刺激豚鼠中脑对化学诱发的踏步的易化作用

用电刺激和踏车相结合的方法对“踏步自动作用”的研究,曾在去大脑猫上证明有一个位于下丘下面的楔状核的“中脑运动区域”的存在。但未见关于前后肢踏步运动控制差别的报道。豚鼠脑内是否存在中脑运动区域也未有过研究。本研究利用我们发现的“踏步诱发物质”(SIS)诱发的豚鼠踏步模型,在整体豚鼠上实验,观察电刺激 A_(9.0—3.0),R_(0.5—3.5),H_(8—0)(Tindal,1965)间对踏步的影响。结果表明,在豚鼠上丘下面的 A_(6.0—5.0),R_(1.0),H_(4.0)区域存在一个主要兴奋前肢踏步的“中脑踏步易化区域”。同时也观察到下丘下面的网状结构中有一个明显增强后肢踏步的区域。     

化学剂引起的豚鼠“踏步自动作用”的研究

传统的“踏步自动作用”(stepping automatism)用电刺激和踏车(treadmill)相结合的方法在中脑或脊髓猫上引起。本文发现4-R-2,2,5,5-四(三氟甲基)-氢化咪唑化合物能在整体豚鼠引起规律的“踏步自动作用”。用上述化合物引起的豚鼠踏步运动仅见“对角肢”(diago-hal limbs)和“同侧肢”(homolateral limb-)两种踏步模式,并且前肢较后肢规律,前肢的踏步幅度铰后肢高数倍。     

冷冻或切除小脑蚓部山顶(Culmen)对豚鼠“踏步自动作用”(Stepping automatism)的影响

本研究探讨部分冷冻或切除小脑蚓部(vermis)对整体豚鼠“踏步自动作用”(steppingautomatism)的影响。“踏步自动作用”由我们近年来发现的诱发踏步物质(SIS)(4-R-2,2,5,5-四(三氟甲基)-咪唑啉)所引起。结果表明部分冷冻或切除小脑蚓部的山顶(culmen,Ⅴ和Ⅳ叶)和中央叶(Centralis,Ⅲa,b)明显增强豚鼠的“踏步自动作用”。冷冻小脑不能触发,但仅能调控“踏步自动作用”。这种调控作用对自动化程度差的弱“踏步自动作用”特别显著。蚓部山顶(Ⅴ叶为主)同时调控左右前肢踏步,而一侧蚓部山顶及其半球则主要调控同侧前肢踏步。此外,本研究的结果表明当介面温度(冷冻头和小脑幕间)致冷至5℃—0℃左右,冷冻小脑便可基本模拟部分切除小脑效应。     

兔肠系膜下神经节细胞的两种非胆碱能性慢突触后电位

以常规细胞内记录技术对兔肠系膜下神经节细胞的跨膜电位进行了观察。对节前神经的短串脉冲刺激,可诱发出一串快兴奋性突触后电位(f-EPSP)或顺向动作电位;在此之后,大多数细胞还出现一个持续约2min 的缓慢去极化电位。该电位具有抗箭毒和阿托品性质,受低钙高镁溶液的可逆性阻抑,因而可称为非胆碱能性兴奋性突触后电位,或者也可归入迟慢兴奋性突触后电位(ls-EPSP)。多数细胞的 ls-EPSP 伴有膜电阻增大,电位的幅度随细胞静息电位的超极化而变小;提示在这些细胞上,钾电导的失活很可能参与了电位的发生。以P物质溶液灌流神经节未见该电位有显著改变。另外,在箭毒化加阿托品化的神经节中,还发现少数细胞对节前神经的串刺激发生一个持续约一分钟的超极化电位。它也具有抗胆碱能受体阻断剂的性质,受低钙高镁溶液可逆性阻抑,为此我们命之为“极慢抑制性突触后电位”(vs-IPSP),以区别于“慢抑制性突触后电位”(s-IPSP),后者是通常用以表示一种胆碱能性的慢电位。本文所述的这两种非胆碱能性的突触电位有关递质,尚待探索。     

交感神经节细胞的迟慢兴奋性突触后电位与肽能性突触传递

节前神经刺激可在交感神经节细胞内引起一个迟慢兴奋性突触后电位(Is-EPSP),它不被N或M型胆碱能阻断剂所阻断,故属于非胆碱能性突触传递。Is-EPSP的有关神经递质可能是肽类物质,如P物质、促性腺激素释放激素(LHRH);这种肽能性传递有可能参与交感神经节的生理整合机能。     

神经营养因子对神经肌肉接头传递的调制作用

运动单位由运动神经元及其支配的肌纤维组成。神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)传递受到严密的调节,因而能和运动单位的活动协调一致。在NMJ,神经调制物质的释放与运动单位的活动有关,并能决定突触传递的效能。脑源性神经营养因子(brain—derived neurotrophic factor,BDNF)和神经营养因子4(neurotrophin-4,NT-4)由运动神经末梢和肌纤维产生。肌肉释放营养因子受肌肉活动调节。在NMJ,BDNF和NT-4通过激活酪氨酸激酶B受体(tyrosine kinase receptor B,TrkB),能加强自发性和诱导性的突触活动。突触前Ca^2 量的迅速增加或突触胞吐过程的易化,都能增加突触囊泡的释放,从而改善NMJ的突触传递。事实上,BDNF能促进突触前细胞内Ca^2 的释放,TrkB的激活也能通过有丝分裂活化蛋白激酶,引起突触素I(synapsinI)的磷酸化,进而增加可释放的突触囊泡的数量。在NMJ,神经营养因子还能通过影响神经调节素(neuregulin)或其他神经源性调制物质的局部释放,对接头传递进行调节。本文对近年来在NMJ突触传递的调节,运动单位的NMJ特性以及神经营养因子对突触传递效能的影响等方面的研究进展做一综述。     

胆碱能和多巴胺能化合物对豚鼠“踏步自动作用”的影响

中枢M-胆碱受体阻滞剂东莨菪碱(0.2—0.5mg/kg)和多巴胺前体L-多巴[特别是″L-多巴 RO-4-4602″(300mg/kg 50 mg/kg)],能增强由4-氨基-2,2,5,5-四(三氟甲基)-氢化咪唑(6—8mg/kg)引起的豚鼠“踏步自动作用”。胆碱酯酶可逆性抑制剂毒扁豆碱(0.5mg/kg)和多巴胺受体阻断剂氟哌啶醇(0.1—0.2mg/kg)则减弱上述“踏步自动作用”,从而表明豚鼠的“踏步自动作用”不仅和胆碱能及多巴胺能系统的活动有关,而且可能和两者间的交互影响有关。此外,豚鼠规律的强踏步运动常见伴随θ节律的呈现。     

锥体神经元的连接模式对突触后局部电位的依赖

脑皮层的功能连接模式与突触可塑性密切相关,受突触空间分布和刺激模式等多种因素的影响。尽管越来越多的证据表明突触可塑性不仅受突触后动作电位而且还受突触后局部树突电位的影响,但是目前尚不清楚神经元的功能连接模式是否和怎样依赖于突触后局部电位的。为此,本文建立了一个无需硬边界设置的、突触后局部膜电位依赖的可塑性模型。该模型具有突触强度的自平衡能力并且能够再现多种突触可塑性实验结果。基于该模型对两个锥体神经元的功能连接模式进行仿真的结果表明,当突触后局部电位都处于亚阈值时两个神经元无功能连接,如果一个神经元的突触后膜电位高于阈值电位则产生向该神经元的单向连接,当两个神经元的突触后膜电位都超过阈值电位时则产生双向连接,说明突触后局部膜电位分布是神经元功能连接模式形成的关键。研究结果加深了神经网络连接模式形成机制的理解,对学习和记忆的研究具有重要意义。     

5—羟色胺抑制离体脊髓运动神经元的突触传递

应用新生大鼠脊髓切片运动神经元(MN)细胞内记录技术,发现5-羟色胺(5-HT)10～100μmol/L灌流可浓度依从地抑制背、腹根刺激在MN诱发的兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位,但可增大外源性谷氨酸引起的MN去极化。5-HT对背根性EPSP的抑制无刺激频率依赖性,可为5-HT_(1A)受体激动剂8-OH-DPAT模拟,但不受士的宁、酮色林及MDL 72222的影响。结果表明5-HT可直接激活初级传入纤维末梢5-HT_(1A)受体而抑制MN的突触传递。     

大白鼠上丘脑片深层部突触传递和LTP的研究

在大白鼠上丘脑片深层部的中层或深层给电刺激、分别在径向对应的深层或中层,记录到诱发的突触后场电位.以100Hz、1秒的强直刺激首次在上丘的深层部引出了长时程突触增强(LTP).N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的选择性拮抗剂2-氨基-5-磷酸戊酸盐(APV)对LTP的阻断效应表明,NMDA受体不仅对上丘深层部LTP的产生有作用.而且也与LTP的维持有关.突触后场电位的幅度受APV或兴奋性氨基酸受体的非选择性拮抗剂犬尿喹啉酸(KYNA)的作用而减小,受γ-氨基丁酸(GABA)A型受体的选择性拮抗剂荷包牡丹碱(Bicu)的作用而增加,表明谷氨酸能神经递质在上丘深层部的兴奋性突触传递中起着重要作用,并且这些突触传递也受到GABA能抑制性突触的调节.     

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。     

大白鼠上丘脑片深层部突触传递和LTP的研究

在大白鼠上丘脑片深层部的中层或深层给电刺激、分别在径向对应的深层或中层,记录到诱发的突触后场电位.以100Hz、1秒的强直刺激首次在上丘的深层部引出了长时程突触增强(LTP).N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的选择性拮抗剂2-氨基-5-磷酸戊酸盐(APV)对LTP的阻断效应表明,NMDA受体不仅对上丘深层部LTP的产生有作用.而且也与LTP的维持有关.突触后场电位的幅度受APV或兴奋性氨基酸受体的非选择性拮抗剂犬尿喹啉酸(KYNA)的作用而减小,受γ-氨基丁酸(GABA)A型受体的选择性拮抗剂荷包牡丹碱(Bicu)的作用而增加,表明谷氨酸能神经递质在上丘深层部的兴奋性突触传递中起着重要作用,并且这些突触传递也受到GABA能抑制性突触的调节.     

灭多威对美洲大蠊腹六神经节突触传递的阻断作用

用电生理学方法研究了灭多威对美洲大蠊Periplanetaamerwana腹六神经节(A6节)突触传递的影响。用灭多威溶液浸泡A6节,电刺激尾须神经粗支,用甘露醇间隙法记录兴奋性突触后电位(EPSP)和突触后动作电位。给予弱刺激只记录到EPSP时,灭多威作用初期EPSP幅度增加、时程延长,能诱发突触后动作电位,随后EPSP逐渐减小至消失,冲洗可恢复,突触前反应保持不变。增加电刺激强度记录到突触后动作电位时,灭多威可阻断A6节的突触传递,阻断时间是浓度依赖性的,阻断是可逆的,但冲洗30 min仍保留一定的后作用。对美洲大蠊雄性成虫腹腔注射灭多威测定致死中量(LD₅₀)为(3.56±0.01) μg/g体重。根据灭多威的作用机理对其阻断A6节突触传递的特点以及对虫体的毒杀机制进行了讨论。     

刺激大鼠中脑导水管周围灰质诱发的脊髓背根电位及其传出途径的分析

电刺激大鼠中脑导水管周围灰质(PAG),在腰5(L_5)背根可记录到—稳定的负性背根电位(DRP),简称 PAG-DRP。PAG-DRP 具有空间和时间总和性质,沿背根作电紧张性扩布,且能被 GABA 能拮抗剂印防己毒素(Picrotoxin)所抑制。电解损毁中缝大核(NRM)对刺激背侧 PAG 诱发的 PAG-DRP 无明显影响,而可使刺激腹侧 PAG 诱发的 PAG-DRP电位幅值降低40%左右。结果表明,PAG 下行抑制作用中有突触前抑制参与;NRM 参与腹侧 PAG-DRP 的产生,背侧 PAG-DRP 则可能由 NRM 以外的其他核团中继。     

海马脑片缺氧损伤电位

在脑缺血／缺氧损伤研究领域,离体海马脑片的应用日益普遍,在海马脑片缺氧过程中,发现ＣＡ１区诱发群锋电位及场兴奋性突触后电位消失后又自行恢复,这就是海马脑片缺氧损伤电位,本文介绍了ＨＩＰ的电生理特性,代表的意义及可能的产生机制。     

β-蝮蛇毒素对蟾蜍交感神经节突触传递的影响

β-蝮蛇毒素(β-agkistrodotoxin简写β-AgTX)对骨胳肌神经肌肉接头的作用已有实验分析,本文则观察了β-AgTX对蟾蜍交感神经节胆碱能性和非胆碱能性突触电位的作用。结果表明,β-AgTX对胆碱能性快兴奋性突触后电位(f-EPSP)和由压力微量注射ACh产生的ACh电位快成分有可逆性抑制作用,且对f-EPSP的幅值抑制率明显大于对ACh电位的抑制率,方差分析显示β-AgTX对f-EPSP和对ACh电位的抑制之间的差异显著(P<0.01)。β-AgTX对非胆碱能性迟慢兴奋性突触后电位(1s-EPSP)无明显作用。本结果提示β-AgTX可能是通过抑制节前神经末梢释放AGh的突触前机制和占据突触后N型胆碱能受体影响ACh的作用之突触后机制,抑制蟾蜍交感神经节的胆碱能性传递过程。     

呲虫啉、杀虫双对美洲蜚蠊中枢神经的电生理影响

本文运用美洲蜚蠊(Periplaneta americana)第V1腹神经节突触后电位细胞外记录方法研究了吡虫啉、杀虫双对中枢神经活动的影响。结果显示：1.73x10^-7mol/L吡虫啉和 1.38XlO^-5Stool/L杀虫双处理后初期均能引起自发性突触后电位发放增强,随后导致突触传递阻断。而吡虫啉较杀虫双阻断传递快,且用Ringer生理溶液冲洗不易恢复,表明吡虫啉较杀虫双激动剂活性更强。以3.37×10^-5mol/L甲胺磷预处理中枢神经样品后,再进行杀虫双处理,则突触后电位的发放频率和幅值有明显增强,产生连续超幅排放(overshooting)现象,相反,甲胺磷预处理对随后进行吡虫啉处理无明显影响。这些结果说明,吡虫啉、杀虫双和乙酰胆碱受体发生相互作用过程存在差异。     

秋水仙素对大鼠神经肌肉接头传递的作用

在不均匀牵拉法固定的离体大鼠膈神经膈肌标本上,用秋水仙素探讨了突触后膜的微管在神经肌肉接头乙酰胆碱受体兴奋中的作用。秋水仙素使小终板电位的幅度下降;使串刺激(10Hz,50Hz)诱发的平均终板电位幅度和平均量子含量减少;并使有神经支配的膈肌终板区乙酰胆碱电位幅度降低;但不影响膜电位、小终板电位的频率及终板电位和乙酰胆碱电位的时程。结果表明该药对神经肌肉接头乙酰胆碱受体的兴奋有抑制作用。而其同分异构体光化秋水仙素则无此作用。据此本文提出突触后膜下的微管可能参与神经肌肉接头乙酰胆碱受体的反应过程。     

铃蟾肽介导的豚鼠肠系膜下神经节非胆碱能迟慢兴奋性突触后电位

应用细胞内记录技术,对铃蟾肽(bombesin,BOM)在豚鼠离体肠系膜下神经节(inferior mesenteric ganglion,IMG)非胆碱能兴奋性突触传递中的作用进行了研究。重复电刺激突触前结肠神经,有74．3％(52／70)IMG细胞可诱发迟慢兴奋性突触后电位(ls-EPSP)。在可引出ls-EPSP的细胞中,22％(4／18)细胞同时对BOM和SP敏感。用BOM持续灌流IMG,可明显抑制对BOM敏感细胞的ls-EPSP,对BOM不敏感细胞的ls-EPSP则无影响,且BOM受体与SP受体间无交叉脱敏。BOM受体阻断剂tyr^4[D-phe^12]bombesin能明显可逆性地抑制BOM敏感细胞的ls-EPSP和去极化,但对BOM不敏感细胞则无影响。研究结果提示,BOM可能是介导豚鼠IMG细胞ls-EPSP的一种递质。     

神经节突触传递的药理研究

电刺激节前纤维,在细胞内可依次记录到四种突触后电位:f-EPSP、s-IPSP、s-EPSP和L-s-EPSP。其中f-EPSP代表神经节传递的经典通路。节前神经末梢释放的ACh直接作用于突触后膜的N和M胆碱受体,分别产生f-EPSP和s-EPSP。s-IPSP的产生和调节机制,说法不一,本文对此作了重点介绍。L-s-EPSP表示非胆碱能突触传递,其递质可能为促黄体释放激素或P物质。本文还简要介绍了与神经节突触传递有关的其它神经递质或调制物。