首页 > 文献资料
-
大鼠海马神经元群体对于高频电刺激的响应
脑深部电刺激(DBS)在帕金森和癫痫等疾病治疗中的应用不断发展,但DBS对于神经元的作用机制尚无定论.为了研究DBS对于大脑神经网络的作用,在麻醉大鼠海马CA1区的输入和输出轴突纤维上,分别施加正向和反向高频电刺激(HFS),考察CA1区锥体神经元的同步动作电位(即群峰电位)发放情况.结果表明,50 Hz的正向HFS可以诱发持续发放的群峰电位,而100和200 Hz的正向HFS诱发的群峰电位却要少得多.在不同频率的反向HFS中,每个刺激脉冲均诱发群峰电位,但它们的幅值逐渐减小;而且,刺激频率越高,幅值减小得越快.可见,作用于轴突的HFS对于上游和下游神经元群体都具有兴奋作用,但频率越高,兴奋作用越小.这些结果,对于深入了解DBS的作用机制以及安全有效地推广其临床应用都具有重要的意义.
-
深部脑刺激中单相脉冲与双相脉冲的作用比较
深部脑刺激在帕金森和癫痫等脑部疾病治疗中的应用不断发展,它使用的电刺激波形通常为窄脉冲.但是,对于单相脉冲与双相脉冲的刺激作用之间的差别还缺乏全面的认识.为了研究不同波形脉冲对于深部脑组织的刺激作用,在麻醉大鼠海马CA1区的输入和输出轴突纤维上,分别施加不同极性的或者不同方式的(单个或连续)单相和双相脉冲,考察CA1区神经元单细胞和神经元群体在刺激作用下的响应,以定量分析不同刺激波形的作用效果.共计18次动物实验结果如下:1)CA1区输入通道的小强度单个刺激顺向诱发单元锋电位时,以兴奋性相位为前相的双相脉冲和兴奋性单相脉冲的诱发率(分别为69.2％±10.4％和65.0％±10％)显著高于以非兴奋性相位为前相的双相脉冲和非兴奋性单相脉冲的诱发率(分别为28.8％±9.5％和34.2％±12.5％)(n=6);而且,双相脉冲的作用效果取决于前相,与无后相的单相脉冲的作用效果没有显著差别.2)CAI区输出通道的大强度单个刺激逆向诱发群峰电位时,双相脉冲的作用仍然与单相脉冲接近(n=6),由其前相主导,后相的作用较小.3)在CA1区输出通道逆向的100 Hz持续高频串刺激期间,起始0.5s时间内单相脉冲引起群峰电位的幅值下降(54.2％±21.3％)显著高于前相与其一致的双相脉冲所引起的幅值下降(39.0％±10.2％)(n=6),说明高频串刺激时单相脉冲的作用比双相脉冲要强,但是单相脉冲可能造成神经组织的损伤.因此,长时间的高频刺激治疗应采用双相脉冲.这些研究结果对于深入了解深部脑刺激的作用机制以及安全有效地推广其临床应用都具有重要意义.
-
电刺激期间神经细胞单元锋电位的检测
大脑深部电刺激(DBS)已成功用于临床治疗帕金森等中枢神经系统疾病；但是DBS的作用机制尚无定论.为了考察电刺激期间神经细胞动作电位(即单元锋电位)发放的规律,本研究设计了一种插值法去除刺激伪迹和大幅值诱发波,并设定信号斜率的阈值来自动选定插值区的端点,尽可能缩短锋电位的不可测期(NP).该算法用于大鼠海马CA1区正向和反向电刺激期间锋电位的分析,结果表明:它可以将紧随刺激的NP缩短约8 ms;而且与线性插值相比,样条插值对于锋电位检测的影响更小.此插值法能够有效地用于高频串刺激期间锋电位信号的检测,从而为深入研究DBS期间的神经元活动提供了一种简单实用的新方法.
-
(-),(+)-7-羟基-黄皮酰胺对大鼠海马齿状回突触传递功能的影响
目的观察(-),(+)-7-羟基-黄皮酰胺(7-hydoxy-clausenamide,7-OH-Clau)对大鼠海马齿状回基础突触传递功能的影响.方法细胞外记录低频刺激(1/30 Hz,1.0 mA)引起的海马齿状回群峰电位(population spike, PS).结果侧脑室注入脑终浓度为2×10-6 mol·L-1 (-)-7-OH-Clau后15,30,60 min,PS幅值比给药前均增加了30%以上,比空白对照组增加了27%～41%;而同剂量的(+)-7-OH-Clau在注射后的3个时间点上,PS幅值比给药前下降了18%～25%,比空白对照组下降了11%～20%.结论 (-)-7-OH-Clau能增强大鼠海马齿状回的基础突触传递活动,而(+)-7-OH-Clau对这种活动显示出抑制作用.
-
依达拉奉、米诺环素及ONO-1078对缺氧缺糖诱导大鼠海马脑片电生理改变的作用
目的建立离体海马脑片缺氧缺糖(OGD)电生理变化模型,观察依达拉奉、米诺环素和ONO-1078 {pranlukast,4-氧-8-[对-(4-苯丁氧基)苯甲酰氨基]-2-(5-四氮基)-4H-1-苯并吡喃半水化合物}的神经保护作用.方法大鼠海马脑片以无氧无糖处理,记录脑片群峰电位(PS),部分实验以TTC染色观察脑片活性.结果 OGD处理4 min为佳损伤条件,1 h后可恢复至基础水平的(29±6)%.自由基清除剂依达拉奉(1和10 μmol*L-1)明显增强PS波的恢复;抗炎药米诺环素(10 μmol*L-1)和白三烯受体拮抗剂ONO-1078(1 μmol*L-1)无显著恢复作用;阳性对照药氯胺酮也浓度依赖性促进PS恢复.结论 4 min OGD为离体海马脑片缺血电生理变化的可行模型;依达拉奉对OGD脑片损伤有浓度依赖性保护作用,而米诺环素和ONO-1078未显示保护作用.
-
氯化钴预处理对缺氧预适应小鼠缺氧耐受的影响
目的观察氯化钴对缺氧预适应小鼠缺氧耐受的影响.方法用氯化钴(CoCl2)处理小鼠,观察小鼠在重复缺氧中缺氧耐受时间的变化及其离体海马脑片缺氧时群峰电位(PS)消失时间的变化.结果 CoCl2预处理小鼠的缺氧耐受时间不随缺氧次数的增加而增加,缺氧耐受性显著增高,CoCl2预处理小鼠离体海马脑片缺氧时群峰电位消失的时间比对照组明显延长,但明显低于预适应组.结论小鼠CoCl2预处理激活缺氧诱导因子-1(HIF-1),可对脑产生保护作用,但其机制可能不同于由急性重复缺氧获得的缺氧耐受机制.
-
海洛因依赖大鼠VTA突触传递可塑性的研究
目的 观察海洛因依赖大鼠中脑腹侧被盖区(vental tegment area,VTA)-伏隔核(nucleu accumbens,NAc)突触传递可塑性的变化.方法 SD雄性大鼠40只(180～220 g),随机分成对照组、海洛因依赖组(以下称依赖组).按剂量递增原则,皮下注射海洛因,2次/d(9:00 am,16:00 pm),连续9d(首日海洛因剂量3 mg/kg,逐日递增3 mg/kg),第10天用纳络酮催促戒断,确定大鼠海洛因成瘾模型成功建立.对照组按同样方式注射等量0.9％NaC1水溶液.海洛因依赖模型建立后,每天继续给海洛因维持量(27 mg/kg).按大鼠脑立体定位图谱分别刺激VTA和NAc,并分别在NAc和VTA引导群体峰电位(Population spike,PS)(刺激参数:5 V,200 HZ,波宽300 μs).结果 1)建立的海洛因依赖模型组大鼠催促戒断症状的评分符合成瘾模型评分标准；2)海洛因依赖组分别高频刺激VTA和NAc,并分别在NAc和VTA引导长时程增强(long-term potentiation,LTP),其LTP的PS低于对照组(P＜0.05).结论 1)提示VTA和NAc之间存在着突触传递的通路；2)提示在海洛因的作用下,该通路的突触传递发生了可塑性的变化.
-
桂枝对致痫大鼠海马 CA1区诱发场电位的影响
目的探讨桂枝对癫痫模型海马脑片诱发场电位的影响.方法以毛果芸香碱致痫大鼠为实验对象,用细胞外玻璃微电极记录方法,观察桂枝对癫痫模型离体海马脑片CA1区锥体细胞诱发群峰电位(population spike,PS)的影响.结果桂枝提取液使致病大鼠海马脑片PS幅度平均降低28.73%,平均16.8 min恢复.结论桂枝能降低致痫大鼠海马脑片CA1区顺向诱发PS幅度,提示桂枝对中枢神经系统的突触传递过程有明显的抑制效应.
-
白藜芦醇对大鼠海马CA1区诱发癫痫样放电的影响
目的 观察不同浓度白藜芦醇(resveratrol,Res)对癫痫大鼠海马CA1区场电位的影响,为临床研发抗癫痫新药提供理论依据.方法 正常大鼠海马脑片灌流γ-氨基丁酸受体拮抗剂bicuculline引起癫痫样活动以及在正常大鼠右侧海马CA3区注射海人藻酸(KA)建立颞叶癫痫(TLE)大鼠模型,应用离体脑片细胞外场电位记录,刺激辐射层Schaffer侧支通路,在海马CA1区锥体细胞层记录群峰电位(PS)的变化.结果 正常大鼠海马脑片CA1区锥体细胞记录到的场电位为单个PS,分别灌流含有低、中和高剂量(分别为5、15和50 μmol*L-1)Res的ACSF,PS幅度均无明显变化(n=8,P>0.05).灌流bicuculline(30 μmol*L-1)后,记录到的场电位为多个PS的痫样电位,在此基础上灌流低和中剂量的Res,PS幅度和数目没有明显改变(n=8,P>0.05);而灌流高剂量的Res,前4个PS幅度均有明显降低(n=8,P<0.01),PS数目也有明显减少(n=8,P<0.01).在TLE模型大鼠海马脑片上记录到的场电位也为多个PS的痫样电位,灌流低和中剂量的Res,PS幅度和数目没有明显改变(n=6,P>0.05);灌流高剂量Res,前4个PS幅度均有明显降低(n=6,P<0.01),PS数目也有明显减少(n=6,P<0.01).结论 高剂量的Res能部分抑制大鼠海马CA1区诱发癫痫样放电活动.
-
二氮嗪预处理大鼠海马脑片抗缺氧无糖损伤作用与激活PKC-ERK1/2通路有关
目的 观察二氮嗪预处理对大鼠海马脑片缺氧无糖(oxygen-glucose deprivation,OGD)损伤的作用及PKC、ERK1/2抑制剂对其的影响.方法 建立大鼠海马脑片OGD损伤模型,分别以25、50、100 μmol·L-1二氮嗪灌流海马脑片30 min,或分别用mitoKATP通道、PKC、ERK1/2抑制剂5-HD、chelerythrine、U0126灌流30 min,再用二氮嗪(100 μmol·L-1)预处理,观察OGD 13 min、复氧1 h后顺向群峰电位(orthodromic population spike,OPS)的变化.结果 二氮嗪预处理组(50、100μmol·L-1)OPS消失时间明显延长,复氧供糖后OPS恢复良好;二氮嗪(10 μmol·L-1)预处理抗OGD损伤作用可被5-HD完全取消,可被chelerythrine或U0126部分取消.结论 mitoKATP通道特异性开放剂二氮嗪预处理有抗海马脑片OGD损伤作用,该效应与激活PKC-ERK信号通路有关.
-
谷氨酸及其受体拮抗剂对大鼠海马CA3区诱发电位的影响
目的探讨谷氨酸及其受体拮抗剂对正常和脑缺血大鼠海马CA3区神经元突触传递功能的影响.方法在体记录正常大鼠海马CA3区诱发的群峰电位(population spike, PS);结扎大鼠双侧颈总动脉,造成急性不完全性全脑缺血,观察PS幅度的变化;采用局部微量给药,观察药物对PS幅度的影响.结果①Glu 5、10、20 nmol注入后,PS的幅度均升高;当给予Glu 50 nmol时PS的幅度则显著降低.②急性不完全性全脑缺血(结扎双侧颈总动脉)后,PS的幅度亦显著降低.③谷氨酸受体拮抗剂MK-801 50 nmol能降低正常大鼠的PS幅度,能部分改善脑缺血引起的PS幅度降低,并能减弱10 nmol Glu升高PS幅度的作用和50 nmol Glu降低PS幅度的作用.结论谷氨酸在一定浓度范围内可增强大鼠海马CA3区的突触传递功能,其受体拮抗剂MK-801对高浓度谷氨酸和急性脑缺血所致CA3区突触传递功能减弱有明显的改善作用.
-
低氧预处理减缓缺氧对大鼠海马突触功能抑制及其机制初探
目的:探讨低氧预处理对大鼠海马神经元缺氧性神经突触损伤的保护作用及其机制.方法:①将成年雄性Wistar大鼠或培养的新生大鼠海马神经元分别随机分为三组:对照组、缺氧组和低氧预处理组.麻醉后分别取海马切片,进行CA3区Schaffer侧支刺激,记录CA1区椎体细胞诱发电位的变化.②将新生大鼠海马神经元培养7-11 d,分组处理后,用免疫组织化学染色方法检测三组海马神经元c-fos蛋白表达变化并进行光密度分析.结果:经低氧预处理后,可以使海马脑片的群峰电位在缺氧后开始减小、完全消失的时间出现延迟,分别为(4.52±0.99)min和(9.04±1.93)min,与缺氧组比较差异有统计学意义(P＜0.05);培养的海马神经元c-fos表达阳性率显著性降低、平均光密度值显著性减少(P＜0.05).结论:低氧预处理可以延缓缺氧对大鼠海马神经突触的抑制作用,这种保护作用可能与神经元c-fos表达减少有关.
-
氯胺酮通过改变Fos和Bcl-2表达减轻缺氧对大鼠海马群峰电位的抑制
目的 通过观察氯胺酮处理对缺氧引起的大鼠海马诱发群峰电位、神经元Fos、Bcl-2表达的影响,探讨氯胺酮对神经元缺氧性损伤保护作用机制.方法 脑片以及培养细胞随机分为3组:对照组(不进行缺氧处理)、缺氧组和氯胺酮组(缺氧前于培养液中加入氯胺酮,终浓度为20μmol/L,其它处理同缺氧组).脑片记录:成年雄性Wistar大鼠麻醉后取海马切片,进行CA3区Schaffer侧支刺激,记录CA1区椎体细胞诱发电位.新生大鼠海马神经元培养7~11 d,分组处理后进行免疫组化染色,计算Fos、Bcl-2阳性细胞率.结果 氯胺酮预处理后,海马脑片群峰电位开始减小和完全消失的时间延迟;培养海马神经细胞Fos表达阳性率、平均吸光度值与缺氧组比较明显减少(均P<0.05);海马神经细胞Bcl-2表达阳性率、平均吸光度值与缺氧组比较明显增加(均P<0.05).结论 氯胺酮预处理对大鼠海马群峰电位的保护作用可能是通过减少缺氧后Fos表达、增加Bcl-2表达来实现的.
-
蝙蝠葛酚性碱对脑缺血大鼠海马CA3区诱发电位的影响
目的探讨蝙蝠葛酚性碱(PAMd)对脑缺血大鼠海马CA3区神经元突触传递功能的影响.方法在体记录正常大鼠海马CA3区诱发的群峰电位(PS);结扎大鼠双侧颈总动脉,造成急性不完全性脑缺血,观察PS幅度的变化;缺血前给予PAMd(5、10、20 mg/kg),观察其对缺血后PS幅度的影响;并观察不同剂量谷氨酸(Glu)对诱发电位的影响.结果①急性不完全性脑缺血后,PS的幅度显著降低.② 5、10、20 mmol/L Glu注入后,PS的幅度均升高;当给予50 mmol/L Glu时PS幅度则显著降低.③ 20 mg/kg PAMd能部分改善脑缺血引起的PS幅度降低,并能减弱50 mmol/L Glu降低PS幅度的作用.结论预先给予20 mg/kg PAMd对高浓度Glu和急性脑缺血所致CA3区突触传递功能减弱有明显的改善作用.
-
二氢石蒜碱对中枢去甲肾上腺素系统的影响
目的观察二氢石蒜碱对CA1区诱发的群峰电位(PS)的影响及其与去甲肾上腺素能系统的关系.方法应用细胞外记录技术.结果二氢石蒜碱对PS的影响因浓度不同而异,能降低异丙肾上腺素对海马脑片的兴奋作用;去甲肾上腺素能减弱二氢石蒜碱对PS的作用.二氢石蒜碱可以增加PS的幅度,呈非浓度依赖性,以10-6mol/L强.结论二氢石蒜碱对PS的影响可能与阻断中枢α和β受体有关.
-
二氢石蒜碱对脑缺血及再灌损伤的保护作用
目的:研究二氢石蒜碱(Dihydrocorine)对脑缺血及再灌注损伤电活动的影响.方法 :采用pulsinelli四血管闭塞法和离体海马脑薄片法分别记录脑皮层电图(ECoG)和群峰电位(PS) 结果:二氢石蒜碱对缺血复灌ECoG和缺血后期的PS的抑制的有改善作用,并使复灌PS恢复程度显著增高.结论:二氢石蒜碱对脑缺血及再灌注损伤有保护作用.
-
癫痫模型中痫样棘波自动检测的新算法及其应用
癫痫的典型特征是神经元群体产生异常同步发放,在记录的神经电信号中呈现为痫样棘波.为了定量分析癫痫发生时的痫样棘波,本文设计了一种基于窗口的检测法用于自动检测大鼠海马CA1区急性癫痫模型的棘波信号,即群峰电位(PS),并计算其特征参数.实验结果表明,在钾离子通道拮抗剂4氨基吡啶(4-AP)和γ-氨基丁酸A型受体拮抗剂印防己毒素(PTX)诱导的癫痫模型中,该算法可直接从原始宽频带记录信号中正确识别PS波.两种模型中的PS检出率分别为94.2％±1.6％(n=11)和95.9％±1.9％(n=12),且误检率分别为3.5％±2.3％(n=11)和4.8％±2.3％(n=12),远小于普通阈值法的误检率.比较4-AP和PTX模型的PS波特征,结果显示:4-AP诱导的PS波具有较宽的波形,发放较分散,发放间隔主要分布于100～700ms范围内.而PTX诱导的PS则呈现爆发式发放,发放率较高,发放间隔主要分布于2～20 ms范围内,使得每秒PS幅值之和显著大于4-AP模型.因此,PTX模型的神经元群体同步发放活动比4-AP模型要强烈.总之,该棘波检测新算法可以正确识别和分析痫样棘波,为癫痫发生机制的研究和癫痫治疗新方法的评估提供了一种有用的数据分析工具.
