大鼠脊髓损伤后感觉、运动及电生理变化

在应用磁控机械夹断法复制的大鼠脊髓损伤模型上,动态地观察了脊髓损伤后的感觉及运动机能变化,并进行了电生理学研究。结果表明,0.3A电流未能导致永久性瘫痪。术后2周,后肢的感觉及运动功能逐渐恢复;可记录到体感诱发电位(SEP)。0.4,0.5和0.8A电流均能导致大鼠永久性瘫痪;倾斜板及开阔场地行走分数均显著低于0.3A组;术后4周这些大鼠可产生行走样动作,于损伤部位再次切断脊髓后仍能出现这些动作;0.4A组可记录到早期SEP,再次切断脊髓后SEP消失。结果提示:(1)脊髓不全横断后,由于残留纤维活动,可在相当程度上导致大鼠感觉和运动机能的恢复;(2)脊髓完全横断后,后肢的上行冲动可能经再生的神经纤维向中枢端传导至脑;(3)大鼠脊髓内可能存在行走中枢模式发生器(CPG),适当刺激可激发其活动,并产生行走样运动。     

人类多能干细胞向脊髓前角运动神经元定向分化方法研究进展:从发育生物学到临床转化

人类多能干细胞(human pluripotent stem cell,hPSC)包括人胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)及人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC),它们具有向人体多种类型细胞分化的潜能。近年来,其体外定向分化为脊髓前角运动神经元的研究取得了一定进展。该文基于对神经发育的理解,回顾总结了hPSC向脊髓前角运动神经元定向分化的研究进展,并介绍了它们在研究人类神经发育、对疾病进行体外建模和细胞替代疗法方面的应用。     

脊髓磁共振成像技术：方法与应用

脊髓磁共振成像是将磁共振成像应用于脊髓部分(主要是颈髓)的先进研究技术,在人体感觉、运动等基础科学研究,以及脊髓损伤、脊髓炎、慢性疼痛等疾病的临床应用中均已逐渐得到使用。脊髓磁共振成像的发展相比脑成像而言仍处于起步阶段,这主要受限于目前的磁共振成像技术和数据分析方法。本文以认知神经科学和医学领域的基础研究为主,聚焦于脊髓磁共振成像技术的方法与应用。首先介绍了常用多模态脊髓磁共振成像技术的成像原理、成像方法、测量指标及其应用现状,具体包括脊髓定量磁共振成像(结构成像、弥散成像、波谱成像、髓磷脂水分数成像、磁化转移成像和化学交换饱和转移成像等)和脊髓功能磁共振成像等;其次从噪声控制、数据处理流程优化以及可重复性与可信度三个维度介绍了脊髓磁共振成像在数据分析上所面临的技术挑战以及应对策略;最后对脊髓磁共振成像的应用现状和发展前景进行了总结与展望。     

脊电图体表检测的初步研究

为了研究脊髓神经系统功能和诊断某些脊髓疾病,脊电图(Spinal Electrogram,SEG) 是一个可取的临床电生理指标,但迄今国内尚未广泛应用,因为过去一些作者报道的记录脊电图的方法大多需将记录电极直接放在脊髓表面或硬膜外,这是一种创伤性检查,不易为临床接受。近年来,随着电子计算机技术的发展,信号平均技术广泛用于医学各个领域,使得     

去甲肾上腺素、甘氨酸、γ-氨基丁酸和L-谷氨酸对节段性与下行性脊髓场电位的影响

在麻醉的大鼠脊髓背部表面,记录刺激腓神经引起的节段性脊髓场电位(SP)与刺激C_2背索引起的下行性脊髓场电位(DP),观察在脊髓表面局部施加去甲肾上腺素(NE),甘氨酸(GLY),γ-氨基丁酸(GABA)和L-谷氨酸(L-GLU)时SP与DP的变化。结果表明,NE使SP与DP的N、P波波幅均明显降低,GLY、GABA、L-GLU明显降低SP与DP的N波波幅同时使SP与DP的P波明显增大。本文讨论了可能的作用机制。     

脊髓缺血再灌流时脊髓神经元的电活动规律

脊髓损伤的救治是神经科学研究的难点 ,目前实验性药物治疗取得了较好的效果 ,但临床应用效果不理想 ,患者功能改善极为缓慢。加强损伤脊髓功能变化规律及其机制的研究十分必要。在脊髓电生理功能的研究方面 ,除大量诱发电位的研究外 ,有关损伤条件下神经元电活动、脊髓损伤电位及损伤电流等研究较少。本实验利用细胞外记录技术 ,观察脊髓缺血及再灌流损伤时脊髓神经元的电活动变化 ,以分析损伤条件下神经元功能的变化规律及其意义。1　材料与方法(1)模型制备　日本大耳白家兔 10只 ,(2 .2 5± 0 .2 5 )ｋｇ ,雌雄不拘 ,以选择性腰动脉阻断…     

离体脊髓电药理学进展

离体 (in vitro) 脊髓实验是脊髓电药理学的一种重要研究方法,与在体(in Vivo)实验比较,它具有许多特殊优点:(1) 可控制神经组织内部药物浓度,获得精确的量效关系;(2) 可人为地改变神经组织周围环境的温度、pH、离子组成等条件;(3) 电活动稳定;(4) 实验中不需麻醉;(5) 无血脑屏障;(6) 可联合开展药理、生理、生化等学科的研究。近二十年来,离体脊髓电药理学进展非常迅速,本文扼要介绍实验原理,并分析几种氨基酸、神经肽和药物对脊髓的作用机制。     

离体脊髓电药理学进展

离体(in vitro)脊髓实验是脊髓电药理学的一种重要研究方法,与在体(in vivo)实验比较,它具有许多特殊优点:(1)可控制神经组织内部药物浓度,获得精确的量效关系;(2)可人为地改变神经组织周围环境的温度、pH、离子组成等条件;(3)电活动稳定;(4)实验中不需麻醉;(5)无血脑屏障;(6)可联合开展药理、生理、生化等学科的研究。近二十年来,离体脊髓电药理学进展非常迅速,本文扼要介绍实验原理,并分析几种氨基酸、神经肽和药物对脊髓的作用机制。     

人体组成学:历史、现况和未来

目录一、人体组成学的早期研究　 (一 )尸体研究　 (二 )活体测定方法　 (三 )体内外因素对人体组成的影响二、人体组成学研究的现况　 (一 )对人体组成规律的探索　 (二 )对影响人体组成的体内外因素的探讨　 (三 )人体组成的活体测定方法三、人体组成学研究的未来发展人体组成学 (ｈｕｍａｎｂｏｄｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｔｕｄｉｅｓ)是人体生物学的分支之一 ,它主要研究人体内诸多组成成分之间的数量规律 ,体内外各种因素对组分间数量关系的影响 ,以及活体测定人体组分的方法[1] 。人体生物学包含了许多分支 ,如生物化学、细胞学、…     

新生大鼠脊髓切片运动神经元的电生理参数测定

用微电极技术对新生大鼠脊髓横切薄片运动神经元(MN)进行细胞内记录,测得静息电位为-62±4mV(n=26),膜电阻为67±31MΩ,时间常数3.8±1.6ms,动作电位幅度68±7mV(n=26),阈电位-50±8mV,超射值6±4mV。灌流谷氨酸(1～30mmol/L)诱导伴膜电阻降低的缓慢去极化反应,5-羟色胺(50μmol/L)介导伴膜电导降低的电压依赖性内向电流。结果表明新生大鼠脊髓切片MN的细胞内生物电记录是一种稳定可靠的电生理学和药理学研究方法。     

甘氨酸和γ-氨基丁酸对小鼠游离脊髓的初级传入终末兴奋性的作用

本工作在正常离体小鼠(天龄10—15d)脊髓进行。实验结果表明:电刺激邻近记录电极的背根,微电泳GABA及GABA的协同剂Thip、Thiomuscimol和甘氨酸(Glycine)均能引起小鼠脊髓单一初级传入纤维终末的兴奋阈值下降,兴奋性增高,说明终末发生了去极化的变化。同时电泳荷包牡丹碱(Bicuculline)能逆转GABA及其协同剂的去极化作用,但对Glycine的去极化作用无效。而士的宁(Strychnine)能逆转Glycine的去极化作用,对GABA的去极化作用无效。说明在小鼠脊髓初级传入终末存在GABA_A受体及Glycine受体,而且在传入终末区Glycine受体类型可能与脊髓内其它部位的相同。     

大鼠皮质脊髓束神经电信号的记录与分析方法研究

目的：探索皮质脊髓束（CST）电生理信号的采集记录方法,分析描述电信号的特征,从而为通过植入式微电极阵列进行信号采集的记录方法建立一定的实验基础,为将来进一步研究脊髓损伤修复与功能重建提供有价值的神经电生理基础资料。方法：使用神经信号采集处理系统（Cerebus System）,在SD大鼠的脊髓T8节段处的皮质脊髓束内通过插入微电极,记录大鼠皮质脊髓束神经电信号。利用神经信号分析软件Offline Sorter、Neuroexplorer对已存储的信号文件进行波形特点的描述,包括波长、波幅、放电频率、同一电极上记录到的不同放电单元之间的同步性、两根电极上记录到的不同放电单元之间的同步性、放电信号的峰间期（ISI）分析等。结果：长时间稳定记录到连续的皮质脊髓束自发放电信号,一般在同一电极上记录到3~4个来自不同放电单位（细胞）的放电信号。皮质脊髓束自发放电信号的波形呈双向型,波宽为0.6~1.3 ms,波幅为百μV级。在多次实验状态下均能达到很高的信噪比,信号采集效果理想。经快蓝（LFB）染色确认记录电极尖端位于皮质脊髓束内。结论：本实验采用Cere-bus神经信号采集处理系统,利用记录电极可在大鼠的皮质脊髓束内较长时间稳定地记录到较为稳定的微伏级神经电信号,并可进行有意义的神经电信号特征分析,为进一步研究脊髓损伤修复与功能重建提供了有价值的神经电生理基础资料。     

一种新的磁共振成像技术

一种新型的磁共振成像技术(MRI)可望获得肺部的图像,用于详细研究肺部疾患部位和肺部的神经组织,为医生提供详细资料。 这种技术是普通MRI技术的一种延伸。通用的MRI技术使用强大的超导磁铁来极化人体中水和脂肪分子的氢核,可以得到人体某些区域,例如脊髓、大脑或眼球内部的图像,但不能得到充满气体的肺部图像。 新方法检测出的是氦核,这种氦核在进入人体之前已经极化了。这种极化了的氦核进入     

多巴胺对大鼠背角WDR神经元的抑制不被酚妥拉明和纳洛酮所拮抗

本实验用微电极细胞外记录方法研究了脊髓局部应用多巴胺对大鼠背角WDR神经元的抑制作用。实验在43只SD大鼠上共记录到54个WDR神经元。多巴胺的剂量从0.26×10~(-6)mol/kg-1.58×10~(-6)mol/kg逐步增加,其对伤害性经皮电刺激诱发的背角神经元后串放电的抑制作用也随之加强;0.52×10~(-6)mol/kg多巴胺的作用在给药后5min即出现,15min达高峰并在此后的25min基本维持在同一水平,这个作用可被静注多巴胺能受体拮抗剂氟哌啶(0.66×10~(-6)mol/kg)完全翻转,而不受静注酚妥拉明(2.65×10~(-6)mol/kg)和纳洛酮(1.37×10~(-6)mol/kg)影响。上述结果表明,多巴胺可能是参与脊髓水平伤害性信息传递调控的另一单胺类神经递质。     

可视膜片钳法记录初级传入纤维介导的脊髓背角神经元突触后电流

本文描述了用明胶半包埋法制备带背根脊髓薄片的实验步骤,和在脊髓背角记录由初级传入纤维介导的突触后电流的可视膜片钳法。手术制备一段带背根的脊髓标本,并用20％的明胶包埋在琼脂块上,再用振动切片机切片获得带背根的脊髓薄片。通过红外线可视的引导,在脊髓背角神经元上建立全细胞封接模式。在钳制电压为-70mV条件下,记录自发的和背根刺激引起的兴奋性突触后电流。以传入纤维的传导速度与刺激阈值为指标,可以区分A样纤维与C样纤维兴奋性突触后电流。在钳制电压为0mV条件下,记录自发的和背根刺激引起的抑制性突触后电流。用5μmol／L的士宁或20μmol／L的荷包牡丹碱分离出γ-氨基丁酸能或甘氨酸能的抑制性突触后电流。用可视膜片钳方法可以准确测量脊髓背角神经元的突触后电流,从而研究初级传入突触的传递过程。更重要的是,在红外线可视观察的帮助下,建立膜片钳封接的成功率显著提高,同时也使记录研究脊髓背角深层神经元变得更加容易。本研究为探索初级传入突触传递过程提供了一个有效的方法。     

两种构建小鼠脊髓击打损伤模型仪器的比较和探讨

目的通过比较两种构建小鼠脊髓击打损伤模型仪器各自的特点和优势,以期探索脊髓击打损伤模型建立的标准化。方法 40只小鼠随机分为两组,分别采用自制Allen脊髓打击器(A组,n=20)和Impactor M-Ⅲ脊髓撞击器(B组,n=20)进行击打,建立小鼠脊髓损伤模型。术后,于1d、3d、5d、7d、14d、21d六个时间节点,采用BBB运动功能评分对小鼠下肢恢复情况进行评估,记录数据。并在3d、7d、14d、21d四个时间节点取实验小鼠脊髓损伤处进行HE染色。结果两组脊髓损伤模型在1d、3d、5d、21d四个时间节点恢复情况无明显差异(P0.05)。而在7d、14d,B组小鼠的脊髓损伤恢复状况明显优于A组,差异具有统计学意义(P0.05)。在组织形态切片上差异不大。结论两种击打脊髓的实验仪器均可成功建立小鼠的脊髓损伤模型,采用Impactor M-Ⅲ脊髓撞击器构建的脊髓击打损伤模型小鼠恢复较自制Allen脊髓打击器更快速、稳定。     

猫内脏躯体反射节段性的分析

刺激猫内脏大神经,在一根肋间神经记录反射放电(VSR),然后切断与记录的神经同节段或邻近节段的背根,或孤立脊髓,分析 VSR 的传入与传出间的节段关系。结果是不论切断同节段背根或其他节段背根,只要保留一部分节段的内脏传入,即可记录到 VSR,但幅度减小,潜伏期延长。横切脊髓,孤立出一个节段的脊髓,保留其背根腹根,亦可在该节段的传出神经记录到 VSR。孤立出多个节段的脊髓,但只保留高位一根背根,在低位肋间神经也同样可记录到较小的 VSR。     

组胺对脊髓α-运动神经元兴奋性的易化作用及其离子机制（英文）

脊髓α运动神经元直接支配骨骼肌活动,是躯体运动和行为控制的最后公路(final common path)。因此,运动神经元兴奋性调控对于运动行为的执行至关重要。事实上,脊髓运动神经元接受多种神经调质的传入,尤其是单胺能神经调质。然而,组胺和下丘脑组胺能神经系统对脊髓运动神经元的调控作用及其下游离子机制至今仍不清楚。本研究采用大鼠脊髓脑片细胞内记录方法,发现组胺H1和H2受体的激活均能增强脊髓α运动神经元的重复放电行为和兴奋性。钾通道的关闭和钠-钙交换体的激活共同参与了H1受体激活介导的脊髓运动神经元的兴奋,而超极化激活的环核苷酸门控(hyperpolarizationactivated cyclic nucleotide-gated, HCN)通道的开放则负责H2受体激活介导的兴奋性效应。以上结果提示,通过切换与组胺受体相耦联的离子通道和交换体的功能状态,组胺可以有效地偏置脊髓α运动神经元的兴奋性,而下丘脑组胺能神经传入很可能以这种方式直接调控最终的运动输出并主动调节脊髓运动反射和运动执行。     

移动抑制因子和嗜铬粒蛋白A在脊髓损伤中的表达变化

为研究移动抑制因子和嗜铬粒蛋白A (chromogranin A, CgA)在脊髓损伤过程中的表达变化及其参与急性脊髓损伤修复的作用机制,建立了完全脊髓横断实验模型.采用双向凝胶电泳和基质辅助激光解吸电离串联质谱对脊髓损伤的动物组织样品进行分析,鉴定出20种差异表达蛋白质,其中有巨噬细胞游动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)和CgA等.通过RT-PCR和Western 印迹分析,移动抑制因子和CgA在损伤的脊髓组织中表达量发生变化,提示这两种蛋白可能均参与了脊髓损伤过程,但在脊髓损伤中的具体作用机制还有待于进一步的研究.     

下丘脑室旁核参与脑刺激镇痛的实验研究

目的 :探讨下丘脑室旁核 (PVN )的镇痛与脑刺激镇痛间的关系及作用途径。方法 :用 4%水合氯醛麻醉大鼠 ,在PVN埋藏双极刺激电极或不锈钢管 ,在中缝大核 (NRM )埋藏损毁电极 ,并暴露脊髓用玻璃微电极记录脊髓背角神经元对伤害刺激坐骨神经的反应 ,信号由计算机采集处理。结果 :电解中缝大核 (NRM )后 ,刺激PVN可抑制脊髓背角神经元伤害反应 ,其作用时间持续 15～18min ,其中 3～ 6min抑制作用最强 ;向PVN微量注射吗啡 10 μg ,脊髓背角神经元伤害单位放电明显减少 ,纳洛酮可反转吗啡的抑制作用。结论 :PVN除通过已知的内源性镇痛系统中的NRM中继外 ,也可能通过PVN 脊髓背角间的直接神经投射等途径参与脑刺激镇痛 ,此作用过程中在PVN可能有吗啡参与。本工作对痛觉生理及镇痛的研究具有重要意义。