大鼠M1-CPu和CPu-SNr神經(jīng)通路的電生理研究.pdf

1、關(guān)于動(dòng)物行為與認(rèn)知的神經(jīng)支配已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)、信息科學(xué)等交叉學(xué)科究的熱點(diǎn).神經(jīng)元胞外記錄技術(shù)的完善,使得我們能夠容易提取到單個(gè)甚至同時(shí)記錄到大量神經(jīng)元群體的胞外鋒電位發(fā)放情況,這為研究與運(yùn)動(dòng)相關(guān)神經(jīng)元、核團(tuán)及行為控制通路提供了極好的技術(shù).
　　本實(shí)驗(yàn)以成年SD(Sprague-Dawley)大鼠為實(shí)驗(yàn)材料,利用自己制作的4電極(Tetrod)或2電極(Stereotrode),通過(guò)由美國(guó)Plexon公司生產(chǎn)的MAP16道數(shù)據(jù)采集處

2、理系統(tǒng),記錄并提取麻醉狀態(tài)下大鼠尾殼核(Nucleus Caudate Putamen,CPu)及黑質(zhì)網(wǎng)狀部(Substantia nigra pars reticulate,SNr)單個(gè)神經(jīng)元的鋒電位序列,并結(jié)合腦內(nèi)微量注射谷氨酸鈉以興奮大腦初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層(primary motor cortex,M1)及CPu的刺激方法,研究了M1-CPu和CPu-SNr通路中相關(guān)核團(tuán)的作用關(guān)系,以期能夠?qū)σ陨窠?jīng)控制為基礎(chǔ)的動(dòng)物機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)制導(dǎo)提供理

3、論基礎(chǔ).
　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):(1)麻醉狀態(tài)下大鼠大多數(shù) CPu神經(jīng)元為爆發(fā)式放電,峰間隔集中分布在4-10ms內(nèi).(2)大鼠在麻醉狀態(tài)下,向M1注射谷氨酸鈉,在同側(cè)CPu記錄神經(jīng)元放電,結(jié)果:注射前放電頻率是0.56±0.12Hz;注射過(guò)程中放電頻率是0.49±0.12Hz,與注射前相比較無(wú)顯著性差異(P=0.06>0.05);注射后0-30s放電頻率為0.37±0.09Hz,與注射前相比較差異極顯著(P=0.00<0.01);注射后

4、60-90s神經(jīng)元放電頻率為0.14±0.06Hz,與注射前相比較差異極顯著(P=0.00<0.01).(3)大鼠在麻醉狀態(tài)下,向 M1注射谷氨酸鈉,在同側(cè) SNr區(qū)域記錄神經(jīng)元放電,結(jié)果:注射前頻率是7.02±2.12Hz;注射過(guò)程中頻率是7.18±2.23Hz,與注射前相比無(wú)顯著性差異(P=0.38>0.05);注射后0-30秒神經(jīng)元放電頻率為7.62±2.22Hz,與注射前相比也無(wú)顯著性差異(P=0.06>0.05).(4)大鼠在

5、麻醉狀態(tài)下,向CPu注射谷氨酸鈉,在同側(cè)SNr記錄神經(jīng)元放電, 結(jié)果:注射前頻率為7.17±1.12Hz;注射過(guò)程中為2.28±0.91Hz,與刺激前相比差異性極顯著(P=0.00<0.01);刺激后0-30秒,神經(jīng)元放電頻率為6.13±1.36Hz,與刺激前相比無(wú)顯著差異(P=0.34>0.05)
　　結(jié)論:大鼠M1興奮后幾十秒導(dǎo)致的CPu神經(jīng)元放電活動(dòng)被抑制,這種抑制更可能是來(lái)自于CPu內(nèi)部的γ—氨基丁酸(GABA)