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中文摘要人脑和大鼠新皮层FS神经元的电生理学特征目的：研究人脑与大鼠新皮层FS神经元的电生理学特征及异同点。
方法：应用手术切除非病理皮层组织制备和培养人脑脑片，利用全细胞膜片钳记录FS神经元的内在电生理特征，比较人脑与大鼠新皮层FS神经元电生理学差异。
结果：（1）根据神经元在阈强度水平最初发放的动作电位放电模式，可将人脑FS神经元分为三种类型：典型性FS神经元（c-FS），爆发性FS神经元（b-FS）及延迟性FS神经元（d-FS）。
这三种亚型类似于大鼠大脑皮层FS神经元的电生理学分类亚型。
（2）人脑FS神经元的动作电位阈值、后超极化幅度及输入电流/输出频率斜率（I/O slope）均较大鼠增高，而静息电位、动作电位半宽及阈强度均较大鼠降低。
人脑皮层神经元动作电位半宽和动作电位后超极化幅度（人：-24.61±2.45）较大鼠神经元的差异具有显著性意义（P<0.05）。
（3）当输入相同电流时人脑皮层神经元动作电位的输出频率大于大鼠神经元，当输入电流为75pA时具有显著性差异（P<0.05）。
结论：①人脑FS神经元的电生理学分类与大鼠相似；②人脑FS神经元与大鼠存在电生理学差异；③人脑FS神经元在输入电流接近75pA时动作电位频率与大鼠存在差异。
关键词：Fast-spiking神经元，电生理学特征，新皮层AbstractElectrophysiological properties of Fast-spiking neuron in humanand rat neocortexObjective:To investigate the electrophysiological properties of Fast-spiking neuron in human and rat neocortex and analysis the differences between them. Methods:(1)Prepare the brain slices using no-pathological tissues from surgical ablation in human in vitro,and prepare brain slices in rat.(2)Record the intrinsic properties of Fast-Spiking(FS)neurons by means of whole-cell recording under patch-clamp technique.(3)Analysis the differences of electrophysiological properties of FS neurons in neocortex between human and rat.Result：(1)Human FS neurons were categorized as three subtypes based on their initial firing patterns in response to threshold current steps,which resembled including the electrophysiological subtypes of FS neurons of rodent cortex,including classical FS(c-FS)neurons,bursting FS(b-FS)neurons and delayed firing FS(d-FS) neurons.(2)The action potential threshold,after hyperpolarization amplitude and the slope of output(firing frequency)versus input(injected current)(I/O slope)were higher in human FS than that of rat.The resting potential,action potential half-width and rheobase were lower in human FS than that of rat.The action potential half-width and action potential amplitude in FS were significantly different between human and rat.(3)The firing frequency of action potential was higher in human than that of rat after injected the same current.The difference was statistically significant when the input current was at75pA.Conclusions:①The classification of the electrophysiological properties in human FS neurons is similar to that of rat.②The electrophysiological intrinsic parameters of FSneurons are different between human and rat.③There is significant difference of the discharge frequency of FS neurons between human and rat when the input current was close to75pA.Key words:Fast-Spiking neurons,Electrophysiological properties,Neocortex目录第1章引言 (1)第2章综述 (3)2.1新皮层神经元 (3)2.2新皮层抑制性中间神经元分类多样性概述 (3)2.3中间神经元分类 (4)2.3.1PV中间神经元 (4)2.3.2Sst中间神经元 (5)2.3.35HT3aR中间神经元 (6)2.4GABA能中间神经元的功能 (7)2.5神经元膜特性概述 (7)2.5.1膜的被动电生理学特性 (8)2.5.2膜的主动电学特性 (9)2.5.3动作电位 (9)2.6Fast-spiking（FS）神经元 (10)第3章材料与方法 (12)3.1主要试剂 (12)3.2主要仪器 (12)3.3实验标本 (13)3.4溶液准备和预处理 (13)3.5标本制备 (14)3.6.信号采集 (15)3.7数据分析 (15)第4章结果 (16)4.1人脑新皮层FS神经元分类 (16)4.2人脑与大鼠FS神经元的电生理参数比较 (18)4.3人脑与大鼠新皮层FS神经元动作电位频率比较 (19)第5章讨论 (22)第6章结论 (26)参考文献 (27)作者简介及在学期间所取得的科研成果 (31)致谢 (32)中英文缩略词对照表英文缩写英文全称中文全称PNs pyramidal neurons锥体神经元GINs GABAergic inhibitory interneurons GABA能抑制性中间神经元PV parvalbumin小清蛋白BCs Basket cells篮状细胞ChCs Chandelier cells吊灯状细胞AHP After-hyperpolarization potential后超极化电位FS Fast-spiking快速发放Sst Neuropeptide somatostatin神经肽生长激素抑制素5HT3a ionotropic serotonin receptor离子型血清素受体Vip vasoactive intestinal peptide血管活性肠肽RP resting membrane potential静息电位AP Active potential动作电位EPSP excitatory postsynaptic potential兴奋性突触后电位IPSP inhibitory postsynaptic potential抑制性突触后电位第1章引言迄今为止，神经科学对人脑皮层神经元以及神经回路的认识主要依据对啮齿类大脑的研究。
实验目的：1. 观察脊髓横切后的生理变化。
2. 研究脊髓横切对机体运动和感觉功能的影响。
3. 探讨脊髓横切在神经科学研究和临床治疗中的应用价值。
实验材料：1. 实验动物：成年大鼠（体重200-250g）。
2. 实验仪器：手术显微镜、手术器械、解剖显微镜、电子天平、电生理记录仪等。
3. 实验试剂：生理盐水、碘伏、酒精、10%福尔马林等。
实验方法：1. 实验动物处死后，打开胸腔，暴露心脏，用生理盐水心脏灌流。
2. 暴露脊髓，用手术显微镜观察脊髓横切位置。
3. 在脊髓横切位置上方和下方分别标记，并记录脊髓横切长度。
4. 分别记录脊髓横切前后的动物活动情况、体温、呼吸等生理指标。
5. 通过电生理记录仪观察脊髓横切前后神经传导功能的变化。
6. 将脊髓横切后的动物进行病理学检查，观察脊髓横切对脊髓组织的影响。
实验结果：1. 脊髓横切后，动物活动明显减少，表现出瘫痪状态。
2. 脊髓横切后，动物体温和呼吸基本稳定，无明显异常。
3. 电生理记录显示，脊髓横切后神经传导功能显著下降，部分神经传导完全消失。
4. 病理学检查发现，脊髓横切部位脊髓组织出现明显的病理改变，包括神经细胞变性、坏死等。
实验分析：1. 脊髓横切后，动物活动明显减少，表现出瘫痪状态，说明脊髓横切破坏了脊髓的完整性，导致神经传导功能受损。
2. 脊髓横切后，动物体温和呼吸基本稳定，说明脊髓横切对动物的生命体征影响较小。
3. 电生理记录显示，脊髓横切后神经传导功能显著下降，部分神经传导完全消失，进一步证实了脊髓横切对神经传导功能的影响。
4. 病理学检查发现，脊髓横切部位脊髓组织出现明显的病理改变，说明脊髓横切对脊髓组织造成了严重损伤。
结论：1. 脊髓横切实验成功模拟了脊髓损伤的病理过程，为研究脊髓损伤的机制和治疗方法提供了实验依据。
2. 脊髓横切实验表明，脊髓横切对神经传导功能有显著影响，可能导致瘫痪等严重后果。
3. 脊髓横切实验为神经科学研究和临床治疗提供了新的思路和方法。
脓毒症相关性脑病大鼠动物模型的建立脓毒症相关性脑病在脓毒症患者是一种常见并发症，合并脓毒症相关性脑病者病死率明显增加。
目前临床对于脓毒症相关性脑病仍是排除性诊断，缺乏客观的诊断指标，如生化指标、影像学指标、电生理学指标等，导致流行病学及发生机制均不明确，因此确立相对客观统一的诊断标准势在必行。
动物模型的选择建立对其机制及治疗方法研究具有重要意义。
研究人员应用脑电图和诱发电位监测早期诊断脓毒症相关性脑病，取得一定效果，但尚未形成统一结论。
本研究根据已有脓毒症相关性脑病模型研究的进展，选用盲肠结扎法（CLP）建立脓毒症模型，通过监测大鼠神经行为学改变、脑电图信号及体感诱发电位改变来早期诊断脓毒症相关性脑病，并对所建立的大鼠脓毒症脑病模型进行分析，为以后的研究提供参考。
1 材料与方法1.1 实验动物清洁级成年雄性SD大鼠30只，体质量200～250 g，由中南大学动物学部提供。
1.2 主要药品、试剂、仪器PBS购自鼎国生物工程公司，水合氯醛为中南大学湘雅医院药剂科化学分析室配制；多聚甲醛购置岳麓区鼎盛实验器材公司；戊二醛、无水乙醇、二甲苯、苏木素、伊红、锇酸等由中南大学病理教研室提供。
套管针购置BD公司。
脑立体定位仪，RM6240生物信号记录器，Olympus BX41型光学显微镜（日本），LKB-Ⅲ型超薄切片机（瑞典），H-7500型透射电镜（日本），石腊切片机（美国），生化培养箱（广东），格兰士微波炉WP700，隔水式电热恒温培养箱（上海跃进医疗器械厂），荣事达家用冷藏冰箱BCD-202，MIAS医用图像分析管理系统电子摄像。
1.3 实验方法1.3.1 大鼠脑电及诱发电位监测电极放置30只大鼠称质量、编号分别在造模前10 d放置脑电监测电极。
水合氯醛腹腔注射麻醉后，大鼠头部用立体定位仪固定，常规外科消毒，在头颅中间矢状位作3 cm的皮肤切口，将前囟点和其他颅骨缝暴露。
在颅骨面行局麻（10%利多卡因喷雾），移去骨膜。
大脑皮层电信号记录和分析方法近年来，神经科学领域取得了巨大的进展，尤其是在大脑皮层电信号记录和分析方法方面。
这些研究方法允许我们深入了解大脑的功能和结构，为精确诊断和治疗神经系统相关疾病提供了新的路径。
本文将介绍几种常见的大脑皮层电信号记录和分析方法。
1. 电生理记录电生理记录是一种通过检测神经元活动的电信号来研究大脑功能的方法。
该方法使用电极将信号从脑区记录下来，然后进行分析。
常见的电生理记录技术包括脑电图（EEG）和脑电图源重建。
脑电图是一种低成本、非侵入性的方法，适用于检测大脑活动的整体特征和动态变化。
它可以提供关于大脑在不同状态下的信息，如睡眠、觉醒、注意力等。
脑电图源重建则是通过多个电极记录脑电图信号，然后使用数学算法将信号反推到原始脑源。
2. 多通道记录多通道记录是一种使用多个电极同时记录大脑信号的方法。
与传统的电生理记录相比，多通道记录可以更好地捕捉大脑活动的空间分布和时空动态。
常见的多通道记录方法包括脑电图阵列（EEG array）、脑电图源空间（EEG source space）和脑磁图（MEG）。
脑电图阵列将电极放置在头皮上以获得更高分辨率的电信号。
EEG 源空间则使用数学模型将大脑表面分成小块，并在每个小块上计算电信号源。
脑磁图利用超导量子干涉仪检测脑内的磁场变化，通过计算和分析磁信号可以得出大脑活动的空间分布和时间特性。
3. 电信号分析电信号分析是对大脑皮层电信号进行数据处理和解读的过程。
它的目的是识别和提取与神经系统相关的信息，并将其转化为生理学、心理学或临床学上的有意义结果。
常见的电信号分析方法包括频谱分析、时域分析和相干性分析。
频谱分析是将电信号从时域转换到频域，以了解信号中各种频率成分的详细信息。
通过比较不同频段的信号能量或通过计算相干性矩阵，我们可以了解大脑在不同频率范围内的活动情况。
时域分析则提供了关于信号的时序特性和时间相关性的信息，例如信号的振幅、峰值或交叉相关等。
《夹脊电针对神经根型颈椎病模型大鼠镇痛机制研究》一、引言随着现代社会工作和生活节奏的加快，颈椎病的发病率日益增高，其中以神经根型颈椎病尤为常见。
当前，针对颈椎病的治疗手段虽然多种多样，但寻找一种有效且副作用小的治疗方法一直是研究的重点。
近年来，夹脊电针作为一种新兴的治疗手段，其针对颈椎病的疗效在临床上得到了一定的验证。
本文通过构建神经根型颈椎病模型大鼠，研究夹脊电针对其镇痛机制的影响，以期为临床治疗提供理论依据。
二、材料与方法1. 实验材料（1）实验动物：选用健康成年SD大鼠，体重约250-300g。
（2）实验设备：电针仪、手术器械、神经根型颈椎病模型制作设备等。
（3）实验药物：所需药物及试剂。
2. 实验方法（1）神经根型颈椎病模型大鼠的制备：采用手术方法制作神经根型颈椎病模型大鼠。
（2）实验分组：将大鼠随机分为对照组、模型组、夹脊电针治疗组等。
（3）夹脊电针治疗：对夹脊电针治疗组的大鼠进行电针治疗，记录治疗参数及过程。
（4）观察指标：观察并记录各组大鼠的行为表现、疼痛程度及相关生理指标。
（5）数据收集与分析：收集实验数据，采用统计学方法进行分析。
三、实验结果1. 行为及疼痛程度观察通过观察各组大鼠的行为及疼痛程度，发现模型组大鼠表现出明显的疼痛症状，活动受限，而夹脊电针治疗组的大鼠在治疗后疼痛症状得到明显缓解，活动范围扩大。
2. 生理指标变化对各组大鼠的生理指标进行检测，发现夹脊电针治疗组的大鼠在治疗后疼痛相关生理指标（如炎症因子、神经传导速度等）得到明显改善，与模型组相比具有显著差异。
3. 数据分析通过统计学分析，进一步证实了夹脊电针治疗对神经根型颈椎病模型大鼠的镇痛效果。
治疗组大鼠的疼痛程度及相关生理指标改善程度均优于模型组（P<0.05）。
四、讨论夹脊电针作为一种非药物治疗手段，其镇痛机制可能与以下几个方面有关：首先，电针刺激可以调节机体的内环境，促进炎症消退，从而减轻疼痛；其次，电针刺激可以改善神经传导，缓解神经压迫症状；此外，电针还可能通过调节机体的免疫系统，提高机体的抗病能力，从而达到镇痛效果。
大脑活动的电生理学研究方法大脑活动的电生理学研究方法主要包括脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）、脑皮层电图（ECoG）和多单元记录等。
这些方法可以帮助研究者了解大脑在不同状态下的电活动特征，揭示不同脑区之间的相互作用，进而推进对大脑结构和功能的理解。
脑电图（EEG）是一种最常用的电生理学方法，通过在头皮上放置电极来记录大脑的电活动。
EEG可以提供具有较高时间分辨率（毫秒级）的大脑电活动信息。
研究者可以利用EEG来研究大脑在不同任务和刺激条件下的电生理变化，如注意力、认知过程和情绪等。
此外，EEG还可以应用于疾病诊断和脑机接口领域。
脑磁图（MEG）是一种记录大脑磁场的电生理学方法。
MEG可以测量大脑中神经元的磁场活动，提供具有较高时间分辨率和空间分辨率的信息。
与EEG相比，MEG在记录脑活动时更加敏感，并且不受头皮和颅骨的干扰。
因此，MEG能够提供更准确的脑活动信号，为研究大脑结构和功能提供了有力的工具。
脑皮层电图（ECoG）是一种记录大脑皮层电活动的方法。
与EEG相比，ECoG的电极直接放置在大脑皮层上，能够提供更高分辨率的电活动信号。
ECoG广泛应用于癫痫手术前定位、脑机接口和认知神经科学等领域的研究。
由于ECoG信号的高时空分辨率，它在理解大脑的局部电活动和功能连接方面具有独特的优势。
多单元记录是一种记录单个神经元电活动的方法。
通过将微电极放置在大脑区域中，研究者可以记录到不同神经元的电活动。
多单元记录可以提供最高的时空分辨率，可以更详细地了解神经元网络的活动。
多单元记录广泛应用于认知神经科学、运动控制和药物研发等领域。
除了以上几种主要的电生理学方法，还有其他一些相关的技术和方法，如功能磁共振成像（fMRI）、脑干听觉诱发电位（ABR）和视觉诱发电位（VEP）等。
这些方法在研究大脑活动时具有独特的优势和应用价值。
总之，电生理学研究方法在研究大脑结构和功能中起着重要的作用。
通过这些技术和方法，研究者可以了解大脑在不同活动状态下的电活动特征，并进一步探索大脑的组织和功能连接。
生后早期大鼠视皮层锥体神经元的电学特性（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）作者：孟凯，李延海，谢雯，张莉，李萍，韩太真【摘要】目的观察生后早期大鼠视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的电学特性。
方法采用膜片钳全细胞记录结合显微镜直视细胞技术，在急性分离的大鼠视皮层脑片标本上，探讨生后早期大鼠视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的被动和主动电学特性以及动作电位(AP)的发放特征。
结果生后11～13d(P 11～13)大鼠锥体神经元静息电位为(-56.6±1.8)mV，输入阻抗为(185.4±2.7)MΩ，膜电容为(77.9±2.2)pF，时间常数为(16.9±2.4)ms。
AP的幅值和时程分别为(97.7±2.7)mV和(2.3±0.1)ms，阈电位为(-31.8±1.4)mV，后超极化电位为(-65.3±1.3)mV。
在受到长的强度不变的去极化电流时，多数神经元表现出明显的锋电位频率适应。
AP发放时其稳定放电频率约为第1个放电频率的(30.4±9.4)%。
结论 P 11～13大鼠视皮层的锥体神经元的电学特性与成年大鼠不完全相同，大多数的神经元表现出规则放电形式，但其放电频率的适应程度较小。
【关键词】电学特性;大鼠;视皮层;膜片钳ABSTRACT: Objective To investigate the electrophysiological properties of layer Ⅱ/Ⅲpyramidal neurons of the early postnatal stage rat visual cortex.Methods By using the whole cell patch clamp recording technique combined with direct visualization of cells, we studied the passive and active electrophysiological properties as well as firing properties of layer Ⅱ/Ⅲ pyramidal neurons in acute rat visual cortical slices.Results Resting membrane potential, input resistance, membrane capacitance and membrane time constant of pyramidal neurons at postnatal days 11-13 (P 11-13) were (-56.6±1.8)mV, (185.4±2.7)MΩ, (77.9±2.2)pF and (16.9±2.4)ms, respectively. Action potential amplitude and duration were (97.7±2.7)mV and (2.3±0.1)ms, respectively. Threshold potential was (-31.8±1.2)mV and afterdepolarizing potential was (-65.3±1.1)mV. When presented with long depolarizing current pulse of constant amplitude, most of the neurons exhibited pronounced adaptation of spike frequency. The steady state firing frequency was (30.4±9.4)% of the first interval firing frequency.Conclusion The electrophysiological properties of layer Ⅱ/Ⅲpyramidal neurons of the early postnatal stage rat visual cortex are not fully mature. Most of the neurons display regular firingpatterns, but the degree of firing frequency adaptation is relatively small.KEY WORDS: electrophysiological properties; rat; visual cortex; patch clamp锥体神经元是皮层的投射神经元，它发出的轴突投射皮层及皮层下区域，具有远距离传送信息的功能;而非锥体神经元主要在皮层内形成局部回路。
・实验研究・大鼠电刺激运动诱发电位的起源及传导规律的研究余科炜 李家顺 贾连顺 袁 文 叶晓健 石志才 谢 宁 摘 要 目的:探索大鼠电刺激运动诱发电位(MEP )信号的起源及传导规律。
方法:30只大鼠经麻醉后用单极经皮层刺激(M TS )和双极局域刺激(BFS )方式,观察不同刺激强度条件下在T 12硬膜外记录的MEP 变化特征。
结果:硬膜外记录MEP (scMEP )包括早期成份(<10ms )和晚期成份(约14ms ),早成份以N 1、N 2波最明显。
脊髓半切或皮层吸除后,早成份仍存在而晚成份消失。
结论:scMEP 早期成分起源于皮层下脑组织,主要经锥体外系传导;晚期成分则可能起源于皮层,主要经锥体系传导。
关键词 运动诱发电位; 电刺激; 脊髓; 锥体外系; 大鼠中图分类号 R687.1 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2001)08-0802-03Study on the Origin and Conductive Features of E lectric Stimulation Motor Evoked Potentials in the R at ∥YU Ke 2wei ,L I Jia 2shun ,JIA L ian 2shun ,et al.Changz heng Hospital ,The Second Military Medical U niversity ,S hanghai 200003Abstract Objective :To study the origin and conductive features of electric stimulation Motor Evoked Potentials (MEP )in the rat.Methods :30SD rats received intravenous anesthesia and were stimulated b y Monopolar Transcortical Stimulation (M TS )style or Bipolar Focal Stimulation (BFS )style in order to observe the characteristics of MEP recorded at T 12level epidu 2rally under different stimulation intensity.Results :MEP recorded epidurally (scMEP )included early components (<10ms )and late components (about 14ms ).The early components consisted mainly of N 1and N 2peaks.The early components existed after semi 2dorsal section or cortex absorption ,while the late components were lost.Conclusion :The early components of scMEP come from subcortical brain structure and travel mostly in the extra 2pyramidal pathway.The late components of scMEP may originate from the cortex and travel in the pyramidal tracts.K ey w ords Motor evoked potentials ; Electrical stimulation ; Spinal cord ; Extra 2pyramidal system ; Rat作者单位:第二军医大学长征医院骨科,上海 200003作者简介:余科炜(19672),男,浙江杭州籍,博士,主治医师。
