下载文档原格式
神经电生理初级考试书籍神经电生理是研究神经系统中电活动的一门学科。
对于从事神经电生理学研究或对神经电生理学感兴趣的人士来说，理解神经电生理学的基本概念和原理是非常重要的。
下面是一些相关的参考书籍，可以帮助读者深入理解神经电生理学的基本原理和方法。
1.《神经生理学：从细胞到系统》（Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A.）这本书是神经科学领域的经典教材之一，全面介绍了神经细胞的结构和功能，涉及了神经活动的各个层面，包括细胞电生理学、突触传递和神经系统的组织和功能。
对于理解神经电生理学的基本原理非常有帮助。
2.《神经生物物理学》（Hille, B.）这本书详细阐述了神经细胞内外电势的产生和传递机制，包括膜电位、离子通道和动作电位。
通过对神经细胞的电生理学性质进行描述和解释，读者可以深入了解神经电信号的产生和调控。
3.《神经生理学：一种综合方法》（Alderson, A.）这本书介绍了常用的记录和分析神经电活动的方法，包括多通道电生理记录、脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）等技术。
书中还涉及了神经信号处理和数据分析的一些基本原理和方法。
对于掌握神经电生理实验技术和数据处理方法非常有帮助。
4.《脑电图学：方法、技术和最前沿研究》（Niedermeyer, E.,& Silva, F. L. da）这本书是关于脑电图（EEG）的权威参考，详细介绍了脑电图的记录、解读和分析方法。
内容包括脑电图图形学、脑电活动的频谱和时域分析等。
书中还介绍了脑电图在疾病诊断和神经科学研究中的应用。
5.《信号处理方法与实践》（Oppenheim, A. V., & Schafer, R. W.）这本书是信号处理领域的经典教材之一，介绍了信号处理的基本原理和方法。
对于从事神经电生理学研究和数据分析的人士来说，理解信号处理的基本原理是非常重要的。
这本书涵盖了时域和频域的信号分析方法，包括傅里叶变换和滤波技术等。
第一部分绪论电生理学(electro-physiology)是生理学中的一个重要内容与组成部分。
我们讲生理学是以生物机体功能为研究对象，生物机体的功能就是整个生物及其各部分所表现出的各种生命现象。
这些生命现象大多都伴随有生物电(bioelectricity)变化，电生理学就是以生物电为研究对象。
电生理学的任务就是要研究生物电的发生机制、条件以及机体的内外环境中各种变化对这些生物电的影响，生物电与机体功能之间的内在联系，同时也研究电，磁对机体的作用及其机制。
第一节电生理学研究的内容与对象一、生理学及电生理学电生理学是生理学的一个重要方面，它是随着电子仪器与电生理技术的进步发展而来的，是专门研究生命现象中有关生物电的内容。
生理学最初是与解剖学描述结合起来的，17世纪初生理学的实验研究主要是利用物理与化学的基本方法与技术对生物体进行观察，但又有别于物理化学等一般自然科学，它的实验方法有自己的特点。
恩格斯在当时就指出生理学当然是有生命的物体的物理学，特别是它的化学，但同时它又不再是化学，因为一方面它的活动范围被限制了，另一方面它在这里又提升到了更高的阶段。
以后生理学的方法又随数、理、化等基本科学及其应用技术的发展而提高，随着电子技术的发展，特别是计算机的运用，生物电的研究越来越广泛而深入，成为生理学研究中发展最快的领域之一。
二、学习医学电生理学的主要任务1．探索正常人体生物电的现象及其发生机制。
2．探索疾病时的异常生物电现象及其发生机制。
3．运用电生理学方法作为临床疾病诊断的基础。
4．将电生理方法用于疾病的治疗与疗效评估。
三、电生理学研究的不同层次1．生物电现象的细胞和分子水平机制的研究。
人体最基本的结构和功能单位是细胞。
如神经纤维最主要的功能是传递信息，离开神经动作电位的传导就不可能完成。
肌肉的功能是收缩，这种收缩由组成每个肌细胞的肌小节的短缩而造成的，肌小节的缩短是由肌膜上动作电位所引发的。
这些电活动都与膜上通道开闭、离子的活动有关。
心脏电生理解剖实用手册
心脏电生理解剖实用手册是一本用于指导医生进行心脏电生理学操作的实用手册。
心脏电生理学是研究心脏电活动和心律失常的诊断和治疗的学科。
这本手册提供了关于心脏电生理学操作步骤、技术和设备的详细介绍。
手册包括以下内容：
1. 心脏电生理学的基本原理和概念：介绍心脏的解剖结构、心电图的基本原理和心脏电活动的生成机制。
2. 心脏电生理学操作的准备工作：包括患者的准备、设备的准备和操作室的准备。
3. 心脏电生理学的常用操作技术：包括心导管的放置、心脏电图的记录、心室颤动的除颤和心脏节律调控装置的植入等。
4. 心脏电生理学操作的实施步骤：详细介绍心脏电生理学操作的步骤，包括导管的推进、心脏电图的记录和分析、心脏节律干预等。
5. 心脏电生理学的并发症和安全注意事项：介绍心脏电生理学操作可能出现的并发症和如何预防并处理。
6. 心脏电生理学的临床应用：介绍心脏电生理学在心律失常的诊断和治疗中的应用，并提供相关的临床案例和指南。
心脏电生理解剖实用手册是一本实用指南，为心脏电生理学操作提供了详细的指导，帮助医生更好地理解和应用心脏电生理学知识，提高临床工作水平。
电生理技术实用教材肖中举 周英杰 陈 娟教授 讲师 助教南方医科大学 基础医学院生理教研室Chapter 1用微电极记录细胞外的单单位和多单位放电J. MILLAR1. 简介：细胞外放电的来源神经元的跨膜动作电位可向周围组织扩布，从而产生电压，即细胞外峰电位。
哺乳动物 中枢神经系统神经元产生的细胞外锋电位时程取决于神经元的类型和锋电位记录系统的带 宽，范围在 0.2ms 至 20ms 之间。
幅度可在 2 微伏到数毫伏间变化。
对神经生理学家来说， 细胞外记录的优势在于它可以记录到神经元的活动但不必因穿刺而损伤神经元。
为了避免损 伤细胞，应尽量避免穿刺，因为细胞太小穿刺很困难，另外血压及呼吸运动造成的机械震动 会使组织产生移动从而使穿刺的稳定性受到影响。
正是由于这些原因使得麻醉后动物的神经 元的记录与脑片和细胞培养不同，采用的是细胞外记录。
细胞外记录的缺点是很容易同时记到两个或多个单位放电， 即所谓的 ‘multi-unit’ 记录。
如果能够分辨两个细胞的放电的话，这问题就迎刃而解了。
当然，这很困难。
这就好比两人 在嘈杂的环境中用一个麦克风在说话一样， 声音可以通过响度被区别开来， 但如果要区分的 声音响度（幅度）很相近，其它的特征如音高甚至说话的速度等都要加以考虑。
同理，某一时间记录到的放电和 40ms 前记到的放电不能保证是来自于同一个细胞，我 们需要根据电位的幅度和形状及发放模式来加以判断。
只有能够确定锋电位形状或模式， 使 其能明显区别于产生于同一记录部位的其它电位， 我们才能说记录得自于同一细胞。
胞外记 录的电位有可能只比噪声大一点点， 所以记录电极的噪声控制尤为重要。
目前应用的具有最 低噪声的细胞外记录电极是镀银碳纤电极。
镀铂钨电极噪声也非常小并且多年来一直在用。
玻璃电极是最容易制作的细胞外记录电极， 但相对于上述两种实芯导线型的电极来说噪声大 了很多。
下面将要介绍这三种电极的制作细节。
用于特殊用途（如用于长期记录的微丝）的 一些其它类型的细胞外电极的制作细节可以参见参考文献部分。
2.钨丝微电极2.1 背景钨丝微电极可以说是一种经典的细胞外记录电极， 自上世纪五十年代以来， 在神经元功 能分析领域成功运用了相当长的时间。
Nobel 奖获得者者 Hubel 和 Wiesel 关于视觉系统的研 究就采用了这种电极。
2.2 优点显然，微电极的直径需要很短，至少尖端如此，这可以使其在进入神经元组织时所造成 的损伤最小化。
同时电极也需要有一定的刚性，保证在推进的时候不会发生弯曲。
因为一个 易弯曲的电极会从目的路径侧向“飘移”相当远的距离，给定位造成很大困难。
钨是一种很 容易得到的金属，钨丝也很便宜（常用来制作灯丝） ，并且够硬。
2.3 缺点钨丝微电极的主要缺点如下： 钨丝的噪声大，除非镀上铂； 制作困难，尽管有些文献并不这么认为；钨丝的电化学特性决定钨丝微电极不适于进行长时间的记录，除非表面镀上铂。
2.4 原材料的供给性钨丝可做成两种微电极： 表面涂清漆的电极和涂玻璃的电极。
清漆绝缘型钨微电极制作参见 D.H.Hubel 1957 年文献所述（1） ，但随后由于其长久记录维持困难，玻璃绝缘型电极成为目 前的主流模式。
其制作需要一些特殊仪器，从长远看制作这些特殊仪器是值得的，这种电极 的另一个好处是可用作微刺激装置。
2.5 玻璃绝缘型钨电极的制作2.5.1 设备 需要如下设备： 目镜和物镜的放大倍数为 10 倍的旧显微镜 钨丝腐蚀装置 垂直型微电极拉制器 两个用来将电极和铂钩移入显微镜视野的微操纵器 电极电镀装置 旧显微镜可以用来观察钨丝的第二次腐蚀和电镀过程，腐蚀和电镀过程常常避免不了溅 射， 会使显微镜台受到一些侵蚀， 所以用旧的显微镜为佳 （可用被解剖科室淘汰的旧显微镜） 。
显微镜要可以放大到 100 至 200 倍，如目镜为×10,物镜为×10 或×20。
额外的（或附带的） 照明也很必要,可以用导光纤维灯源来照明，将其从侧面成一定角度固定在台上。
腐蚀装置需要将电极重复浸入腐蚀溶液池中，直到电极变成合适的锥形。
试验性的或少 量的电极制作完全可以用手工完成。
如需要量大，有两种腐蚀装置可用，二者在腐蚀过程中 都需要一个电极固定设备。
图 1 所示是一个圆形的铜筒，长度与直径都是 2cm。
一面钻孔， 装上杆，电极通过微孔带固定在筒的另一面。
一种腐蚀装置（2）是用杆将筒上的电极以一 定的角度浸入腐蚀液中， 杆不断转动导致电极产生椭圆形横切面。
采用一种垂直浸入方法可 以获得更可靠的腐蚀效果。
电极固定在筒上，伸向腐蚀液，筒用一根杆将之悬挂在一种韧性 线上，此线通过一个“Guide Eye”再连接并固定到垂直转盘的某一点（见图 2） 。
此转盘由 一个 5r.p.m 的小马达来驱动。
两个小的触发器附着在转盘外周，可以经微开关通过一个中 介装置使腐蚀液被不停的通电和断电交替进行， 控制腐蚀过程。
杠杆使腐蚀液上方的筒上下 移动从而使电极随之浸入或移出腐蚀液。
腐蚀液采用 150g/100ml 的亚硝酸钾溶液，可用 100ml 的玻璃烧杯或水槽盛装。
一个浸 入到溶液中的碳棒（一套用电线平行缠绕的碳棒更佳）用来构成腐蚀所用的 counter 电极。
腐蚀需要大约 6 伏、 数安培 （A） 大小的交流电源， 可通过自耦电源变压器轻易获得 0 至 250 伏的交流电压，然后再连上一个 12V（5A）的额定输出的变压器。
用鄂鱼夹连接的多股柔韧 的缆线连接在纺锤体和碳棒上接通电环路。
第二次腐蚀过程中， 将两小杆贴在显微镜台上或一个固定在微操纵器的杆上， 然后将铂 丝(100 微米)固定在两者之间。
铂丝的中部被折成直径大约 1mm 的小线圈，线圈通过表面张 力可吸附一滴腐蚀液， 可以在显微镜视野下将线圈移动。
第二个操纵器可将电极丝从第一次 腐蚀过程中移出。
第一次腐蚀过程中所用的电压也适用于第二次腐蚀过程， 但需要稍稀释的 溶液。
为了给腐蚀后的电极丝涂上玻璃， 最好要有具有多管拉制功能的强力电极拉制器， 我们 使用 Narishige PE-2 型拉制器。
将由泡沫橡胶制成的磨擦环围在杆的底部（通过此处进入 螺线圈），这样就可以在需要时减慢杆下降的速度。
附着在主要支持设备上的夹子也可发挥 闸样作用，在玻璃被拉长一段适宜距离后使其停止拉制。
图 1. 钨丝电极的腐蚀制作。
钨丝固定在金属筒上，筒上装有可旋转的杆，用杆将部分电极 以一定角度浸入腐蚀溶液中，不断转动杆。
图 2. 用垂直入浸法腐蚀制作钨丝电极。
钨丝被固定在筒上，然后用一根结实的线穿过 “Guide eye”后固定在一个垂直的圆盘的某点上，圆盘不停的转动，盘上的两个触发器在 转动过程中通过接触和断开控制一个开关，使得腐蚀溶液不停的被通电和断电，交替进行。
要去掉电极的玻璃尖端还需要第二个铂线圈，包括一小块焊接玻璃（例如 Schott 8465 型） （图 3） 。
如果没有焊接玻璃，也可用小块硼砂替代，但后者有时不好用。
小玻璃球要加 热到熔化但不会滴下的状态，可用 0-5V 交流电压（注意！ ！太高电压可使电极丝和玻璃瞬 间气化） 。
图 3. 如何去除电极尖端的玻璃和电极的电镀。
刚拉制的电极其尖端带有一条细长的玻璃丝， 为去除间端的玻璃， 可用白金加热一小块玻璃使之融化， 用微操纵器持电极将尖端浸入融化 的玻璃珠中，然后冷却，电极尖端的玻璃随即破裂而被去除。
电镀装置需要合适的管来盛装电镀液，可按下述方法制作：将 2mm 直径的电极玻璃管 拉成玻璃电极，折断尖端使其直径为 100-300μm。
电极内加满电镀液，铂丝从钝端进入电 极以通电。
电镀时，需要 1-100nA 的直流电，电源可用旧的离子透入器或 0-5V 带 10 欧姆 串联电阻的可变直流电源。
电镀管连在微操纵器上便于用显微镜观察尖端的移动。
还需要金 和铂电镀液。
如果有一套包含各种电镀液的管，一起固定在一个小杆上，此杆再连在微操纵 器上，会有助于显微镜观察。
每个管都含有铂丝，铂丝的另一端都连在一处。
合适的金电镀液一般可以买到。
然而铂电镀液需要表面产生黑色铂剂， 而大多数商用铂 电镀液会产生亮色的铂剂，所以最好自制铂电镀液。
金电镀液在实验室制备也很容易，且比 买的要便宜很多（Protocal 1） 。
Protocal 1 钨丝电极电镀液的准备镀金1．将 1 克hydrogen tetrachloroaurate（chloroauric acid H2AuCl4•×H2O）溶解在 71ml 蒸馏水 中； 2．加入浓缩的氨水溶液或通氨气直至沉淀完成； 3．过滤并用蒸馏水清洗沉淀，溶解在 143ml 浓度为 1.25% 的氰化钾溶液中。
煮沸直至溶液 红石蕊使溶液呈红色或缓慢地变蓝。
此溶液在密封的瓶子里在室温条件下并不稳定。
镀铂1．将 1 克六氯铂酸溶解在 50ml 蒸馏水中； 2．将 1.125ml 的浓缩 HCl 与 200ml 蒸馏水混合，从中取出 100ml HCl 溶液加入 0.625g 醋 酸铅。
再从中取出 10ml 与其它 90ml 盐酸溶液重新混合，这样就制成了醋酸铅与氯化铅的 混合溶液； 3．把 2 份上述混合液然后和 3 份 氢氯铂酸溶液（步骤 1）混合；制成‘Kohlrausch’ 液；4．电镀溶液即 1 份的 Kohlrausch 液加 1 份 0.17% aqueous geelatine 溶液。
2.5.2 材料 直钨丝可通过 Clark 医学电子公司购得(Pangbourne, UK)。
电极丝最佳直径为 125μm， 长度为 6-10cm，钨丝可剪断但须用大剪刀不要用刀片。
缠在线轴上的长钨丝可通过灯具金 属公司购得，费用虽然少了很多，但它需要在一定压力下通过加热来拉直（通过交流电来加 热钨丝；在 2kg 压力下，2-4A 的电流就足够了）。
制备电镀液的化学用品可从 Aldrich 公 司购得。
外径为 1.5-2.0mm 的标准微电极硼硅玻璃 （英国 Clark 医学电子公司） 可用来涂层， 也可选用 Jeccons H 15/10 型玻璃管。
带有内丝的玻璃（方便充灌电极液）不宜使用。
Protocal 2 玻璃涂层钨电极的制备 1. 将直径 125μm 的直钨丝切成 6cm 长。
如刺入较大动物的脑组织深部钨丝可稍长一些； 2. 将一批 10-15 个钨丝放入装配架中，末端排列成直线。
将一条微孔带横穿过钨丝，抬高 使其从架子中脱离，然后固定在腐蚀装置中筒的外周。
3. 使用图 1 或 2 所示方法来腐蚀钨丝。
操作者应该调整好控制开关， 使腐蚀池中的电极只 有向上移动时电流才开通。
