神經(jīng)纖維電信號(hào)與生物光子傳導(dǎo)的關(guān)系研究.pdf

1、神經(jīng)細(xì)胞間的信號(hào)通訊是神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其各種生理功能的基礎(chǔ)。經(jīng)典理論和學(xué)說認(rèn)為，神經(jīng)細(xì)胞的信息傳遞方式主要有兩大類：生物電傳遞和化學(xué)傳遞。化學(xué)傳遞介導(dǎo)突觸信號(hào)的傳遞，而生物電傳遞主要介導(dǎo)動(dòng)作電位在軸突上的傳導(dǎo)。目前普遍認(rèn)同的信號(hào)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)理論為Hodgkin和Huxley等建立的離子學(xué)說，也稱之為HH學(xué)說(或HH模型)。但是目前的研究提示離子學(xué)說并不能完全解釋神經(jīng)纖維上電信號(hào)傳導(dǎo)存在的一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)一些矛盾的情況。最近研究提

2、出神經(jīng)纖維上的信號(hào)傳遞可能不完全是因?yàn)殡x子跨膜流動(dòng)的結(jié)果，而是一種以“孤子波”方式傳遞。可是這種“孤子波”的生物物理學(xué)特征卻不得而知。生物光子是生物體內(nèi)自發(fā)產(chǎn)生的超弱光子輻射。最近的研究發(fā)現(xiàn)表明生物光子的活動(dòng)能在大鼠的感覺和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維上傳遞。此外，小鼠腦片谷氨酸誘導(dǎo)的生物光子的活動(dòng)能在神經(jīng)回路上傳遞，這些發(fā)現(xiàn)提示生物光子的活動(dòng)與神經(jīng)信息傳遞和編碼有重要的關(guān)系,可能是“孤子波”的物理學(xué)基礎(chǔ)。
　　本研究以牛蛙的坐骨神經(jīng)以及坐骨神經(jīng)

3、腓腸肌標(biāo)本為實(shí)驗(yàn)材料，首先通過動(dòng)作電位碰撞實(shí)驗(yàn)觀察動(dòng)作電位在復(fù)合神經(jīng)纖維上的相互作用特征；其次，使用動(dòng)作電位藥理干預(yù)實(shí)驗(yàn)和微管功能破壞實(shí)驗(yàn)來探討動(dòng)作電位的改變與肌肉收縮變化的關(guān)系；最后，采用生物光子成像技術(shù)來觀察電刺激誘導(dǎo)的坐骨神經(jīng)生物光子活動(dòng)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在動(dòng)作電位碰撞實(shí)驗(yàn)中，電刺激誘導(dǎo)的復(fù)合動(dòng)作電位在傳導(dǎo)過程中相互作用符合孤波傳遞的特征，證實(shí)前面“孤子波”的發(fā)現(xiàn)，但與傳統(tǒng)電信號(hào)傳導(dǎo)理論有一定的矛盾。應(yīng)用破壞微管功能的秋水仙素處理坐