糖皮质激素对大鼠离体海马神经元电活动的影响

为了分析糖皮质激素对神经系统快速作用的机制,我们首先建立了大鼠海马脑片细胞内记录的技术,然后观察糖皮质激素对海马CA_1、CA_2区神经元细胞膜电位和输入阻抗的影响。实验结果表明;糖皮质激素灌流1～2min即可使一部分海马神经元超极化,同时伴有输入阻抗升高的趋势。这些现象提示:糖皮质激素可以非基因形式作用于细胞膜,作用机制可能在于其改变了膜静息电位。     

大鼠海马脑片锥体神经元的细胞内记录

从成年大鼠分离海马结构并用震动切片机制备500μm 厚的海马脑片,应用玻璃微电极技术进行海马锥体层神经元的细胞内记录.对 CAl 锥体神经元的被动膜电性质、I-V 关系曲线、动作电位等进行了观察,发现灌流 Immol/L 的谷氨酸钠或乙酰胆碱均引起去极化,并伴有强烈放电.结果证明海马脑片神经元的细胞内记录是中枢神经电生理和药理学研究的一种稳定可靠的方法.     

应用红外可视脑片膜片钳技术研究大鼠海马CA1神经元的电生理特性

目的:建立红外可视脑片膜片钳技术,初步观察大鼠海马CA1细胞的电生理特性. 方法:应用红外微分干涉相差技术,结合脑片膜片钳记录,对健康SD大鼠海马CA1细胞电生理特性进行观察,并分析影响记录成功的主要因素. 结果:红外可视膜片钳技术可实时观察到脑细胞形态结构,有助于对封接过程的判断. 大鼠海马脑片CA1细胞可分为多种类型. 生理条件下,锥体细胞处于静息或自发低频状态,具有膜阻抗低、频率适应现象、后放电等特点;中间神经元自发放电频率高、膜阻抗高、无频率适应现象. 结论: 红外可视膜片钳技术克服了盲法膜片钳的缺陷,实现了实时、直视的特点,可操作性强. 应用该项技术,可根据电生理特性对大鼠海马CA1区细胞作出初步分类.     

血管性痴呆大鼠海马CA1区神经元超微结构的长时程变化

目的观察血管性痴呆（VD）大鼠长时期海马组织学和CA1区神经元超微结构的动态变化规律。方法60只大鼠随机分为假手术组、模型7d组、模型15d组、模型1m组、模型2m组和模型4m组,每组10只。光镜和电镜下观察各组大鼠海马组织学和CA1区超微结构的改变。结果①光镜下假手术组大鼠海马CA1区未见明显病理变化,但模型组大鼠海马CA1区锥体细胞数量减少,细胞变性坏死,细胞明显水肿,排列紊乱;细胞核体积变小,深染,呈核固缩表现,顶树突缩短,排列紊乱。另外,模型1m组可见胶质细胞明显增生,模型2m组和4m组胶质细胞明显增生形成结节,呈现海马硬化表征。②电镜下可见神经细胞及神经末梢水肿、胞浆内有色素沉积、细胞膜断裂、核染色质边集、细胞核溶解、核周隙增宽,线粒体肿胀,嵴紊乱断裂,破坏严重。随造模时间的延长,病理改变逐渐加重。结论血管性痴呆发生和发展中海马CA1区锥体细胞严重脱失,神经元变性坏死,超微结构受损,并逐渐加重。     

红藻氨酸对海马CAl区突触传递的作用

OBJECTIVE: To investigate the effect of activated kainate receptor on both the excitatory and inhibitory synaptic transmission in the neurons in the hippocampal CA1 region. METHOD: Blind whole-cell voltage-clamp recordings were performed on the CA1 pyramidal cells in adult rat hippocampal slices to examine and analyze the effect of bath-applied kainate (10 micromol/L) on CA1 afferent fiber-evoked excitatory postsynaptic currents (EPSCs) and inhibitory postsynaptic currents (IPSCs), respectively. RESULTS: Activation of kainate receptor significantly depressed both IPSCs (P <0.01) and EPSCs (P <0.01) in neurons in the hippocampus CA1 region. CONCLUSION: Activation of kainate receptors directly inhibit excitatory and inhibitory input in those neurons, which contributes to the development of epilepsy in the hippocampus by affecting the dynamic balance of the hippocampal neurons.     

海马脑片锥体细胞的膜电性质和突触反应

应用成年大鼠海马脑片锥体神经元细胞内记录技术,测得CA_1区锥体细胞的静息电位为-78±6mV(n=16),膜电阻69±18MΩ,时间常数5.7±2.1ms,由I-V曲线求得斜率电阻57±15MΩ(n=8)。I-F曲线表明锋电位发放频率随去极化电流增大而升高(n=4).刺激Schaffer侧支通路可透发潜伏期为5±2ms(n=7)的兴奋性突触后电位,其幅值呈等级性,为低钙高镁溶液取消,其迟后成分在无镁溶液中增大,提示兴奋性氨基酸可能为介导递质。     

氯胺酮对离体海马神经元的浓度相关性作用

目的　了解氯胺酮对海马神经元的作用以分析其“分离麻醉”的机制。方法　采用常规细胞内记录技术 ,观察不同浓度的氯胺酮对成年大鼠海马CA1区锥体神经元的影响。结果　给予 0 .3、1及 3mmol/L的氯胺酮灌流 15min(n =16 ) ,能浓度依赖地增大细胞的输入斜率电阻、延长时间常数 (P <0 .0 5 ) ,但是 3mmol/L氯胺酮还降低了直接动作电位的幅度 (P <0 .0 5 )。氯胺酮对I F曲线及阈电位的影响显示 (n =12 ) :0 .3和 1mmol/L的氯胺酮分别使 2 5 %的细胞升高了内在兴奋性 ,而 1mmol/L还使 75 %的细胞降低了兴奋性 ,3mmol/L则降低了所有记录细胞的兴奋性。刺激Schaffer侧支在CA1锥体细胞诱发的兴奋性突触后电位 ,当灌流 0 .3mmol/L氯胺酮时有 80 %的细胞被增强 ;1mmol/L时有 91%的细胞出现先增强后抑制的作用 ,但在 3mmol/L时在所有的细胞反应被完全取消。结论　氯胺酮对海马CA1区锥体神经元具有低浓度兴奋而高浓度抑制的双向作用 ,可能是通过不同的机制完成的     

依托咪酯对大鼠海马 CA1区神经元突触结构电流-电压曲线的离子通道机制研究

目的：探讨静脉麻醉药物依托咪酯对大鼠海马 CA1区兴奋性突触后电流（excitatory postsynaptic cur-rents,EPSCs）的电流-电压（I-V）曲线在离子通道层面的影响机制。方法采用断头法分离 Wistar 大鼠海马脑半球,运用切片机制作400μm 厚度的海马脑部切片。切片分别置于60μL 脂肪乳剂和依托咪酯（相当于10μmol/L）乳剂中孵育40 min。在 Schaeffer 侧支/联合纤维处给予单个刺激,同时改变 CA1锥体神经元细胞膜钳制电位（-100～＋40 mV 时,变化幅度为20 mV）,绘制 I-V 曲线,并且采用膜片钳内面向外式记录技术全程记录外向整流特性的单通道氯电流。结果在保持膜钳制电位-70 mV 的条件下,10μmol/L 的依托咪酯降低反转电位,其电位由-53 mV 左右降低为-60 mV 左右,I-V 曲线左移,相应的单通道氯电流明显增强,通道开放程度增加。结论在静息状态下,依托咪酯主要作用于兴奋性突触后膜 GABAA 受体,通过使其 EPSCs 的离子构成发生变化抑制兴奋性突触活动,此过程中外向的电流分量增加,发生的主要改变可能为氯离子的跨膜转运。     

大鼠视皮层神经元电学特性的发育变化

目的 揭示大鼠发育过程中视皮层神经元的电生理特性和发育不同步性。方法 对出生后14、28d龄大鼠视皮层进行脑片膜片钳全细胞记录和神经元标记，并根据输入阻抗对神经元分类及电生理特性分析。结果 当视皮层神经元的输入阻抗(Input tesistance,IR)减小时，突触后电流(Postsynaptic currents,PSCs)的峰值增大，上升时间和下降时间延长。在出生后14d(睁眼前)，以中间型为主(59．2％)，成熟型为14．9％；28d(睁眼后2周)以成熟型为主(56．3％)，幼稚型为12．5％。结论 在大鼠生后的发育过程中，视皮层神经元的电学特性逐渐成熟，但成熟程度与年龄并不完全相关。     

可溶性对大鼠海马脑片CA3区神经元延迟整流钾电流的影响

目的：观察可溶性β淀粉样蛋白（25-35（Aβ25-35）对大鼠海马脑片CA3区神经元延迟整流钾电流（Ik）的影响,探讨可溶性Aβ25-35的神经毒性作用机制。方法：采用膜片钳全细胞记录技术观察可溶性Aβ25-35对大鼠海马脑片CA3区神经元Ix的影响。结果：可溶性Aβ25-35对大鼠海马脑片CA3区神经元IK有明显抑制作用,且呈时间和电压依赖性。可溶性Aβ25-35使Ik激活曲线左移,加入可溶性Aβ25-35前后IK半数激活电压分别为（5．88±0．67）mV和（-2．8±0．76）mV（P〈O．05）,但其斜率因子无显著改变。结论：可溶性Aβ25-35对大鼠海马脑片CA3区神经元Ik的抑制作用可能是其产生神经毒性作用的机制之一。     

复方丹参滴丸对血管性痴呆大鼠海马CA1区细胞超微结构的影响

目的探讨复方丹参滴丸对血管性痴呆大鼠海马CA1区细胞超微结构的影响。方法将实验大鼠随机分为假手术组、模型组、治疗组3组,采用双侧颈总动脉结扎法制作血管性痴呆大鼠模型,通过透射电镜观察各组大鼠海马CA1区神经元超微结构的改变。结果模型组大鼠海马CA1区神经元水肿明显,核膜不完整,线粒体肿胀明显,内质网扩张、空泡化;治疗组海马CA1区神经元较好,核膜较完整,核内染色质分布均匀,胞质内线粒体及其他细胞器结构均较好、趋向正常。结论复方丹参滴丸能减轻缺血、缺氧后海马神经元的损害,改善血管性痴呆模型海马CA1区损伤的超微结构,从而对神经元有保护作用。     

Effects of fluid percussion injury on the neuronal activity in the hippocampal CA1 area and the dentate gyrus of the rat

The effect of fluid percussion injury (FPI) on the propagation of neuronal activity in the rat hippocampus was investigated by using optical and extracellular recording techniques. Under anesthesia with pentobarbital sodium, a moderate impact (1.5-2.0 atm) was applied to the parietal cerebral cortex of the left hemisphere at -3 mm (i.e. caudal) from bregma, 3.5 mm lateral from the sagittal suture. Systemic oxygenation remained normal during the anesthesia. The rats recovered fully from anesthesia within 30-60 min, and their subsequent behavior, such as feeding and grooming, was normal. After a survival period of 1 week from the FPI or sham-operation, neuronal activities were recorded from the hippocampal CA1 region and the dentate gyrus (DG) in either coronal or horizontal brain slice preparations. In sham-operated rats, there was no significant difference in the neuronal activity between contralateral and ipsilateral hippocampal CA1 areas and DG. In coronal slices (-5.6(-)-6.4 mm from bregma), moderate impact (1.5-2.0 atm) markedly depressed the neuronal activity of the ipsilateral (impact side) CA1 region and of the DG directly under the cerebral cortex that received the impact. In horizontal slices, on the other hand, the neuronal activity was markedly enhanced in the ipsilateral hippocampal CA1 region and the DG adjacent the temporal lobe of the cerebral cortex. Field potentials were recorded from the dentate granule cell layer and the hippocampal CA1 pyramidal cell layer in either coronal or horizontal slice. Moderate impact strongly depressed the field potential in the ipsilateral CA1 region and DG directly under the injured cerebral cortex. In horizontal slices, the field potential was followed by multiple population spikes in ipsilateral hippocampal CA1 and the DG neurons. Bicuculline (15 microM) increased the number of spikes of the field potential even after the brain injury. These results suggest that FPI depresses the neuronal activity in the ipsilateral hippocampus directly under the injured parietal cortex, while it enhances the neuronal activity of the ipsilateral hippocampus adjacent to the temporal cortex. The facilitation of neuronal activity following FPI is not due to disinhibition resulting from depression of GABAergic interneuron activity.     

膜电位的不同波动对小鼠大脑皮质GABA能神经元内在特性的影响

目的探讨膜电位的不同波动对小鼠大脑皮质γ-氨基丁酸（GABA）能神经元内在特性影响及对神经编码的调控。方法取出生15~20 d FVB-Tg（Gad GFP）45 704 Swn/J小鼠进行麻醉,断头取脑制作切片,将脑片置于充分氧合的人工脑脊液中继续孵育2 h。采用全细胞记录方法进一步探讨快速后超极化（fAHP）、慢速后超极化（sAHP）、动作电位不同复极和快速后去极化（fADP）对神经元内在特性的影响及对神经编码的调控。结果fAHP和sAHP相比,fAHP影响下的动作电位的绝对不应期（ARP₂）较短（P < 0.01）,阈值（Vts-Vr₃）较高（P < 0.01）;与fAHP相比,动作电位未完全复极时,ARP₂较短,当为阈强度0.25倍时,ARP₂最短（P < 0.05）;与fAHP比较,fADP程度越低,ARP₂越短,当在静息电位水平时,ARP₂最短（P < 0.05）。结论大脑皮层GABA能神经元在整合突触输入后,当膜电位波动时其内在特性发生可塑性变化,不同输入模式通过影响大脑皮层GABA能神经元动作电位的内在特性,从而调控GABA能神经元对输入信号的编程能力。     

离体新生大鼠运动神经元的电学特性

在新生大鼠脊髓切片,对经逆行激活鉴定的运动神经元进行常规细胞内记录,测得静息电位-67±3mV,膜电阻91±50MΩ,时间常数4.7±1.6ms,I-V曲线显示轻度正常整流性质。直接动作电位幅值74±4mV,阈电位-52±6mV,I-F曲线表明紧张型放电频率随去极化电流增大而升高。在4个细胞记录到自发的锋电位发放,其频率随膜超极化而降低,是否节律性活动有待进一步研究。     

下丘脑冠状切片视上核神经元的电生理特性

目的了解下丘脑冠状切片视上核神经元的电生理特性。方法在下丘脑冠状切片（厚５００μｍ）对视上核神经元进行细胞内生物电记录。结果测得静息电位（－５８±７） ｍＶ（ｘ± ｓ, ｎ＝４４）,膜斜率电阻（１９５±８３）ＭΩ,时间常数（１０．８± ５．０）ｍｓ,膜电容（６０±２０）ｐＦ,动作电位幅度（６７± ９）ｍＶ,阈电位（－４２ ±８）ｍＶ,半幅时程（２．１±１．１）ｍｓ,超射（１１±５）ｍＶ。在记录的１１３个细胞中,３１．９％的细胞有自发锋电位发放,其中５．５％为持续型（紧张型）放电,７０．６％为时相型放电,其余为不规则放电。在时相型放电的细胞可观察到自发的慢去极化电位。长时程去极化时锋电位发放呈明显的适应现象。顺行电刺激可诱发兴奋性突触后电位,并具有刺激强度依赖性。结论提示视上核神经元作为神经内分泌细胞具有与其他神经元不同的电生理特性。     

大鼠海马锥体细胞甘氨酸受体的药理学特性

目的：探讨生后早期大鼠海马CA1区神经元上功能性甘氨酸受体的分布及其药理学特性。方法：选用出生 后11~13 d大鼠的海马脑片,采用膜片钳全细胞记录技术,观察外源性甘氨酸诱导的电流反应。结果：甘氨酸可诱导 出士的宁敏感的甘氨酸受体电流,其作用于甘氨酸受体的EC50为123.23 μmol/L,Hill系数为1.24;印防己毒素可部分阻 断该电流。结论：生后早期大鼠海马CA1区锥体神经元上存在着功能性士的宁敏感的甘氨酸受体,部分甘氨酸受体 的为αβ异聚体。     

成年大鼠海马神经元酸性磷酸酶活性的表达

实验选用健康Wistar大鼠,采用酶组织化学方法观察了成年大鼠海马神经元酸性磷酸酶(ACP)活性的表达.结果表明:海马CA_3区神经元ACP活性最强,其它依次为CA_2、CA_4和CA_1区;提示成年大鼠海马各区的神经元ACP的含量不同,其功能状态也有不同步的现象.     

血管性痴呆动物模型中应用补肾健脑汤对大鼠海马神经元谷氨酸转运体的影响研究

目的 观察补肾健脑汤对血管性痴呆大鼠海马细胞神经元谷氨酸转运体(excitator aminoacid transporters,EAATs)的影响.方法 将30只SD大鼠随机分为假手术组、模型组及药物组,采用双侧颈总动脉反复3次缺血-再灌注方法,制备小鼠血管性痴呆模型,各组大鼠按照分组原则进行处理,8周后通过Morris水迷宫试验、跳台试验进行学习和记忆成绩测试评估大鼠认知功能,同时采用苏木精-伊红染色法观察海马组织病理改变,采用免疫组织化学的方法观察海马CA1区神经细胞膜上 EAAT1和EAAT2的表达量.结果 通过跳台实验可见,与假手术组比较,模型组学习和记忆测试明显下降.与模型组比较,药物组学习和记忆测试明显改善,Morris水迷宫实验同样得出相同趋势的结果.形态学观察显示,模型组大鼠海马CA1区神经细胞排列紊乱、数量较少,甚至坏死、凋亡.而药物组大鼠海马CA1区神经元数目、形态较模型组有明显改善.免疫组化结果显示,与假手术组比较,模型组大鼠海马CA1区神经细胞膜上EAAT1和EAAT2表达明显下降,而药物组大鼠海马CA1区神经细胞膜上EAAT1和EAAT2表达则明显改善.结论 补肾健脑汤能明显改善血管性痴呆大鼠学习和记忆障碍,机制可能与其有效调节海马CA1区内EAATs的的表达有关.     

串刺激诱发大鼠海马脑片痫样放电模型的建立及谷氨酸对它的影响

A train of pulses (60 Hz, pulse duration 100 microseconds, train duration 2s, 2-3 fold maximal intensity) were applied to the CA3 stratum radiatum fiber pathway in rat hippocampal slices in vitro. Recordings of the field potentials were made from the stratum of CA3 pyramidal cells in response to these pulses so that the model of stimulus train-induced bursting (STIB) could be studied. It was a new and valuable model of epileptiform activity in hippocampal slices in vitro and the effect of L-glutamate (Glu) on STIB was also studied. Results showed that: 1. The number of train stimulus for a stable STIB averaged 5.5 +/- 2.1; the induced number of population spikes (PS) increased with an average in 5.2; and the STIB activity was long-last, persisting for up to 3-4 hours following the last train. 2. Superfusions of Glu in concentrations of 1, 2, and 3 mmol/L in hippocampal slices produced inhibition of STIB in CA3, but the first antidromic PS was unaffected, suggesting the site of inhibition is postsynaptic. The mechanisms related to the genesis of STIB and its inhibition by superfusion of Glu were discussed.     

离体下丘脑视上核神经元的突触反应

目的:了解下丘脑视上核(SON)神经元活动的突触调制机制。方法:应用成年大鼠下丘脑冠状切片SON细胞内记录技术,观察电刺激SON背外侧区域诱发的突触反应。结果:下丘脑视上核神经元兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位(IPSP)具有等级性的特点,并呈现明显膜电位依赖关系,即膜超极化时EPSP幅度增大,去极化时减小,而IPSP则相反。细胞旁压力喷射外源性谷氨酸能诱发伴有膜电阻减小的去极化反应。结论:下丘脑冠状脑片中突触联系通路有较好的保存,SON神经内分泌细胞的活动受到兴奋性和抑制性突触传入的调控。