高等植物生长发育中物质的运输与信息的传递（二）

电波与激素的信息传递 (一)动作电波与变异电波上世纪末已经发现刺激的电波传递,或以动作电波或以变异电波的方式,广泛地存在于植物界。简略地说,电波及其传递所以能在植物体内发生是因为细胞在静息时,原来就有电位差的存在,也可以说,它的绝缘质膜是处在充电或极化状态(正极在外面)。当它局部受到刺激时,质膜的透性突然增高而放电(去极化),于是爆发出电位的波动来。构成组织的细胞像一串爆竹,一个的爆发引起下一个的爆发,就这样导致一连串的反应,     

高等植物共质体区内与区间的电波传递

本文以白花紫露草(Tradescantia flumi—nensis Vel)为材料,运用胞外、胞内微电极及显微注射等方法,对电波在植物体内的传递方式进行了进一步探讨。结果表明,白花紫露革对于伤害性刺激可以产生强烈的电位波动在周身传递。这种电位波动可以被FAA固定液造成的生理障碍阻断;白花紫露草叶片可分为不同的共质体区,在共质体区内,电波传递很快,远高于液相中物质的扩散速度;而在各共质区问,电波传递出现时间上的延迟,与共质体内电波传递速度相差一个数量级,因此,可以推测,在共质体区内电波是以局部电流的方式传递的,而在共质体区问,电波的传递可能有化学介质的参与。     

植物基因对刺激的反应

除少数植物如含羞草、捕蝇草对刺激有其独特反应外,大多数植物对物理刺激的反应肉眼是观察不出来的。但这只是表面现象。据斯坦福大学医学研究中心的最近一系例研究证明,当植物受到物理刺激时可产生基因水平反应。有一种属于南芥属植物,当其在普通试验室受到轻微刺激10分钟后有几个基因产生反应,其时间可持续一小时。     

含羞草对感震性刺激的敏感度与传递速度之昼夜变异

含羞草(Mimosa pudica L.)一向以对震击的异常敏感以及能将刺激迅速的传递著称。含羞草从18世纪尾由它的原产地南美洲介绍到旧大陆以后,一直就被植物学者们所注意,而认为是研究高等植物对刺激的感受、传递与反应的绝好材料。经过一百多年来许多人的研究,关于含羞草对刺激的感受与传递,大致可说有两派不同的意见:一派是印度植物生理学家     

刺激对侧大脑皮层对应点引起的皮层兴奋性变化

用刺激家兔对侧大脑皮层对应点引起的胼胝体电位作为制约反应,而刺激桡浅神经引起的誘发电位作为測驗反应时,可见到皮层兴奋性发生先抑制后易化的改变。易化现象主要表现在测验反应負波的变化上,而正波易化之后尚有第二次抑制过程。如制約反应具有后发放活动,則兴奋性变化将伴有与后发放相应的周期性波动。皮层局部放置γ-氨基丁酸、普鲁卡因或马钱子碱均可使胼胝体易化现象消失,而戊巴比妥鈉麻醉对其影响不大。皮层第Ⅱ和Ⅲ层经热凝固处理死亡后,胼胝体易化现象卽消失。重复刺激对侧皮层对应点会引起缓慢的负电位变化,此时皮层兴奋性明显下降。     

刺激尾核对狗胃电的影响

在狗的急性实验中,刺激尾核对胃电快波和胃的运动功能呈双相性影响。当刺激尾核时.引起胃电快波活动减弱,胃紧张度及其节律收缩的波幅降低,在刺激结束后甚或在刺激末期,胃电快波则增强,胃紧张度增高,胃节律收缩的波幅增大。刺激尾核对胃电慢波的周期和振幅影响较小,且表现多种形式,但多数实验在给予刺激后先表现为周期延长,振幅略有增高,继而发生周期缩短,延长,波幅减小增大的交替性波动。同时观察到胃紧张度与胃节律收缩的强度,决定于胃电快波的活动,与胃电慢波的关系不明显.     

人视网膜电图α波成分的研究,特别是有关明适应的影响

(一)利用积分球的方法可使全部視网膜同时受到弥散光的照射。在完全暗适应的情况下,这种刺激所引起的ERG的α波包含一个明显的明視α波和一个更大的暗視α波,后者成为整个α波的波峰;在明視α波之上,又可以辨別出三个小波(α_1,α_2,α_3)。用52° Maxwell投射光刺激也能引起类似的小明視α波,但整个明视α波相对地比暗視α波大得多,后者只出現在α波的波峰之后。 (二)暗視α波与明視α波是通过下列三类实驗来加以区別的:(1)在暗适应过程中,明視α波的振幅几乎是在暗适应一开始就立即明显增长,而暗視α波的恢复則要經过一段潜伏期。(2)在适当的光刺激强度下,当暗視α波的振幅对間隔5秒的重复刺激逐漸减小以至消失时,明視α波的振幅对相继的刺激很少变化。(3)在适当的光强度下,引起暗視α波的有效刺激时間比明視α波的长。 (三)不論是用弥散光照射或Maxwell投射光刺激,在相当大的刺激强度范圍,明視α波的α_(1-3)三个小波和暗視α波四个波之間的峰潜伏期間隔約为7毫秒。不过当光刺激强度减弱,由弥散光引起的各α波的峰潜伏期的增长比用Maxwell投射光刺激时的增长为快。中等强度以下的明适应对各α波的波峰潜伏期的影响很少。 (四)暗視α波的大部分能为很弱的明适应光所抑制,这个明适应光的强度大約只相当于絕对阈值的1000倍。这个敏感度和暗視b波对明适应的敏感度完全相当。在明适应下所剩下的α_s波和α_p波的性质差不多。 (五)对α波成分的分析表明,一个复合的α波是由一种可能从双极細胞层产生的振蕩电位迭加于一个較持久的由感受細胞所产生的負电位之上而形成的。对于以前有关工作所記录到的不同形状的α波以及对各个α波部分的鉴別沒有取得一致意見的原因,曾加以討論。     

人视网膜电图暗视b波的两个部分

(一)对于完全暗适应的眼,强度約为絕对阈10~3倍的弥散光照射全部視域,卽足以引起可被察觉的b波。刺激强度再增加2—10倍所引起的b波,按照ERG标准来判断仍然是属于暗視b波的。然而,在这样一个暗視b波中可以辨认出两个成分。較迟出現的一个成分能够为从藍到紅的各种单色光所引起。这个成分可被鉴別为有些工作者描述过的所謂迟正相。另一个較小的成分比迟正相早出現30—40msec,在藍光刺激时最显著,紅光刺激时則不出現。用52°的Maxwell投射光刺激也能引起对藍光敏感的成分,但是这种刺激还引起一个比“藍”b波出現更早(峰潜伏朔70—80msec)的b波部分(不純粹是一个暗視α波),这两者有相当程度的混合。用Maxwell投射紅光刺激时,由于对藍光敏感的波不出現,因此迟正相看起来变得比較突出。 (二)对藍光敏感的成分的阈值比迟正相的阈值約高0.3 log_(10)单位。虽然这个差別很小,但是迟正相已可为适应光有选擇地先被压抑。对紅光和藍光所引起的相同大小的b波,增加明适应到一定的强度,当由紅光引起的迟正相完全消失时,对藍光敏感的成分的一部分仍然保留下来。 (三)用弥散光刺激引起的迟正相的光譜敏感曲綫与ICI暗視标准曲綫符合,用Maxwell投射光刺激所测定的曲綫,在藍波段則显示出一个不超过0.1 log_(10)单位高于ICI标准的敏感性,这是由于在眼內产生的散射光所引起的。 (四)对于b波不同成分的意义,曾結合心理物理和神經生理学方面的資料加以討論。     

刺激大鼠“涌泉”穴诱发的脊髓背表面电位

刺激大鼠“涌泉”穴诱发的节段性背表面电位(Y-sCDP),在远节段(L3-T7)逐渐消失,而在更远节段(C6)又记录到一个背表面电位(Y-dCDP),该电位为一慢电位正波(P波),高位横断脊髓后Y-dCDP完全消失,说明它来源于脊髓上结构,当电解损毁中脑导水管周围灰质(PAG)后,P波幅值显著降低(P<0.05),说明刺激“涌泉”穴产生的Y-dCDP为激活PAG等痛觉调制核团下行诱发的脊髓背表面电位。     

起搏器

对于心律不齐,特别是心率在每分钟30次以下者,要向心脏施以电刺激,使心跳恢复到正常,这种刺激装置叫心脏起搏器,或者简称为起搏器。为了对心脏施行电刺激,要从静脉向心室插入附有电极的导管,使用约5V,1ms的脉冲刺激,这种最简单的,给以一定周期的脉冲刺激起搏器,叫固定速度起波器。通常当自发心率恢复正常时,为了不使心率与起搏     

三叉神经中脑核神经元膜的电学特性

用大鼠脑干脑片,给三叉神经中脑核79个神经元作了细胞内记录,测算了20个神经元膜的电学特性:静息电位-60.3±5.6mV;输入阻抗为10.5±5.4MΩ;时间常数1.3±0.5ms。电刺激可诱发动作电位,测算32个神经元的有关参数:阈电位-50—-55mV;波幅69.5±6.1mV;超射11.9±3.6mV;波宽0.8±0.2ms。TTX(0.3μmol/L)或无钠使之消失。通以长时程矩形波电流可引起200—250Hz的2—15个重复放电,但在通电停止前终止,TEA或4-AP可延长放电。膜电位-60—-55mV时在动作电位之后可看到阈下电位波动,它不受TTX的影响,无钙时消失,TEA或4-AP使波幅增大。静息电位去极化可使45个神经元中的40个发生外向整流作用,并被TEA,4-AP或无钙抑制,超极化则发生内向整流作用,Cs或无钠抑制之。灌流液中加入各种钾通道阻断药时神经元的稳态I-V曲线发生相应变化,提示I_(DR),l_A,I_(K(Ca))及I_Q可能都与静息时的膜电导有关。     

离体灌流心脏希氏束电图记录方法

为稳定地记录离体心脏希氏束电图,我们研制成一种新型的二合一插管电极,利用这种电极可同时完成Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ法心脏灌流及希氏束电位记录。心脏取自成年家兔或幼狗,与Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ法相同,首先经主动脉逆行插入这种插管电极实现心脏灌流,然后在示波器监视下小心转动插管,当电极贴近希氏束部位时,即可记录到离体灌流心脏的希氏束电位。实践证明：这种方法操作简便,组织损伤小,波型记录稳定。如配合心电等     

心脏的力能

經常听到有些尚未年老的人訴說自己的心臟不行:不能快步走,上楼和長久作体力劳动。但当这种人來就医时,虽在最精細的檢查下,大都找不到任何疾病。究竟什么迫使他們在40—50岁时并无明显的原因就抱怨自已的心臟呢?他們的心臟与那些在60—70岁时还感到很健康而“不注意”自己心臟的人有何不同呢?我们对这点試图来解釋一下。     

齿状回突触后电位和群峰电位的负相关现象

考察大鼠静卧状态下,相同强度刺激信号作用于前穿质通道时,海马齿状回颗粒细胞诱发电场电位的兴奋性突触后电位EPSP和群峰电位PS之间的一种负相关变化关系,即EPSP斜率减小时,PS幅值增加。采用同时记录齿状回诱发电位和大脑皮层ECoG电位的方法,分析诱发电位各成份和ECoG功率谱密度之间的关系,可见ECoG出现低频高幅慢波时,与ECoG出现高频低幅快波时比较,齿状回诱发响应的PS幅值较大,而EPSP斜率较小。这可能是因为：中脑网状结构上行激励系统通过丘脑－皮层回路使ECoG去同步化（出现低幅快波ECoG）时,同时也通过另一途径,即隔－海马连接,激活了作用于齿状回颗粒细胞胞体的抑制性神经通路,使得颗粒细胞兴奋性降低,从而使反应动作电位总和的PS幅值减小。在麻醉剂乌拉坦作用下,EPSP和PS的负相关变化减小或消失。这种负相关现象对于研究海马的生理功能具有重要的意义。     

关于胃电的研究

本文对胃电的特征、胃电与胃运动的关系、影响胃电的各种因素等生理学的新进展作了简要的介绍。也提出了胃电的临床应用和目前存在的问题。胃电分为慢波和快波。慢波也称为基础电节律,是一种比较规律的在任何生理情况下都能记录到的电波,在切除神经组织后仍能节律地发生,因此是肌原性的;这种波发生后不伴有肌肉收缩,为具有自律性的纵行平滑肌细胞所特有。胃电快波是负载于胃电慢波之上或其后的一系列峰电位,是胃运动的动作电位。故只有在胃运动时才有。胃电慢波的节律决定着每组胃电快波和胃运动的节律。神经系统和胃肠道的激素都能影响胃电活动。但关于这方面的研究,目前还存在着很多问题。     

经长时间低温处理后由电刺激诱发的猪心室肌细胞持续性节律活动

用17个猪心研究了经长时(24-96小时)低温处理后,心室肌由电刺激诱发的节律性电活动。经48小时以上冷藏后,心室肌静息电位只有-20mV。单纯复温很难使静息电位增高.施与连续电刺激(1次/秒)时,心室肌标本中有些部分可发生局部反应。局部反应随时间而增大,同时静息电位也随之增高,并可出现可传播的动作电位。这种电位的特点是在复极化后有明显的超极化现象。在超极化不断加深后可产生后去极化。后去极化的不断增高达到一定程度时,就突然诱发出持续性节律活动.最初呈低电位节律活动,其动作电位呈慢反应型.最大舒张期电位(E_(max))为-52±3mV,动作电位总幅度(E_t)为55±7mV,dv/dt_(max)在10v/sec以下.这种节律活动频率较快并匀齐,可持续数小时之久.低电位自发节律有向高电位节律活动转变的倾向。高电位节律活动可由低电位节律演变而来,也可在较短时冷藏(24-48小时)后,由电刺激直接诱发产生。其主要条件是静息电位较大(负于—60mV).高电位节律活动是快反应型动作电位,E_(max)为—62±19mV,E_t为81±23mV,dv/dt_(max)在40V/sec与90V/sec之间。当动作电位超过90mV以上时,节律缓慢而不匀齐。有时在动作电位超过100mV或更高时,超极化及后去极化均消失,而皇“正常”心室肌动作电位图形。     

离体神经动作电位不同记录方法对刺激伪迹的影响

在蟾蜍离体神经动作电位记录中,系统地观察了不同引导方法与不同刺激方法对刺激伪迹的影响,并且分析了伪迹产生的原因。用隔离变压器刺激神经,刺激电流通过刺激电极与引导电极间的神经、栅漏电阻以及隔离变压器与地之间的电容所组成的阻容串联电路时在栅漏电阻上的分压输入到放大器即表现为伪迹。采用适当的引导方法或减小刺激装置与地间的电容,都可以减小刺激伪迹。当以隔离变压器刺激神经时采用单边输入引导方法将近刺激侧的引导电极接地,伪迹不会很大。不论单边或双边输入引导,在刺激与引导电极之间离引导电极3—5毫米处加一接地电极能使伪迹更进一步减小,甚至完全消失。     

东亚飞蝗鼓膜器对于不同方向声刺激的反应

腹鼓膜器是蝗虫的主要听觉器官,Pumphrey(1940)、Katsuki等(1958,1960)和Autrum等(1961)曾用电生理方法研究过此器官对不同方向声刺激的神经电位反应,从而确定蝗虫有辨识声音方向的能力。Pumphrey用离体鼓膜器作为研究材料,测定了鼓膜器对各种投射方向声音的反应阈值,证明此器官具有方向性,并且对由鼓腹内侧和外侧射来的声波都能感受。Autrum等以整体蝗虫的鼓膜器进行了类似的试验,见到当声源的方向改变时听神经反应的电位振幅有所不同:当声源与被测鼓膜器垂直时反应电位最大,声源     

刺激迷走神经引起的鲫鱼Mauthner细胞顺向激活

目的 :研究迷走神经感觉传入信息对Mauthner细胞 (M细胞 )兴奋性的影响。方法 :刺激鲫鱼迷走神经 ,并运用微电极穿刺技术记录鲫鱼M细胞胞内电位变化。结果 :在M细胞胞内记录到分级的、复合的兴奋性突触后电位(EPSP) ,分为第一成分和第二成分。随着刺激强度的增大 ,EPSP的幅度增大 ,反应持续时间延长。当刺激强度足够大时 ,在第一成分或第二成分的基础上可爆发动作电位。结论 :①刺激迷走神经可引起M细胞顺向激活 ,这与以往的观点不同 ;②从迷走神经到M细胞的感觉传入通路可能由含有兴奋性和抑制性成分的不同种类的神经链构成 ,M细胞的兴奋性取决于兴奋和抑制之间的相互关系     

蟾蜍延脑听中枢的单位电反应的一些观察

我们利用电生理学的方法测定了蟾蜍延脑听反应的区域,并研究了延脑听神经元对短声及纯音的反应特性。结果表明:1.从内耳来的传入冲动主要是向同侧的延脑听区传递的。2.蟾蜍听觉系统感受的频率范围在4,000周/秒以下,对于500—600周/秒以及1,000—1,200周/秒的频率最为敏感。多数听神经元的反应阈值在人听阈上25—35分贝左右。少数在人听阈上5—10分贝或45—55分贝。3.根据短声及特征频率的纯音所引起的反应,可将延脑听神经元的反应分为长潜伏期(平均约12毫秒)及短潜伏期(平均约3毫秒)两种形式。反应潜伏期的长短,可能是由不同类型的神经元的特性所决定的,但在同一神经元,在改变声音刺激的频率或强度时,反应的潜伏期也有变化。4.延脑听神经元对纯音刺激的反应有连续发放的、给声的、给-撤声的以及撤声的几种形式。其中以连续发放的反应形式最为常见。5.有时,纯音引起的连续发放是迭加在振幅达十几毫伏的正相慢波之上的,发放的波形为正单相锋形电位,它的上升相较陡,下降相缓慢。短声也可以引起这样的锋形电位,它们可能是细胞内记录到的反应。