猫扣带回前部内脏伤害感受神经元的膜电学特性

目的：研究猫扣带回前部内脏大神经刺激相关神经元的膜电生理特性,以便从神经元水平进一步了解大脑皮质内脏伤害感受的特性及机制,为痛觉理论“特异性学说”提供新的实验依据。方法：应用在体玻璃微电极细胞内电位记录技术及细胞内注入极化电流的方法,测量和计算神经元的膜电学参数。结果：将20只猫扣带回前部176个内脏大神经刺激相关神经元,分为内脏伤害(148个)和非伤害(28个)感受神经元。发现它们在膜电阻、时间常数、膜电容及I—V曲线等方面存在差异。注入去极化电流引发的放电幅值及频率也存在差异。结论：扣带回前部内脏伤害与非伤害感受神经元可能在细胞膜结构、细胞大小等形态学方面存有差别。     

猫皮层SⅠ区神经元对刺激VPL的反应及其膜电学特性的研究

本文采用细胞内记录技术,研究了猫皮层第一躯体感觉区（ｐｒｉｍａｒｙｓｏｍａｔｏｓｅｎｓｏｒｙｃｏｒｔｅｘａｒｅａ,ＳⅠ区）躯体伤害感受神经元膜的电学特性和对刺激腹后外侧核（ｖｅｎｔｒａｌｐｏｓｔｅｒｉｏｒｌａｔｅｒａｌｎｕｃｌｅｕｓ,ＶＰＬ核）的反应。极化电流绝对值小于或等于１０ｎＡ时,伤害感受神经元ＩＶ极相关（ｒ＝０９６）,整流作用不明显;极化电流绝对值大于１０ｎＡ时,在两个方向上发生整流,ＩＶ曲线表现为Ｓ型,其中伤害感受神经元的整流作用较非伤害感受神经元明显。伤害性感受神经元Ｒｍ、τ、Ｃｍ明显大于非伤害感受神经元（Ｐ＜００１或Ｐ＜００５）。刺激ＶＰＬ与刺激隐神经在ＳⅠ区伤害感受神经元的诱发反应中存有相似与不同两种形式。用细胞内电位记录方法证明了单一神经元有会聚现象。结果提示,ＳⅠ区伤害感受神经元与非伤害感受神经元可能在细胞膜形态结构、细胞体积大小等方面存在有意义的差别,从而反映其不同的生理功能。     

皮层SI区伤害感受神经元膜电生理特性研究

用细胞内记录技术, 在16只成年健康猫, 研究了皮层第一躯体感觉区(primary somatosensory cortex area,SI区)伤害感受神经元的电生理特性.SI区伤害感受神经元自发放电频率差异大,放电形式多样.极化电流绝对值≤1.0 nA时,伤害感受神经元I-V极相关(r=0.96),整流作用不明显;极化电流绝对值＞1.0 nA时,在两个方向上发生整流,I-V(电流-电压)曲线表现为“S”型, 其中伤害感受神经元整流作用较非伤害感受神经元明显.伤害感受神经元R_m、τ、C_m明显大于非伤害感受神经元(P＜0.01或P＜0.05).结果提示SI区伤害感受神经元与非伤害感受神经元可能在细胞膜结构、细胞大小等方面存在有意义的差别,从而反映其不同的生理功能.此电学参数特点也可为痛觉的特异性学说提供实验资料.     

扣带回前部内脏伤害感受神经元的生物电活动

为了从神经元水平探讨大脑皮层内脏伤害感受的特性及机制,应用玻璃微电极细胞内电位记录技术,研究18只猫扣带回前部312个神经元的自发生物电活动,及其对电刺激同侧内脏大神经的诱发反应.其中,82个为内脏伤害感受神经元,其自发生物电活动有5种主要形式.根据诱发反应的潜伏期等特性,内脏伤害感受神经元分为特异性内脏伤害感受神经元（76个,92.68％）和非特异性内脏伤害感受神经元（6个,7.32％）.内脏伤害性诱发反应分为兴奋性（65.86％）、抑制性（17.07％）及混合性反应（17.07％）3种.结果提示内脏大神经的传入通路投射到同侧扣带回前部;扣带回前部神经元具有内脏伤害感受作用,存有特异性与非特异性内脏伤害感受神经元,为痛觉特异性学说提供了新的实验依据.     

刺激大鼠尾核对丘脑束旁核躯体-内脏会聚神经元放电的影响

实验记录大鼠丘脑束旁核躯体-内脏会聚(PfSV)神经元伤害性放电。观察刺激尾核(Cd)对 PfSV 神经元放电的影响。(1)Cd 对刺激内脏大神经诱发 PfSV 神经元伤害性放电有抑制作用(n=19)。(2)Cd 对刺激腓浅神经和内脏大神经诱发同一 PfSV 神经元伤害性放电均有抑制作用(n=11)。结果提示,躯体和内脏痛觉信息可会聚到丘脑束旁核同一神经元,Cd 可能不仅能抑制躯体痛也能抑制内脏痛。     

猫体感皮质内脏伤害感受神经元的膜电生理特性

应用细胞内电位记录技术,研究猫ＳＩ中内脏大神经皮质代表区的８５１个神经元膜电生理特性,用胞内注入极化电流的方法,测量和计算出神经元的膜电学参数,并进行内脏痛伤害感受及非相关神经元的电学特性比较,发现二者在膜电阻、时间常数、膜电容、静息电位、细胞活跃程度及神经元深度分布等方面存在差别。注电流引发的频率－电流、动作电位幅值－电流、及Ｉ－Ｖ曲线也有差异,结果提示ＳＩ区内脏伤害感受及非相关神经元在形态及膜结构上可能有不同之处,为痛觉特异学说提供资料。部分神经元用神经生物素进行细胞内电泳标记以显示功能细胞所在层次及形态,从单一皮层感受神经元的反应及形态特点探讨了内脏痛的感受特性。     

胞内记录猫体感皮层内脏伤害性感受神经元的电生理特性

为了从细胞水平探讨皮层内脏伤害感受的特性及机制,本文应用细胞内电位记录技术,观察了猫体感皮层内脏大神经皮层代表区的８５１个神经元对电刺激内脏大神经的诱发反应及电生理特性。其中４１２个单位为内脏伤害性感受神经元,其自发放电有多种形式,根据诱发反应现象分为特异性和非特异性伤害感受神经元,内脏伤害性诱发反应分为兴奋性反应（５１７％）、抑制性反应（３１３１％）及混合性反应（１７％）三类。在形式上具有潜伏期长、反应形式复杂等特点。实验发现８５个神经元为内脏及肋间神经的会聚反应细胞。部分神经元用神经生物素进行细胞内电泳标记以显示功能细胞所在层次及形态。结果说明皮层体感神经元具有内脏伤害性感受的作用,并从细胞及突触后电反应特点上探讨了内脏痛的感受机制。     

猫双侧扣带回前部内脏伤害感受神经元自发电活动特性的差异

本研究旨在阐明双侧大脑皮层扣带回前部(anterior cingulate gyrus,ACG)在内脏痛觉感受中的作用。实验用强电流刺激一侧内脏大神经(greater splanchnic nerve,GSN)作为内脏伤害性刺激,用在体微电极细胞内电位记录技术记录、分析ACG内神经元对刺激的反应和自发生物电活动。根据对GSN刺激是否发生反应,将ACG内神经元分为产生诱发反应的GSN刺激相关神经元(GSN-stimulus-relative neurons,GSRNs)与不产生诱发反应的非相关神经元。根据诱发反应的潜伏期等性质,GSRNs进一步分为内脏伤害感受神经元(visceral nociceptive neurons,VNNs)与非伤害感受神经元(non-visceral nocicep-tive neurons,NVNNs);而VNNs又分为特异性(specific visceronociceptive neurons,SVNNs)与非特异性内脏伤害感受神经元(non-specific visceronociceptive neurons,NSVNNs)。结果显示,对侧ACG内GSRNs比例为38.18%,显著高于同侧ACG内GSRNs比例(29.49%,P0.01),表明GSN传入纤维虽然投射到双侧ACG,但主要投射到对侧ACG。和同侧ACG相比,对侧ACG的SVNNs比例较低,而NSVNNs比例则较高(P0.01)。同侧ACG内GSRNs、VNNs、NVNNs和SVNNs的静息电位(restingpotential,RP)绝对值均显著低于对侧ACG的对应神经元(P0.01),而双侧ACG内NSVNNs的RP绝对值没有明显差异。双侧ACG内VNNs、NVNNs的自发生物电活动形式、自发放电频率和幅值之间无明显差别;VNNs中具有自发生物电活动的神经元比例显著高于NVNNs中的比例。以上结果提示双侧ACG皮层虽然都能感受GSN的伤害性刺激信号,但双侧ACG皮层的反应模式、反应程度不完全相同,从而为双侧脑功能的不对称性提供了新的科学实验依据。     

细胞内记录白血病人骨髓细胞膜的电学特性

用玻璃微电极细胞内记录法和电流输入技术,测量了悬浮培养的白血病患者骨髓白血病细胞和非恶性血液病患者骨髓呈良性增生的幼稚造血细胞膜的电学参数。结果发现:白血病细胞膜电位、膜时间常数、膜电阻明显与非恶性血液病患者骨髓幼稚造血细胞不同。还观察到部分白血病细胞表现出电流-电压非线性关系(外向整流作用)和类似于神经细胞的动作电位样反应。     

刺激猫中缝核对海马内脏伤害性单位放电的影响

实验在氯醛糖和氨基甲酸乙酯麻醉猫上进行,用箭毒制动。以玻璃微电极记录背海马CA1区神经元放电。观察刺激中缝核(NR)对伤害性刺激内脏大神经引起的海马单位放电的影响。在记录的104个单位中,对伤害性刺激发生显著反应的82个。其中伤害性兴奋单位(NEU)38个;伤害性抑制单位(NIU)44个。伤害性无关单位(NUU)22个。刺激NR后,检测了63个单位,其中NEU的自发放电和伤害性放电出现抑制效应的,分别占单位数的40％和60％。26个NIU出现抑制加强的占60％;出现脱抑制的占25％。12个NUU,有的转变为NEU,有的转变为NIU,有的则维持原状。结果表明,海马CA1区存在内脏伤害性相关单位,该神经元分为NEU和NIU两类,刺激NR对它们中的多数均起抑制作用,并对其机制进行了讨论。     

大鼠扣带回前部对外侧缰核单位放电的抑制作用

电刺激扣带回前部,对75％的外侧缰核痛兴奋神经元(pain-excitative neuron of lateral habenular nucleus,LHPE)和75％的痛抑制神经元(pain-inhibitive neuron of lateral habenular nucleus,LHPI)的自发放电均产生抑制作用,并取消躯体和内脏伤害性刺激对外侧缰核(lateral habenular nucleus,LHN)单位放电的影响。扣带回内微量注射吗啡可以抑制LHPE的自发放电,并取消伤害性刺激对LHPE的增频效应。注射纳洛酮则使LHPE的自发放电增多,加强伤害性刺激对LHPE的增频作用,并可拮抗电针对LHPE伤害性刺激反应的抑制作用。     

电刺激猫中脑导水管周围灰质和中缝大核对脊髓背角神经元伤害性感受反应的抑制

1.在氯醛糖麻醉的猫上,观察了电刺激中脑导水管周围灰质(PAG)和中缝大核(NRM)对脊髓腰段背角神经元传入活动的影响。2.按照对刺激的反应型式,在背角记录到非伤害性低阈值传入、广动力范围、伤害性热敏以及高阈值传入诱发的自发放电抑制等四类神经元。3.刺激 PAG和 NRM对记录到的多数背角神经元皮肤传入反应有明显抑制效应,而对自发放电抑制性神经元产生去抑制。4.比较刺激两脑区的抑制效应:NRM 作用较PAG 强;PAG 活动对背角伤害性反应抑制的选择性较 NRM强;阿片肽拮抗剂-纳洛酮拮抗NRM刺激的抑制。5.这些结果提示PAG和NRM对脊髓的下行抑制,可能有一部分是通过不同神经机制实现的。     

刺激兔尾核对扣带回神经元电活动的影响

实验在52只家兔上进行。实验结果表明:尾核头部的刺激可以影响44％的扣带回前部神经元的自发放电活动,绝大部分表现为自发放电的抑制。刺激尾核头部同样可以抑制由于伤害性刺激而引起的扣带回神经元的放电反应。这种放电受抑制的程度,在一定的范围内和尾核的刺激强度及刺激频率成直线回归关系(γ=0.978及γ=0.886)。实验中观察了尾核不同区域的刺激对扣带回神经元电活动的影响效应。所得结果与最近有关尾核不同部位对痛觉具有不同影响的报道十分相近。文中讨论了尾核与扣带回前部这种联系在针刺镇痛过程中可能具有的意义。     

侧脑室微量注射促肾上腺皮质激素对大鼠PAG神经元伤害性放电的影响

促肾上腺皮质激素（ＡＣＴＨ）在中枢具有多种生理作用,其中包括对痛和镇痛作用的影响。我室曾观察到脊髓表面施予及ＰＡＧ注入ＡＣＴＨ可抑制大鼠脊髓背角神经元伤害性放电,而脑室注射ＡＣＴＨ对此种伤害性放电却产生易化效应。有研究显示在ＰＡＧ存在对伤害性刺激起反...     

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。     

大鼠口面部躯体和上消化道内脏伤害性传入汇聚于三叉神经脊束间质核含CB神经元

三叉神经脊束间质核(interstitial nucleus of the spinal trigeminal tract,INV)为位于三叉神经脊束内的一些灰质团块,经三叉神经和舌咽及迷走神经接受口面部的三叉神经躯体传入与上消化道的内脏伤害性传入。INV内含有大量含calbinding D-28k(CB)神经元,但尚不清楚支配口面部的三叉神经躯体传入与支配上消化道的内脏伤害性传入是否汇聚于INV内含CB的神经元。本文应用跨节追踪法并结合CB和Fos免疫组织化学的激光共聚焦显微镜和电镜技术,研究了下牙槽神经(interior alveolarnerve．IAN)的初级传入和上消化道伤害性信息向INV内含CB神经元的汇聚。结果如下：(1)将生物素化的葡聚糖胺(biotinylated dextran amine,BDA)和甲醛分别注入IAN和上消化道后,BDA跨节标记的浓密初级传入纤维和末梢分布于同侧INV内,在其膨大部较为集中;大量的CB和Fos免疫反应阳性神经元分布于双侧INV内,并与BDA注射侧的BDA标记末梢区相重叠：共聚焦显微镜观察显示,约半数CB免疫反应阳性的神经元同时呈Fos阳性的双标记神经元(74／153),其中部分双标神经元与IAN末梢形成紧密接触状。(2)辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)注射到IAN后,HRP跨节标记的纤维和末梢的分布与BDA标记的分布相似;电镜下观察到,INV内有大量CB免疫反应阳性神经元的树突和少量胞体,以及HRP标记的传入末梢,其中一些HRP标记的轴突终末分别与CB免疫反应阳性树突和胞体形成非对称型轴-树或轴-体突触。结果提示口面部躯体初级传入信息和内脏伤害性信息汇聚于INV内含CB的神经元上,可能在躯体传入信息对内脏伤害性信息的调制和内脏心血管活动中发挥重要作用。     

异丙酚对正常大鼠脊髓背角感觉神经元反应性的抑制作用

脊髓背角感觉神经元不仅在感觉信息的传递和调节中起到重要作用,也是各种内源性和外源性药物的作用靶位.为了解静脉麻醉剂异丙酚是否对背角感觉神经元的反应性具有调节作用,本实验采用在体单细胞胞外记录技术,观察了脊髓背表面直接滴注0.5 μmol异丙酚对戊巴比妥钠麻醉大鼠脊髓背角广动力域(WDR)神经元和低阈值机械感受型(LTM)神经元反应性的影响.实验发现,异丙酚能抑制背角WDR神经元由施加于外周感受野伤害性热刺激(45、47、49和53℃,15 s)和夹捏机械刺激(10 s)诱发的反应性,与DMSO对照组比较具有显著性统计学差异(P＜0.05);同样,异丙酚对非伤害性机械刺激诱发的WDR或LTM神经元的反应性也具有显著的抑制作用(P＜0.05).本结果提示,异丙酚可直接作用于正常大鼠脊髓背角神经元,对由非伤害性和伤害性纤维介导的神经元反应性均产生抑制作用,因此异丙酚的脊髓抗伤害作用可能不是特异性的.     

电压门控性钠离子通道与伤害性感受

伤害性感受器激活引起疼痛的概念,现已广泛被人们接受,大量实验表明,伤害性感受器兴奋性的变化与一些离子通道有关,对河豚毒素不敏感的电压依赖性钠离子通道（TTXr)选择性地分布于与伤害性感受有关的初级感受神经元,炎症反应和神经损伤诱发的慢性疼痛可诱发这种TTXr功能及基因表达的变化,TTXr通道蛋白的反义寡核苷酸（antisense ODN)处理可对抗炎症或神经损伤引起的痛觉过敏或超敏,提示TTXr在伤害性感受中起重要作用,有望成为特异性镇痛药物的药理作用靶点。     

交感传出对多觉型伤害性感受器持续放电的易化效应

向大鼠皮肤感受野注射复合致痛剂使多觉型伤害性感受器产生持续放电。刺激支配感受野的交感神经可使单位持续放电显著增多,部分单位为先易化后抑制。这种易化效应时程较长,可以反复激发。局部动脉注射去甲肾上腺素(5μg/0.2ml)也可引起类似的效应。结果证实交感神经传出活动能够易化多觉型伤害性感受器的持续放电。讨论了不同实验结果和产生烧灼痛的可能原因。     

猫扣带回前部内脏伤害感受神经元的诱发反应

应用玻璃微电极细胞内电位记录技术,观察了２０史猫扣带回前部４６１个神经元对电刺激对侧内脏大神经的诱发反应及其电生理特性,在被观察的神经元中,１７６个为刺激相关神经元。根据诱发反应的特性,将其分为特异性内脏伤害感受神经元（１１４个,６４．７７％）、非特异性内脏伤害感受神经元（３４个,１９．３２％）及非内脏伤害感受神经元（２８个,１５．９１％）。诱发反应分为兴奋性（５９．４６％）、抑制性（２２．３０％