化学突触传递的数值模拟

为了进一步认识突触功能,构造了两个简单的突触连接模型,并对化学突触传递进行模拟,数值研究化学突触的传递功能.研究结果表明,神经信号通过化学突触进行传递时,存在明显的突触延搁现象;突触后膜上化学门控离子通道的开放比例与突触前膜电位呈正相关;化学突触传递存在阈电位.上述结果与神经生物学的相关理论基本吻合.本研究以数值模拟方法进一步认识和理解了神经元之间的信号传递过程,也为后续的神经网络的模拟仿真研究奠定基础.

大鼠海马CA1区锥体神经元树突分支的生后发育

目的研究大鼠海马CA1区锥体神经元树突分支的生后发育. 方法应用biocytin细胞内染色方法. 结果 CA1锥体神经元的树突在生后第2～3周发育快.顶树突的分支和长度在生后21d发育成熟;而基树突要到生后56～70d才发育成熟.基树突的发育较顶树突慢. 结论细胞内染色技术可更完整地显示神经元的形态.海马CA1区锥体神经元在出生后继续发育,且基树突的发育较顶树突慢.

丰富康复训练对大鼠脑缺血再灌注后功能恢复及神经元树突生长的影响

目的观察丰富康复训练对大鼠缺血再灌注脑损伤功能恢复的影响,以及损伤对侧大脑皮层前肢运动代表区第V层锥体神经元树突的可塑性变化.方法雄性Wistar大鼠32只,体重180～200 g,预训练后随机分成两组,缺血组和假手术组,每组16只.线栓法制作右大脑中动脉阻断(MCAO)2 h再灌注模型.造模后缺血组随机分成丰富训练组(IE组)和独居组(IS组),假手术组随机分成丰富训练组(SE组)和独居组(SS组),每组8只.术后24 h,IE组和SE组置于丰富环境笼饲养,按计划给予跑笼、转棒和杂技等训练,IS组和SS组置于独居笼饲养,不给予任何训练,4组大鼠在造模后24 h、1周、2周、3周、4周进行神经功能评估,观察其恢复状况.用Golgi-Cox染色方法,观察损伤对侧大脑皮层前肢运动代表区第V层锥体神经元树突的变化.结果IE组在各项功能评估中均优于IS组.3周时,肢体放置测试IE组与假手术组已无显著性差异(P＞0.05);4周时,足失误测试IE组与假手术组已无显著性差异(P＞0.05).Golgi-Cox染色,IE组比IS组和假手术组的树突分支点数有明显增加(P＜0.01).结论丰富康复训练能有效促进缺血再灌注脑损伤大鼠的功能恢复,并促进缺血对侧与功能恢复相关的大脑皮层神经元发生可塑性变化.

腺苷对大鼠内嗅皮层浅层主要神经元放电的影响

目的 探讨腺苷对大鼠内嗅皮层浅层星形神经元和锥体神经元兴奋性的调节作用.方法 制备大鼠内嗅皮层脑片,在红外干涉相差显微镜下,初步观察内嗅皮层浅层星形神经元和锥体神经元的形态学特点及其定位；在膜片钳全细胞记录模式下,记录这两类神经元的电生理学特点；观察腺苷对这两类神经元放电的影响,检测与其相互作用的腺苷受体类型.结果 腺苷能够明显抑制星形神经元和锥体神经元放电,而这种抑制效应在两类神经元间无统计学差异(P＞0.05)；腺苷A1受体拮抗剂DPCPX能够阻断腺苷诱发的抑制效应,但腺苷A2受体拮抗剂DMPX不能发挥阻断作用.结论腺苷能够通过A1受体抑制内嗅皮层浅层星形神经元和锥体神经元放电.

皮层神经元动作电位不应期和阈电位与神经元动作电位编码的关系

目的:测量和比较感觉运动皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元和中间神经元的内在特性并研究其与动作电位编码频率和精确性的关系.方法:采用全细胞电流钳记录模式,获得的数据输入pClamp和Orign进行处理分析.结果:与锥体神经元相比,中间神经元群集动作电位具有较低的阈电位水平和较短的不应期,从而中间神经元具有较高的动作电位编码频率和精确性.结论:皮层神经元动作电位的阈电位水平和不应期调控动作电位的编码频率和精确性.

普鲁卡因对鼠大脑皮层锥体神经元延迟整流型钾离子通道开关动力学的影响

Na-通道是局麻药、全麻药作用的靶通道,但并非唯一通道[1].本文运用膜片钳技术,采用内面向外式记录方法,观察了普鲁卡因对大鼠大脑皮层锥体神经元胞体上延迟整流型K+通道开/关动力学的影响.

帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元电活动及5-羟色胺1A受体敏感性变化

目的：研究6-羟多巴胺（6-OHDA）损毁大鼠黑质致密部（ SNc）后背内侧前额叶皮层（ dorsal mPFC）中锥体神经元放电频率和放电形式以及5-羟色胺（HT）1A受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠 SNc后，背内侧前额叶皮层锥体神经元自发电活动以及局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元放电频率的变化。结果实验组大鼠锥体神经元的放电频率显著升高（P＜0.001），使其从（0.52±0.10） Hz升至（1.25±0.20） Hz，放电形式趋向爆发（P＜0.001）；局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元的放电频率无变化（P＞0.05）。结论帕金森病（PD）模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元的电活动显著增强，5-HT递质系统失调。

脑室内注射5，7-双羟色胺对内侧前额叶皮层锥体神经元5-HT1 A受体敏感性的影响

目的：探讨脑室内注射5，7-双羟色胺（5，7-DHT）对内侧前额叶皮层（mPFC）锥体神经元5-羟色胺-1A（5-HT1A）受体敏感性的影响，阐明5-HT1A受体对锥体神经元电活动的作用。方法：36只雄性SD大鼠随机分为假手术组（n＝21）和5，7-DHT损毁组（n＝15）。损毁组大鼠脑室内注射5，7-DHT，假手术组大鼠脑室内注射同等剂量生理盐水，2组大鼠静脉注射不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT，采用体细胞外电生理学方法观察mPFC中锥体神经元放电频率的变化，并静脉注射5-HT1A受体拮抗剂 WAY100635，观察损毁组大鼠对5，7-DHT激动剂和拮抗剂的敏感性，并与假手术组进行比较。结果：在假手术组中，不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）8-OH-DPAT对大鼠锥体神经元的放电频率均产生兴奋-抑制式的影响，这些神经元在低剂量（0.5～32.0μg·kg-1）时被兴奋，放电频率增加（P＜0.05）；而在高剂量（128.0μg·kg-1）时则被抑制，放电频率减少。在损毁组中，不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）8-OH-DPAT剂量依赖性地抑制大鼠锥体神经元的电活动（df＝5，F＝3.44，P ＝0.003），即放电频率减少，未见兴奋-抑制效应；WAY10035可以反转8-OH-DPAT的抑制作用。结论：脑室内注射5，7-DHT可使大鼠mPFC锥体神经元5-HT1A受体敏感性降低。

利多卡因对大鼠海马锥体神经元GABAA-Cl-电流的影响

目的研究利多卡因对大鼠海马锥体神经元全细胞γ-氨基丁酸介导的氯电流(GABA-Cl-电流)的影响,及其中枢致惊厥作用的可能机制.方法酶解急性分离2周龄左右大鼠海马锥体神经元,采用全细胞膜片钳技术,记录利多卡因对单个海马锥体神经元GABA-Cl-电流的影响.结果将钳制电位固定在-60 mV,GABA以剂量依赖性方式诱导出内向电流;利多卡因明显抑制GABA诱导的Cl-电流(JGABA),506抑制浓度(IC50)为4.05 mmol/L,10 mmol/L可使GABA浓度效应曲线明显右移,50%有效浓度(EC50)由7.72 mmol/L增加到17.2 mmol/L,且大电流明显降低.结论利多卡因以非竞争性的方式,抑制海马锥体神经元GABAA-Cl-电流,可能是其中枢致惊厥作用的机制.

异丙酚、咪达唑仑复合芬太尼对海马锥体神经元γ-氨基丁酸A受体的作用

目的研究异丙酚、咪达唑仑分别复合芬太尼对大鼠海马锥体神经元γ-氨基丁酸A(GABAA)受体的作用,探讨复合麻醉的机制.方法采用酶-机械法急性分离出生3～10日龄SD大鼠的海马锥体神经元,采用全细胞膜片钳技术记录锥体神经元GABAA受体介导的Cl-电流(GABA电流,IGABA).实验分为单纯异丙酚组(组Ⅰ)、异丙酚复合芬太尼组(组Ⅱ)、单纯咪达唑仑组(组Ⅲ)及咪达唑仑复合芬太尼组(组Ⅳ).结果 0.3～30.0μmol/L异丙酚(组Ⅰ、组Ⅱ)、0.03～100.0μmol/L咪达唑仑(组Ⅲ、组Ⅳ)能剂量依赖性地增强IGABA,两药的作用曲线呈钟形,3.0μmol/L时作用强,与其他浓度的差异有显著性(P＜0.05).0.01μmol/L芬太尼抑制IGABA后,组Ⅱ3.0μmol/L异丙酚增强IGABA的作用较组Ⅰ更明显[电流增强率:组Ⅰ为(127.2±11.2)%,组Ⅱ为(212.5±14.9)%,P＜0.05],组Ⅳ3.0μmol/L咪达唑仑的作用较组Ⅲ无明显改变(P＞0.05).结论芬太尼能够增强异丙酚对海马锥体神经元GABAA受体的作用,对咪唑安定的作用无影响.异丙酚、咪达唑仑复合芬太尼可能减轻芬太尼的神经兴奋性不良反应.

5,7-双羟色胺侧脑室注射对大鼠内侧前额叶皮层神经元兴奋性的影响

本研究采用在体细胞外记录的方法,探讨了双侧侧脑室注射5,7-双羟色胺(5,7-dihydroxytryptamine,5,7-DHT)损毁大鼠脑内5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)神经元后,内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)锥体和中间神经元兴奋性的变化.实验结果显示:5,7-DHT注射到双侧侧脑室后第2周,mPFC和中缝背核内的5-HT水平较正常组显著下降.mPFC的锥体神经元的放电频率与正常组相比明显升高,爆发式放电显著增多,而中间神经元的平均放电频率显著降低,放电形式趋向不规则活动.结果提示5-HT能递质系统对mPFC神经元活动具有重要的调节作用.

成年大鼠海马CA1区锥体细胞KATP通道的特性

为了解成年大鼠海马CA1区锥体细胞KATP通道的特性, 实验采用膜片钳技术的内面向外式记录法, 在急性分离的CA1区锥体神经元上, 研究了可被胞浆侧ATP所抑制的钾离子单通道的特性.当细胞膜内外两侧的K+浓度均为140 mmol/L时, 通道的电导为63 pS, 翻转电位为1.71 mV, 通道呈弱内向整流性.在负钳制电位时, 通道开放时常被短时程的关闭所打断, 而在正钳制电位时, 这种短时程的关闭状态明显少于负钳制电位时.但通道开放概率未见明显的电压依赖性.ATP对通道活动的抑制作用呈浓度依赖性, 抑制通道活动50%的ATP浓度为0.1 mmol/L.KATP通道的特异性阻断剂tolbutamide (甲糖宁, 1 mmol/L)可完全阻断通道的活动, 而KATP通道开放剂diazoxide (二氮嗪, 1 mmol/L)则不增强通道的活动.

孕烯酮硫酸酯对大脑皮层锥体神经元延迟整流型K+通道的影响

本文用膜片箝技术(细胞贴附式和内面向外式)研究了孕烯酮硫酸酯(PS)对大脑皮层锥体神经元膜48pS延迟整流型钾通道(IK)开放概率和平均开放时间的影响.在加入PS后40 s,即可观察到IK通道的开放概率增大,平均开放时间延长,表明PS加强IK通道的活动.在浓度为30～100μmol/L的范围内,其增大程度与PS的浓度呈正相关,但PS不影响通道的电流幅度.本文为阐明孕激素快速膜效应的机制提供了新的资料.

咪唑安定对大鼠海马CA1区锥体神经元GABAA受体的作用

柴胡加龙骨牡蛎汤有效部位对慢性应激大鼠行为及海马神经组织的影响

目的:探究柴胡加龙骨牡蛎汤有效部位(CIMAF)对慢性应激模型大鼠行为和星形胶质细胞的作用.方法:采用慢性不可预知应激刺激与孤养结合的方式建立大鼠慢性应激抑郁模型,通过开野实验和糖水偏好实验观察阳性药氟西汀(20 mg·kg-1)和CLMAF高、低剂量(140、70mg·kg-1)对模型大鼠行为学的影响;采用HE染色和星形胶质细胞标志物--胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫组织化学染色,观察各组大鼠海马星形胶质细胞阳性表达和神经元形态结构的变化.结果:氟西汀和CLMAF高、低剂量均明显提高慢性应激模型大鼠糖水偏好程度、开野实验水平运动得分和垂直运动得分,显著增加模型大鼠星形胶质细胞的表达并且改善海马神经元的病理状态.结论:CLMAF可改善慢性应激大鼠抑郁样状态,其抗抑郁机制可能与保护海马神经元及星形胶质细胞表达的提高有关.

5-羟色胺-7受体激动剂对大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元电活动的影响

目的:探讨5-羟色胺-7 (5-hydroxytryptamine-7,5-HT7)受体对内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)中锥体神经元电活动的影响.方法:以大鼠为研究对象,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察mPFC锥体神经元电活动的变化.结果:静脉给予累积剂量的(40～640 μg/kg)5-HT7受体激动剂AS19后,对大鼠mPFC中锥体神经元的电活动产生兴奋、抑制和不变3种不同的影响.无论是体循环,还是mPFC局部微量注射AS19(0.08 μg/100 nl),锥体神经元的总体反应都是兴奋的,而体循环给予AS19所引起的抑制效应能够被γ-氨基丁酸A型受体拮抗剂picrotoxinin(2 mg/kg)反转.静脉给予picrotoxinin能兴奋所有记录到的锥体神经元；静脉注射picrotoxinin后,再局部给予AS19能够进一步增加所记录到的神经元的放电频率.结论:mPFC锥体神经元的活动直接或间接地受到5-HT7受体的调控.

石杉碱甲增强大鼠海马脑片CA1锥体神经元的兴奋性突触传递

目的:观察石杉碱甲(Hup-A)对海马CA1锥体神经元兴奋性突触传递的影响,以探讨其增强学习记忆功能的神经细胞电生理机制.方法:应用大鼠海马脑片CA1锥体神经元细胞内记录技术,观察Hup-A对大鼠海马CA1锥体神经元膜电性质和刺激Schaffer侧支诱发的兴奋性突触后电位( EPSP)的影响.结果:(1) Hup-A(1 μmol/L)灌流15 min对CA1锥体神经元的膜电性质没有显著性影响.(2) Hup-A (0.3～3.0 μmol/L)浓度依赖性使EPSP幅度升高、时程延长、曲线下面积增大,该作用可被阿托品(10μmol/L)预处理取消.(3)Hup-A对外源性谷氨酸诱导的去极化反应无明显影响.结论:Hup-A可增强CA1锥体神经元的兴奋性突触传递,其增强突触传递作用与M型乙酰胆碱受体激动有关.

石杉碱甲对大鼠海马脑片CA1神经元θ节律及长时程增强的影响

目的:研究石杉碱甲(Hup-A)对大鼠海马脑片CA1锥体神经元θ节律、长时程增强的影响,以分析其增强学习记忆功能的神经细胞电生理机制.方法:应用大鼠海马脑片神经元细胞内记录技术,观察石杉碱甲对大鼠海马脑片的CA1锥体神经元θ节律、长时程增强的影响.结果:(1)未用药组出现膜电位振荡前后4～10 Hz(θ节律)功率分量之和无显著性差异,但在Hup-A(1 μmol·L-1)灌流15 min后出现膜电位振荡,与用药前没有膜电位振荡的4～10 Hz功率分量之和配对t检验比较有显著差异(n=3,P＜0.005).(2)在LTP期间,对照组EPSP幅度在强直刺激后30 min显著性的升高(P＜0.05),而Hup-A组在强直刺激后15 min即出现显著性升高(P＜0.01).结论:Hup-A可增加大海马锥体神经元在θ频率范围内的功率分量,并易化LTP的诱发,这可能是其增强学习记忆功能的细胞电生理机制之一.

咪唑安定临床治疗浓度对海马神经元钠离子通道的作用

目的:采用大鼠海马神经元作为研究对象,研究咪唑安定对神经元钠离子通道的影响,以探讨其临床遗忘作用的可能机制.方法:在急性分离的大鼠海马锥体神经元上,利用全细胞膜片钳技术,记录钠离子通道的电流,研究咪唑安定对钠离子通道电流幅度和激活特性的影响.结果:咪唑安定对海马钠离子通道电流具有可逆性抑制作用,0.1和10 μmol@L-1的咪唑安定对钠离子通道分别抑制了(7.95±7.46)%和(25.37±8.31)%(P＜0.01).10μmol@L-1的咪唑安定还可使钠离子通道的激活曲线右移.结论:咪唑安定对海马神经元上的钠离子电流有较弱程度的抑制作用,但可能不是其主要的临床作用机制.

丰富环境干预对小鼠梨状皮层锥体神经元兴奋性的影响

目的 探讨丰富环境干预下的小鼠梨状皮层锥体神经元兴奋性的变化特点.方法 选用15日龄的C57BL/6小鼠30只,随机分为丰富环境组( EE组)15只和常规环境组(SE组)15只,EE组采用丰富环境刺激饲养3周,SE组则在正常实验室环境下饲养3周.全细胞电流钳模式下记录小鼠梨状皮层锥体神经元的各电生理指标,锥体神经元的兴奋性指标包括动作电位间距( ISI)、能障( Vts-Vr)和绝对不应期(ARP).结果 与常规环境组比较,丰富环境干预下的小鼠梨状皮层神经元的ISI减小(P＜0. 05),Vts-Vr降低(P＜0.05),ARP缩短(P＜0.05).结论 丰富环境干预可提高梨状皮层锥体神经元的兴奋性,提示丰富环境可能有助于梨状皮层锥体神经元的发育成熟.