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浅析杏仁核脑片场电位的记录及其应用

作者:尤可馨 2018-11-12

0引言    杏仁核与学习记忆、情绪、情感密切相关[1],而且参与精神分裂症、抑郁、癫痫和创伤后应激障碍等多种神经系统疾病的病理过程[2-3]. 然而杏仁核深藏于大脑深部,被复杂精细的神经结构包绕[4],很难直接探测到杏仁核神经元的活动. 脑片是研究杏仁核功能比较理想的标本. 脑片上记录神经细胞的活动方式主要有膜片钳、传统的细胞内和场电位记录,前两者对仪器设备要求较高,而场电位记录对设备要求相对简单,并可以反映神经细胞的功能状态,易于推广. 我们采用国内的设备系统,制备杏仁核脑片,在脑片上记录场电位,观察其药理学特性并引导杏仁核的长时程增强(longterm potentiation,LTP),以探讨杏仁核场电位的记录及其应用.    1材料和方法    1.1材料健康SD大鼠24只,雄性,体质量200~250 g(福建医科大学实验动物中心),所有动物均在12 h光照/黑暗周期环境中饲养,自由摄食及饮水. D,L2氨基5磷酸基戊酸(APV), 氰基2硝基喹啉2,3二酮(CNQX),谷氨酸(美国Sigma公司);微电极放大器,RM 6240数据采集系统(成都仪器厂),其余化学产品均为国产分析纯.    1.2方法    1.2.1杏仁核脑片制备将SD大鼠以氟烷麻醉后断头,迅速取脑,放置在低于4℃的冰冷人工脑脊液中并进行修块. 人工脑脊液中各种离子成分及其浓度(mmol/L)为:NaCl 124,KCl 3.0,CaCl2 1.5,MgCl2 1.5,NaH2PO3 1.25,NaHCO3 25,葡萄糖11. 人工脑脊液始终充以950 mL/L O2和50 mL/L CO2,pH7.2~7.4. 用振动切片机把含有杏仁核或海马的大脑部分切成脑片(横切面),厚度500 μm. 脑片实验记录前在常温人工脑脊液中孵育至少1 h.    1.2.2杏仁核脑片场电位记录将脑片移至界面型记录槽(自制),通过尼龙网与槽内人工脑脊液接触,以1~2 mL/min持续灌流脑片,脑脊液温度控制在(30±1)℃,用950 mL/L O2和50 mL/L CO2混合气体弥散在脑片周围. 在解剖显微镜下将双极不锈钢刺激电极置于外囊,记录微电极置于基底外侧杏仁核(basolateral amygdale, BLA)区,其尖端置于脑片表面下约200 μm处. 刺激电极与记录部位之间的距离约为2 mm. 微电极内充灌3 mol/L NaCl溶液,阻抗为2~5 MΩ. 场电位经微电极放大器放大后,输出信号用数据采集系统RM6240进行信号的记录、分析和处理. 场电位记录基线稳定20 min后才开始下一步的实验. 场电位的斜率用平均基础值标准化. 常规刺激的单相方波信号由RM6240的程控刺激器产生. 刺激方波的波宽为0.1 ms,频率为0.1 Hz,并调整刺激强度使突触反应等于最大突触电位的一半. LTP的引导应用两串频率为100 Hz的高频刺激,每串持续1 s,串间隔为10 min. 记录海马场电位时刺激电极放置于海马(cornu ammonis 1, CA1)区的Schafer侧支通路上,记录电极位于海马CA1区.    1.2.3药物加入实验过程中应用的药物均加入到灌流脑片的人工脑脊液中.    统计学处理:采用SPSS10.0统计分析软件进行数据录入和整理,实验数据用x±s表示,组间采用方差分析. P

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