持续到PV消失1,2,3或4min,复氧后脑片恢复率分别为100％,11.5％,0％,0％。可见,缺氧后 PV 消失2min为损伤的关键时刻。提前1min终止缺氧,全部脑片的PS可以恢复,延迟1min终止缺氧,则全部脑片的PS不能恢复。这种方法是根据每个脑片的电反应确定其总的缺氧时间,故每个脑片的缺氧时间略有变动。与每次采用相同缺氧时间的传统方法相比,此方法脑片恢复率的稳定性与重复性均较好。用此方法发现美西律10和100μmol/L能增加复氧后PS恢复率,对突触功能的缺氧损伤具有保护作用。     

钙离子和蛋白激酶C对大鼠缺血海马脑片谷氨酸堆积的影响

采用大鼠海马脑片体外缺血模型观察钙离子和蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ）对神经元胞外谷氨酸（ＧＬＵ）堆积的影响,结果显示：海马脑片在体外“缺血”１０ｍｉｎ,ＧＬＵ在胞外的浓度增加４倍（从３２±４升高到１１３±１０ｐｍｏｌ／（ｍｉｎ．ｍｇＰｒ）．ｎ＝６）．Ｎ型钙通道拮抗剂蝙蝠葛苏林碱（ＤＳＬ）或无钙培养液均能有效抑制这种浓度的升高（Ｐ＜０．０１）．提示缺血１０ｍｉｎ引发的ＧＬＵ浓度升高是受Ｃａ２＋内流调控的．当脑片在缺血状况下孵育３０ｍｉｎ,ＤＳＬ只部分抑制这种ＧＬＵ堆积,而无钙培养液则无影响,但这额外的ＧＬＵ堆积可被ＰＫＣ抑制剂Ｈ－７完全阻断,而被ＰＫＣ激动剂ＰＤＢ所加强;且不受钙调蛋白抑制剂Ｃａｌｍｄａｚｏｌｉｕｍ和８－溴－ｃＡＭＰ影响．提示缺血３０ｍｉｎ,胞外ＧＬＵ的堆积受钙内流和ＰＫＣ双重调控。     

大鼠海马脑中枝形吊灯样中间神经元的形态与电生理学特征

在大鼠海马脑片标本上,用微电极记录并标记了４个枝形吊灯样中间,约占所记录到的３９个中间神经元的１０％,与蓝状中间神经元显著不同之处是,这４个神经元均对细胞内去极化电流表现出不同程度的放电频率适应现象,用细胞内注射ｂｉｏｃｙｔｉｎ的方法证实,蓝状中间神经元轴突终末主要分布在锥体在颗粒细胞层,与这些细胞胞体形成接触,而４个枝形吊灯样中间神经元的轴突终末增高度选择性分布在锥体和颗粒细胞轴突始段区,上述结     

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。     

Axon公司膜片钳系统的漏减分析

目的和方法：采用大鼠海马脑片盲法膜片钳的全细胞记录技术,研究美国Axon公司生产的膜片钳系统（Axopatch放大器和pClamp软件）中几种漏减功能的意义和作用机制,重点对定标P／N漏减（Scaled P/N leak subtraction)、膜片钳放大器漏减以及Clampfit处理软件漏减功能的选择与使用进行分析与比较。结果：Clampex采样软件中的定标P／N漏减功能比P／N漏减功能的噪声要小;放大器漏减功能可漏减单一去极化电压幅度所诱发的漏电流,但不能同时对不同电压幅度系列去极化所产生的稳态漏电流进行追踪漏减;Clampfit漏减功能由于其设定只要膜两侧存在电位差就有漏电流产生,因而不适合在记录电压门控性离子通道电流时对稳态漏电流进行漏减。结论：在研究电压门控性离子通道的性质时,可采用P／N漏减功能或定标P／N漏减功能对稳态漏电流进行漏减,而Clampfit漏减功能是不合适的。     

利多卡因和硫喷妥钠对培养的大鼠海马脑片神经元损伤的影响

目的 :观察利多卡因和硫喷妥钠对生后 2 2d大鼠培养海马脑片的实验型缺血后神经元损伤的影响。方法 :将培养的SD大鼠海马脑片实验型缺血 (缺氧缺糖 ) 1 0min ,给药组在缺血前 1 0min给予 1 0nmol/L、1 0 0nmol/L的利多卡因或 2 50nmol/L、60 0nmol/L的硫喷妥钠 ,缺血后换用正常培养基继续培养 7d ,并用荧光染料PropidiumIo dide(PI)连续观察海马CA1区和齿状回神经元的损伤。结果 :缺血后第 1d缺血组即出现神经元损伤高峰 ,CA1区和齿状回的PI指数显著增加 (P <0 .0 1 ) ;直至缺血后第 7d其损伤指数仍显著高于缺血前水平 (P <0 .0 1 )。两浓度的利多卡因和硫喷妥钠均可降低缺血后CA1区和齿状回神经元损伤的程度 (P <0 .0 1 ) ,并可将CA1区和齿状回的神经元损伤高峰推迟至缺血后第 3d。结论 :利多卡因和硫喷妥可减轻缺血后海马CA1区和齿状回的神经元损伤 ,推迟神经元的损伤高峰。     

海马脑片抗癫痫药物研究的离体模型

目的：建立离体海马脑片癫痫样放电模型并用于抗癫痫药物研究。方法：在豚鼠海马脑片上灌流青霉素建立颠阗痫样放电的离体模型。并用此模型对抗癫痫药物苯巴比妥钠和苯妥英钠两种药物在不同浓度下对癫痫样放电的对抗作用进行了定量分析,结果：在海马脑片上灌流致痫药物可建立一个较好的离体组织癫痫样放电模型,苯的对抗作用进行了定量分析,结果：在海马脑片上灌流致痫药物可建立一个较好的离体组织癫痫样放电模型。苯巴比妥和苯妥英钠在一定浓度下均有显著对抗癫痫样放电的作用,且与整体实验的结果相一致。结论：本实验建立有离体脑片模型具有实验手段简单,方法灵活,易于建立药物量效关系等优点,可用于抗癫痫药物筛选和研究。     

海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术

本文较为详细地介绍了海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术,对其关键步骤和需要注意的问题进行了重点说明,同时对CA1区锥体神经元突触活动的特点,电压门控性Ca^2 通道以及谷氨酸（glutamate,Glu)γ－氨基丁酸（GABA）受体通道电流性质等进行了观察和分析,实验结果为采用海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术研究海马神经元离子通道动力学性质和中枢神经系统药物对突触活动的影响提供了可靠的依据。     

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。