中枢神经元放电的在体多通道同步记录技术

中枢神经元放电的在体多通道同步记录技术是采用细胞外记录的方法来监测神经元群的同步电活动。该系统包括微电极阵列(microarray)、数据采集和分析系统。应用这一技术可以同步记录多个脑区的大量神经元的电活动,研究不同脑区的神经元放电在时间和空间上的联系,进而通过分析神经元的放电模式来研究大脑对外部事件的编码机制。     

在体大鼠膜片钳全细胞记录技术初探

目的：建立在体大鼠膜片钳全细胞记录方法。方法：固定麻醉大鼠后对其顶叶皮层锥体神经元行全细胞记录。结果：成功记录到顶叶内锥体层神经元电压门控性钠离子通道电流及自发突触活动电流。结论：初步建立了在体大鼠膜片钳全细胞记录方法,但对记录的稳定性仍有待于进一步提高。     

双电极绑定技术记录在体大鼠海马CA1区长时程增强

目的:探讨双电极绑定条件下记录大鼠在体海马CA1区长时程增强的可行性。方法:雄性Wistar大鼠乌拉坦麻醉;脑立体定位仪上埋置脑室导管;安装自制的刺激/记录绑定电极;引导基础性场兴奋性突触后电位(fEP-SP);强直刺激诱导长时程增强(LTP)。结果:绑定后的刺激和记录电极能可靠地引起海马CA1区fEPSP,fEPSP的出现率几乎100%;基础性fEPSP记录可保持长时间稳定;高频刺激成功诱导出LTP并维持达3h以上,诱导率约67%;双脉冲易化记录稳定、可靠;脑室注射β淀粉样蛋白(Aβ)对LTP显示出明显的压抑作用。结论:采用双电极绑定技术进行在体海马LTP记录简便易行、节省资源、引导fEPSP和诱导LTP的成功率较高,有望成为一项重要的研究学习和记忆机制的电生理辅助手段。     

小鼠在体海马长时程增强记录技术

目的:建立记录小鼠在体海马"前穿通纤维-齿状回"(PP-DG)神经通路长时程增强(LTP)的方法.方法:动物麻醉后固定于立体定位仪上,参照立体定位参数将刺激电极插入至前穿通纤维,记录电极插入至DG颗粒细胞层,而后进行LTP的诱发和记录.结果:对各种实验条件优化后,成功记录了Balb/c小鼠海马PP-DG通路LTP.应用该方法对快速老化模型小鼠(SAM)的快速老化亚系SAMP8和抗快速老化亚系SAMRl海马神经突触可塑性进行考察,结果表明在体海马LTP与脑片LTP和行为学实验结果相符.结论:成功建立了小鼠在体海马PP-DG通路LTP的记录方法,可用于整体动物神经突触可塑性的评价.     

大鼠在体海马CA1区场电位引导新技术——刺激/记录/给药一体化装置的开发和应用

大鼠海马场电位记录是研究学习记忆的一个重要手段,尤以在体记录更具生理学意义.为克服目前在体海马场电位记录的弊端和诸多不便,提高实验效率,设计并完善了一套简便易行,融刺激、记录、给药于一体的大鼠海马在体CA1区场电位实验技术.将雄性SD大鼠麻醉后固定于脑立体定位仪上,利用自制的刺激/记录/给药联合装置,引导海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP).结果表明,使用刺激/记录/给药联合装置能长时间稳定记录由测试刺激诱发的海马CA1区fEPSP.高频刺激条件下,能成功诱导早期时相长时程增强(E-LTP)和晚期时相型长时程增强(L-LTP).海马内注射AMPA受体阻断剂CNQX(100μmol/L,1μl)可迅速抑制fEPSP,注射NMDA受体拮抗剂AP-5(100μmol/L,1μl)可明显压抑LTP,药物发挥作用的时间较侧脑室给药明显缩短,剂量减少.采用此联合装置还成功实现了PPF的稳定记录.总之,采用刺激/记录/给药一体化技术进行在体海马CA1区场电位记录的特点是简单、可靠、高效,可以为开展脑认知功能活动的电生理学研究奠定良好的基础.     

大鼠多通道在体记录

多通道在体记录技术,能在自由活动的动物脑内,观察和记录局部脑区群体神经元的活动状况,是分析大脑神经信息编码的有力工具。要开展多通道在体记录研究,多电极阵列驱动器的设计非常关键,也是实现该技术的一大难点。根据转动螺杆推动螺帽移动的机械驱动原理,作者设计了适合大鼠多通道在体记录的、独立可调式16道电极阵列驱动装置。通过该装置,可对16道记录电极中的任意一道进行独立驱动,从而控制每根记录电极在大鼠大脑中的垂直记录位置。运用该多电极阵列驱动装置,对大鼠单侧海马脑区的多通道在体记录表明,在大鼠海马CA1区,存在不同放电波形和放电模式的神经元,它们分别与海马CA1区的锥体神经元和中间神经元相对应。一般锥体神经元动作电位的放电波形较宽,放电频率则较低。在海马CA1区还存在编码空间环境中特定位置信息的神经元,被称为位置细胞。这些位置细胞在某一空间环境中有各自对应的反应区域,在该区域内位置细胞的放电频率增加,在区域外则基本维持在一较低的活动水平。     

多通道记录(MR)及其与气相色谱联用技术(GC-MR)在昆虫嗅觉生理上的应用

多通道电生理记录(Multiunit recording,MR)和气相色谱(Gas chromatography,GC)-多通道电生理记录(GC-MR)是昆虫化学生态学中研究昆虫对气味化合物神经元反应非常重要和前沿的电生理技术,在研究昆虫对植物气味和性信息素的嗅觉反应机制以及高灵敏性筛选活性化合物等方面具有非常重要的作用。本文介绍这一技术的基本原理、操作步骤和应用实例,并详尽说明了使用中应该注意的事项。     

在体大鼠延迟相心肌缺血预适应模型的改进与评价

目的:改进并评价在体大鼠延迟相心肌缺血预适应模型.方法:大鼠分为延迟相缺血预适应组(DPC组)和缺血/再灌注组(I/R组).观察缺血/再灌注期间心率、血压、心电图ST-段变化,记录室性心律失常的发生情况,测定血浆肌酸激酶活性.结果:与I/R组比较,DPC组经预适应性缺血刺激后,缺血期ST-段抬高幅度明显降低(P＜0.01),室早、室速出现时间推迟(P＜0.01),持续时间缩短(P＜0.01),室颤发生率降低(P＜0.01),再灌注期间血浆肌酸激酶活性升高的程度降低(P＜0.05),心肌梗死范围缩小(P＜0.01).结论:所建立的在体大鼠延迟相预适应模型的实验过程缩短,死亡率降低,可为心肌缺血预适应和药理性预适应的研究提供重要手段.     

一种改进的适用于膜片钳记录的成年大鼠海马神经元急性分离法

本文建立了一种快速、可靠的急性分离成年大鼠海马神经细胞的方法。此法可将实验大鼠的年龄提高到500d以上,体重300g以上;不损伤神经细胞膜的电学特性：形态上有差异的细胞易于分辨。用膜片钳技术的单通道和全细胞模式证实,在本实验条件下,约95％左右的健康细胞均能形成高阻抗封接,并成功地记录了电压依赖性钾、钠、钙通道,外向整流氯通道和大电导的钙激活钾通道电流。     

斑马鱼依托咪酯麻醉模型的建立北大核心CSCD

全身麻醉药广泛应用于临床,但其引起全身麻醉状态的神经机制至今仍不清楚。脊椎动物斑马鱼具有保守而简单的脑结构,近几年来已应用于神经机理基础性的研究。在本工作中,我们从行为和电生理水平上,首次建立了斑马鱼麻醉模型。在细胞外液中施加静脉麻醉药依托咪酯(etomidate),可以浓度依赖性地抑制斑马鱼的运动。在体细胞外电生理记录显示,依托咪酯可有效阻断斑马鱼脊髓运动神经元的电活动。运用在体局部场电位和全细胞记录技术,进一步发现依托咪酯可显著抑制大脑群体神经元的活动,并阻断视觉信号的传递。本工作表明,斑马鱼可以作为一种合适的动物模型,应用于全身麻醉药神经机制的研究。     

大鼠下丘脑离体脑薄片视上核神经元的全细胞记录

在大鼠下丘脑薄片标本上对52例视上核神经元进行了全细胞膜片箝记录。膜被动及主动电生理参数测量如下：静息电位,59±8mV;输入阻抗,535±129MΩ;时间常数,32±9ms;动作电位幅度,99±11mV;超射值,37±13mV（n＝39）。大多数神经元在接受去极化刺激时出现明显的慢后超极化电位或电流。我们发现,在电压箱状态下几乎所有的视上核神经元均接受兴奋性和／或抑制性突触传λ（n=13）。药理学实验表明,兴奋性突触后电流是由non－NMDA亚型谷氨酸受体介导,而抑制性突触后电流由GABAA受体介导。     

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。     

新生大鼠离体脊髓薄片神经元的细胞内记录

脊髓薄片的细胞内记录技术建立于70年代末与80年代初。一些学者先后应用这一技术就背角和侧角神经元的电生理特性,某些生物活性物质对背角神经元的作用,以及5-HT、去甲肾上腺素及肽类物质对侧角神经元的作用进行了研究。1986年以来,我们就国内的具体条件开展了这方面的工作,成功地建立了这一研究方法。     

大鼠肾上腺髓质儿茶酚胺分泌的在体伏安法测定

应用碳纤微电极直接测定大鼠肾上腺髓质中儿茶酚胺浓度的在体伏安法。首次报道了大鼠肾上腺髓质中儿茶酚胺的基础浓度为０．１－０．５μｍｏｌ／Ｌ,缺血时髓质中儿茶酚胺的浓度显著增加,严重缺血时可达到５－３０μｍｏｌ／Ｌ。肾上腺髓质能自发分泌儿茶酚胺,缺血时自发分泌儿茶酚胺的幅度和频率都大大增加,提示缺血对大鼠是一种强烈的应激,测定结果还表明,乙酰胆碱能剂量依赖性地刺激肾上腺髓质嗜铬细胞分泌儿茶酚胺。     

应激对大鼠海马Glu-NMDA受体通路的影响及锌的保护机制

目的：探讨光-电应激对不同锌水平大鼠海马突触体谷氨酸摄取能力及海马N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体容量和亲和力的影响。方法：通过光-电刺激建立大鼠应激模型。观察实验动物旷场行为变化。以^3H-L-Glu作为放射配体进行海马NMDA受体结合反应,以放免法测定海马突触体谷氨酸摄取能力。结果：缺锌动物在旷场中活动较少,海马NMDA受体容量减少、海马突触体谷氨酸摄取能力显著下降;与相应非应激组比较,各应激组动物在旷场中停留时间延长,水平和垂直运动呈现减少趋势、海马NMDA受体容量均有增加趋势而海马突触体谷氨酸摄取能力有下降趋势,但以上各项指标仅缺锌应激组出现统计学差异。结论：光-电应激可导致大鼠在旷场中的行为异常,在缺锌情况下,实验动物出现更严重的异常反应。表明,海马NMDA受体容量及突触体谷氨酸摄取能力的变化参与了应激反应过程,推测其机制与海马Glu-NMDA受体通路的改变有关。     

在饮水条件反射中大鼠海马CA3区突触效应的变化

我们的工作表明,大鼠在明暗辨别学习过程中海马齿状回有习得性长时程增强(Long-term potentiation,LTP)现象,又CA_3区在大鼠学习和记忆过程有重要作用。本实验观察大白鼠海马CA_3区锥体细胞在条件性饮水反应的建立、巩固和消退过程中其突触效应的变化规律,以进一步探讨习得性LTP的特性,及从突触水平探讨海马CA_3区在学习记忆功能中的作用。     

调频声调制方向选择性与其前掩蔽的关系:小鼠下丘细胞内记录研究北大核心CSCD

细胞外记录研究报道听中枢神经元的调制方向选择性和前掩蔽均与神经抑制有关,但由于未能获得抑制性突触输入作用的直接证据,尚存有争议。本研究在20只昆明小鼠(Mus musculus Km)上进行在体细胞内记录,研究了下丘神经元调频声的调制方向选择性或偏好与其前掩蔽之间的关系。共获得93个下丘神经元,对其中37个产生动作电位(action potential,AP)发放且数据完整的神经元做了分析和讨论。在上扫选择性神经元(n=12)频率调谐的高频边存在抑制性突触后电位构成的抑制区,而在下扫选择性神经元(n=8)的低频边存在抑制区,在不具有调制方向选择性的神经元(n=17)频率调谐的高、低频边均未观察到有明显的抑制区,表明这些抑制区是调频声调制方向选择性形成的重要原因。比较上扫和下扫调频声对上、下扫选择性和非选择性神经元的前掩蔽效应,结果显示具有调制方向选择性的神经元,其所偏好方向的调频声对最佳频率(best frequency,BF)声产生的前掩蔽强于非偏好的调频声;而无调制方向选择性神经元,上、下扫调频声的掩蔽效应无差异。以上结果提示,AP后跟随的强抑制性突触后电位可能是调制方向选择性神经元前掩蔽产生的机制。     

中心体蛋白Cenexin在大鼠精子发生过程中的表达特征

中心体蛋白Cenexin是成熟中心粒的唯一标志分子。为阐明中心粒在大鼠精子发生中的成熟以及功能,我们首先通过RT－PCR技术从大鼠睾丸组织中扩增出了Cenexin cDNA片段,原核表达重组蛋白后,用其免疫小鼠制备了高滴度的抗Cenexin的多克隆抗体,然后利用免疫荧光染色、Western Blot和半定量RT－PCR方法,研究了大鼠精子发生过程中Cenexin蛋白和基因的表达特征。结果显示Cenexin mRNA水平在精原细胞和精母细胞中较高,随后表达水平下降,而蛋白质分子在精原细胞到精子细胞中都定位于细胞的一个中心粒上,表示有成熟中心粒的存在,在长形精子细胞中该蛋白位于鞭毛的基体部。附睾的绝大多数成熟精子中Cenexin免疫染色消失。中心体蛋白Cenexin在精子变态期的表达变化可能与精子鞭毛形成的起始有关。