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。     

低频刺激后海马CA1区场兴奋性突触后电位与群体锋电位的变化

在大鼠海马脑片上使用双电极在CA1区进行细胞外记录 ,观察低频刺激 (LFS)诱发同突触长时程抑制 (LTD)时场兴奋性突触后电位 (fEPSP)的斜率 (S EPSP)和群体锋电位 (PS)的幅值 (A PS)的变化。给予 90 0脉冲 1HzLFS后 ,S EPSP和A PS降低的幅度分别是 35 4± 5 3%和 6 8 0± 7 2 % ;而给予 4 5 0脉冲 1HzLFS后 ,S EPSP和A PS分别降低 14 3± 2 3%和 36 8± 6 7%。上述两组中A PS的变化率均显著大于S EPSP (P <0 0 1) ,而 90 0脉冲数组中两个指标的变化率均大于 4 5 0脉冲数组 (P <0 0 5 )。高Mg2 + (4mmol/L)使突触的传递活动减弱 ,但不影响LTD的诱发 ,在高Mg2 + 介质中 ,LFS引起的A PS变化率仍显著大于S EPSP (P <0 0 1)。结果表明 ,由LFS诱发同突触LTD的水平不仅与LFS的脉冲数有关 ,还与评价指标的选择有关     

不同刺激形式在成年大鼠海马CAl区诱导长时程压抑的谷氨酸受体机制

前期研究显示低频率多串刺激能够在成年大鼠海马CAl区诱发稳定的长时程压抑(long-term depression,LTD),而这种LTD的受体机制目前还不清楚.本研究采用成年大鼠海马脑片标本,电刺激Schaffer侧枝传入纤维,在CAl区锥体细胞层记录群体锋电位(population spikes,PS),并分别应用N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体和代谢型谷氨酸(metabotropic glutamate,mGlu)受体的拮抗剂AP5和MCPG,观察两组低频率(2-Hz和5-Hz)多串刺激能否诱导LTD,以揭示不同刺激形式诱导成年大鼠LTD的可能受体机制.结果显示,AP5和MCPG都能抑制由2-Hz多串刺激诱导的LTD:强直刺激后20 min时PS幅度分别为基础值的(96.0±3.5)%(n=10)和(95.7±4.1)%(n=8).MCPG能够抑制5-Hz多串刺激诱导的LTD的产生,而AP5不能:分别应用AP5和MCPG后,强直刺激后35 min时PS的幅度分别为基础值的(73.6±4.4)%(n=10)和(98.2±8.9)%(n=8).以上结果提示,2-Hz多串刺激诱导的LTD可能依赖于NMDA受体与mGlu受体的共同活化,而5-Hz多串刺激诱导的LTD只与mGlu受体有关.因此,不同频率的多串刺激诱导的LTD涉及不同的谷氮酸受体机制.     

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。     

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。     

海马长时程增强与26S蛋白酶复合体活性变化的关系

实验观察了大鼠海马脑片上突触传递长时程增强(long term potentiation,LTP)的产生和维持中26S蛋白酶复合体活性的动态变化过程,初步分析了介导其变化的受体途径。结果显示:强直刺激前,26S蛋白酶复合体活性为190±14.3 cpm/(100 μg·2 h),强直刺激诱导fEPSP斜率增加10 min时,其活性升为273±18.3 epm/(100μg·2 h),强直刺激诱导fEPSP斜率增加60 min时,26S蛋白酶复合体活性又降为210±12.8 cpm/(100μg·2 h)。NMDA受体特异阻断剂AP-5在损害L1P产生的同时,抑制26S蛋白酶复合体活性升高。实验结果提示:大鼠海马LTP产生过程中,26S蛋白酶复合体活性存在一个短时间的,依赖于N-methyl-D-aspartate(NMDA)受体的升高过程。     

牛小脑γ-氨基丁酸受体的生化特性

用放射性配基结合实验方法鉴定了牛小脑γ-氨基丁酸(GABA)受体的生化特性。高速离心制备的牛小脑突触膜与~3H-GABA有一饱和结合,K_D值为96nM,B_(max)为1.02pmol/mg蛋白,Hill系数为0.99。这一结合具有药理专一性和立体专一性,动力学实验测得结合速度常数为9.6×10~6M~(-1)min~(-1),解离速度常数为0.115min~(-1)。冻融、洗涤、超声波和TritonX-100处理突触膜,使~3H-GABA结合活性增加114倍。     

急性神经损伤引起脊髓背角C-纤维诱发电位长时程增强

神经损伤引起神经病性疼痛,表现为持续性痛超敏和痛觉过敏。目前对神经病性疼痛的机制尚缺乏了解。我们以往的工作表明强直电刺激坐骨神经可引起脊髓背角C-纤维诱发电位的长时程增强(long-term potentiation,LTP),该LTP被认为是病理性疼痛的突触模型。本研究的目的在于探讨急性神经损伤是否能在完整动物的脊髓背角诱发出C-纤维诱发电位LTP。在以测试刺激(10～20V,0．5ms)电刺激坐骨神经的同时在脊髓背角用微电极记录C一纤维诱发电位。分别用强直刺激、剪断或夹捏坐骨神经诱导LTP。结果发现：(1)剪断或夹捏坐骨神经都可以诱导脊髓背角C-纤维诱发电位的LTP,该LTP可持续到实验结束(3～9h),在剪断神经前10min用利多卡因局部阻滞坐骨神经则可完全阻断LTP的产生;(2)神经损伤诱导的LTP可被NMDA受体阻断剂AP5所阻断;(3)用单次强直刺激引起LTP后,切断坐骨神经可使LTP的幅度进一步增大,而用多次强直电刺激使LTP饱和后,损伤神经则不能使LTP进一步增大。切断神经引起LTP后,强直电刺激也不能使LTP进一步增大。这些结果表明,急性神经损伤可以诱导脊髓背角C纤维诱发电位LTP,且切断神经能更有效地诱导LTP。该试验进一步支持我们的设想,即脊髓背角C-纤维诱发电位LTP可能在病理性疼痛的形成中起重要作用。     

刺激鲫鱼小脑腹外侧区诱发的Mauthner细胞兴奋性突触后电位

实验采用微电极胞内记录技术探查鲫鱼Mauthner细胞(M-细胞)对小脑刺激的电反应特征。电刺激鲫鱼小脑腹外侧部,可在双侧M-细胞胞体、腹侧树突和外侧树突近端记录到一种复合性兴奋性突触后电位(小脑诱发性EPSP)。小脑诱发性EPSP潜伏期较短(0.63±0.09 ms),持续时间较长(5.49±1.13 ms),幅度分级和刺激频率依从等特征。以较高强度刺激小脑常引起M-细胞顺向激活。多点胞内连续穿刺实验显示小脑诱发性EPSP起源于腹侧树突远端。实验结果提示,小脑-M-细胞通路可能包含一组长短不等的神经元链,它们根据链的短或长,由近及远依次投射在腹侧树突远端。     

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.     

长时程增强诱导和维持过程中海马CA1区神经细胞粘附分子蛋白水平与mRNA表达的变化

既往研究发现,神经细胞粘附分子(neural cell adhesion molecules,NCAM)对海马CA1区突触传递长时程增强(longterm potentiation,LTP)的诱导和维持极为关键。本文采用原位杂交法和Western blot法,观察了大鼠海马腑片LTP诱导和维持过程中NCAM mRNA和蛋白水平的动态变化过程。结果显示,强直刺激诱发fEPSP斜率升高10 min时,海马CA1区NCAM mRNA染色阳性神经元数量显著增加(76.6±11.5个),NCAM蛋白水平亦明显升高(7.190±0.64任意单位/50μg蛋白)。强直刺激诱发fEPSP斜率升高1 h时,NCAM mRNA染色阳性神经元数量为73.3±14.0个,NCAM蛋白量为9.031±0.71任意单位/50 μg蛋白;与强直刺激后10 min比较,NCAM mRNA表达无显著变化,而NCAM蛋白水平变化明显。NMDA受体特异阻断剂AP-5在损害LTP的同时,显著抑制NCAM mRNA和蛋白的增加。实验结果表明,在大鼠海马LTP诱导和维持过程中,NCAM mRNA增强的表达相对稳定,而NCAM蛋白水平呈现先低后高的变化。     

豚鼠交感神经节非胆碱能迟慢兴奋性突触后电位与蛙皮素、P物质的关系

运用玻璃微电极细胞内记录技术,观察豚鼠(Cavia porcellus)离体肠系膜下神经节(IMG)细胞非胆碱能迟慢兴奋性突触后电位(Is—EPSP)与蛙皮素(BOM)、P物质(SP)的关系,以探讨肽类神经递质在外周神经系统中的作用。结果显示,SP去极化、BOM去极化与Is—EPSP具有相关性;SP受体脱敏使SP敏感细胞的Is—EPSP减弱或消失,但不影响BOM引起的去极化;BOM受体脱敏使BOM敏感细胞的Is—EPSP减弱或消失,但不影响SP引起的去极化。大部分Is—EPSP阳性细胞对SP、BOM敏感,而对SP、BOM均不敏感的细胞多数不出现Is—EPSP。结果提示,BOM、SP通过IMG细胞膜上相应受体参与了Is-EPSP的形成,受体间无交互脱敏现象。     

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.     

高低频强直刺激诱导大鼠视皮层长持续长时程增强后突触超微结构的变化

在发育期大鼠视皮层上以2与100 Hz强直刺激诱导长持续长时程增强(long-lasting long-term potentiation,L-LTP),然后观察突触超微结构的变化.在L-LTP形成后,运用电子显微镜及图像分析技术分析突触形态的变化.实验中观察到,突触界面曲率、突触数密度以及突触后致密物厚度在2与100 Hz组较对照组均显著增加,而突触间隙宽度减小.在100 Hz强直刺激诱导L-LTP组中,单位体积的活性区面积显著增加.100 Hz强直刺激诱导L-LTP组较2 Hz强直刺激诱导L-LTP组中单个突触活性区的面积大.以上结果表明100 Hz强直刺激诱导L-LTP组中新形成的突触较2 Hz强直刺激诱导L-LTP组中的突触大,提示100 Hz强直刺激引起的L-LTP可能伴随有突触后细胞骨架蛋白重组或合成的增加.     

低频刺激诱发海马突触传递去长时程增强的特性研究

目的和方法：以频率为1、3或5Hz,脉冲数为300或900,与高频刺激（HFS）时间间隔是20min或100min的低频刺激（LFS）作用于大鼠海马脑片,分别观察其对CA1区突触传递去长时程增强（DP）形成的影响。结果：HFS（100Hz,100脉冲的串刺激两串,串间隔30s)可诱发突触传递效率的长时程增强（LTP）。HFS经20min给予3Hz900脉冲的LFS可翻转LTP,产生DP,该作用可为NMDA受体阻断剂AP5（50μmol/L)所阻断,1Hz、5Hz、低脉冲数或与HFS时间间隔长的LFS,其诱发DP的效率减弱。结论：诱发海马CA1区DP的产生,对LFS的参数有较强的依从性。该作用可能是通过激活NMDA受体而实现的。     

豚鼠肠系膜下神经节细胞电活动与结肠运动的关系

在豚鼠肠系膜下神经节(IMG)及其支配的结肠段联合标本上,对IMG细胞内电位与肠段纵肌或环肌舒缩活动进行了同步记录。实验结果表明:(1)肠段预置张力为零时,约50％IMG细胞有自发的快兴奋性突触后电位(EPSP)活动,切断结肠神经或以筒箭毒(50μmol/L)灌流IMG后消失;(2)筒箭毒或低钙高镁溶液阻断神经节传递时,环肌节律性收缩幅度增大,节律变慢,但对纵肌节律性收缩无明显影响,(3)串刺激节前神经,在IMG细胞引起一串快EPSP或动作电位并常跟随迟慢的EPSP,同时,纵肌在0.1-0.2s潜伏期后出现迅速的、时程基本与动作电位串一致的舒张波,后者在筒箭毒灌流IMG后消失,而环肌运动可见舒张、舒张波延长或收缩波增大。结果提示:IMG不仅中继经典的胆碱能传出功能,还参与以胆碱能传递为中介的肠-肠反射,该反射活动的传出效应主要在于抑制环肌收缩。     

多巴胺D2型受体可能参与运动对帕金森病小鼠皮层-纹状体突触传递及自主活动的调节

本研究旨在揭示皮层-纹状体突触后膜多巴胺D2型受体(D2 receptor, D2R)在运动改善帕金森病(Parkinson’s disease,PD)小鼠行为功能障碍中的作用。选取C57/BL6雄性成年小鼠,随机分为对照组、PD组和PD运动组。纹状体两点注射6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine, 6-OHDA)建立单侧损伤PD模型。运动干预方案为匀速跑台训练(16 m/min,40 min/d,每周5 d,共持续4周)。采用旷场实验评价小鼠自主活动能力,用离体脑片记录兴奋性突触后场电位(field excitatory postsynaptic potential,fEPSP)来评价皮层-纹状体突触传递效能,并观察D2R激动剂干预对小鼠自主活动能力和皮层-纹状体突触传递的影响。结果显示,和PD组相比,PD运动组小鼠自主运动距离和快速移动占比显著增加(P 0.05),递增刺激强度(0.75～3.00 pA)下fEPSP最大幅值显著降低(P 0.05),刺激-反应曲线斜率降低。和未给予D2R激动剂的PD小鼠相比,D2R激动剂处理的PD小鼠运动距离及快速移动占比显著增加(P 0.05),fEPSP峰值(P 0.05)和刺激-反应曲线斜率降低。以上结果表明,早期运动干预或D2R激动剂干预均可抑制PD小鼠皮层-纹状体突触传递效能异常增高的现象,并改善小鼠自主运动能力,提示皮层-纹状体突触后膜D2R可能是运动改善PD小鼠自主活动能力的重要细胞分子作用靶点。     

血小板激活因子对大鼠海马脑片CA1区LTP的作用

目的:为了探讨血小板激活因子(platelet-activating factor,PAF)对大鼠海马脑片CA1区的长时程增强效应(long-term potentiation,LTP)的影响.方法:应用离体脑片电生理记录技术,记录大鼠海马CA1区的兴奋性突触后电位EPSP,研究了PAF对大鼠海马脑片CA1区的突触传递和可塑性的影响.结果:小剂量(1μmol/L)PAF可诱发大鼠海马CA1区LTP的产生;大剂量(10～50μmol/L)PAF不能诱发大鼠海马CA1区LTP的产生,且不能阻止高频电刺激(HFS,100 Hz,1 000 ms×2,每隔20 s给予)Schffer侧支引起的大鼠海马脑片CA1区LTP的形成和维持.大剂量PAF对海马CA1区基础EPSP没有影响.PAF受体拮抗剂银杏苦内酯(ginkgolide B,GB)可拮抗小剂量PAF诱发大鼠海马CA1区LTP的产生.结论:大剂量PAF具有神经毒性,可能是通过抑制海马CA1区的LTP的形成而参与艾滋病痴呆(HIV-1 associated dementia,HAD)的形成机制.     

成年斑胸草雀在体HVC-RA突触传递的电生理特性

鸣禽高级发声中枢（high vocal center,HVC）至弓状皮质栎核（robust nucleus ofthe arcopallium,RA）的突触传递是鸣唱运动通路中的关键部分.本文运用在体场电位电生理记录的方法,研究了成年雄性斑胸草雀（Taeniopygia guttata）HVC-RA突触的电生理特性.实验结果显示,刺激HVC,在RA内所记录到的诱发场电位幅度较小.配对脉冲检测发现,HVC-RA突触传递具有明显的配对脉冲易化特性.当以强直刺激作用于HVC,RA内诱发场电位随即显著减小,并在15 min内逐渐恢复,表明HVC-RA突触传递在强直刺激过后出现了短时抑制.该通路的突触传递特性可能与其在发声控制中的作用有关.以上的实验结果为进一步研究发声运动过程中的突触可塑性提供了资料.     

外侧隔—海马CA1通路电生理分析

电刺激外侧隔区可在海马 CA1区锥体细胞层记录到群锋电位,在 CA1辐射层顶树突记录到兴奋性突触后电位(EPSP)。侧脑室注射微量海人酸损毁海马 CA3-CA4区锥体细胞后,电刺激外侧隔区在 CA1顶树突不再诱发 EPSP,由此认为外侧隔-CA1顶树突的神经联系是通过同侧海马 CA3锥体细胞侧支实现的。但 CA3-CA4损毁后,电刺激外侧隔区在海马 CA1起层锥体细胞底树突仍可记录到 EPSP。这一在正常情况下被掩盖的外侧隔-CA1底树突神经联系及其来源尚有待探讨。