神经生物学实验指导书
神经生物反馈实验指导(初稿)
目录1 实验目的 12 设备简介 13 训练原理 23.1 脑电反馈训练原理 23.2 34 SMR波反馈训练 54.1 训练目的 5 4.2 训练方法 54.2.1 被试介绍4.2.2 训练程序54.3 训练总结75 心率变异性反馈训练85.1 训练目的5.2 训练方法85.2.1 被试介绍85.2.2 训练程序95.3 训练总结6 皮电反馈训练116.1 训练目的116.2 训练方法116.2.1 被试介绍16.2.2 训练程序116.3训练总结137 总结13参考文献14附录Ⅰ脑电反馈信息采集表15 附录Ⅱ外周反馈信息采集表神经生物反馈实验指导（初稿）1 实验目的（1）掌握SMR波、心率变异性、皮电等生物反馈训练的基本原理（2）掌握中枢指标（θ波、α波、SMR波、β波）和外周指标（SDNN、RMSSD、%LF、%HF、LF/HF、Mean、StdDev）等生理指标的意义（3）熟悉SMR波、心率变异性、皮电等生物反馈的训练过程（4）收集有效个案数据进行分析，并对训练效果进行评估（5）结合个案训练效果总结、提炼出适当有效的生物反馈训练程序2 设备简介采用荷兰Mind-Media公司生产的Spirit-16高级认知神经16通道生物反馈仪作为训练设备。
此设备精度为24Bits（即可转换1677万生理信号），最大可连接16个通道，其中1~8通道作为单级脑电连接通道，9-16通道作为外周生理信号连接通道，包括呼吸、心率、皮电、皮温、肌电等。
图1 Spirit-16高级认知神经16通道生物反馈仪两台17寸液晶显示屏作为反馈程序的呈现工具，其中一台是主屏，可呈现各种具体生理指标信号的线性或条形图，作为主试监控屏；另一台是副屏，呈现具体的生物反馈画面，供被试训练之用。
图2 高级认知神经16通道生物反馈仪的主屏、副屏此生物反馈训练系统通过随机自带的BioTrace+4.0版软件包进行数据的收集和分析。
此软件包功能强大，与Spirit-16生物反馈仪配合，可以进行多种生理信号的记录、采集、反馈程序的呈现及数据的分析和导出等多种工作。
神经生物学实验报告-家兔大脑
神经生物学实验-家兔大脑实验一、 实验目的1.记录家兔大脑皮层诱发电位；2.了解家兔大脑皮层运动区的刺激效应；3.学习去大脑方法。
二、 实验原理大脑皮层诱发电位是指感觉传入系统受到刺激时，在大脑皮层上某一局限区域所引导的电位变化。
诱发电位一般由主反应、次反应和后发放三个部分组成：主反应（潜伏期：8~20ms ）出现在代表区中心，电位先正后负，反应突触前和突触后的电活动；次反应（潜伏期：30~80ms ）出现在代表区的周围区域，阈值较高，波形呈高幅正电位；后发放（次反应之后）是周期性、单向动作电位，可能是丘脑神经元周期性的电活动。
本实验是以适当的电刺激作用于左前肢的浅桡神经，在右侧大脑皮层的感觉区引导家兔的诱发电位。
用这种方法可以确定动物的皮层感觉区，在研究皮层机能定位上起着重要作用，但是在实验过程中需要考虑自发放电对诱发电位的影响。
由于大脑皮层随时都存在自发放电活动，诱发电位经常出现在自发电活动的背景上，为了减少自发放电的影响，我们可以利用电子平均装置，自发电位多次叠加，相互抵消（人的诱发电位），或者对实验动物深度麻醉，压抑自发放电活动的幅度。
大脑皮层运动区是躯体运动机能的高级中枢，电刺激该区的不同部位，可以引起躯体不同部位的肌肉运动。
人大脑皮层运动区的定位一般有交叉支配、倒置分布、区域大小与精细程度呈正比这三个原则。
除上面部肌受双侧皮层支配外，躯体其他部分肌肉则是受对侧皮层支配，同样除去头面部对应大脑皮层运动区是正立分布，躯体其他部分肌肉对应的大脑皮层运动区均为倒置分布。
从中脑四叠体的前、后丘之间切断脑干的动物，称去大脑动物。
在切断脑干前后丘的过程中，由于神经系统内，中脑以上水平的高级中枢对肌紧张的抑制作用被阻断，而中脑以下图 1 诱发电位过程图 图 2 大脑皮层运动区交叉倒置各级中枢对肌紧张的易化作用相对加强，因此出现了伸肌紧张亢进的现象。
动物表现为四肢僵直，头向后仰，尾向上翘的角弓反张状态，称为去大脑僵直。
神经生物学实验讲义
实验一鼠脑灌注固定和取材一、原理固定是用人为的方法尽可能使组织细胞的形态结构和化学成分保持生活状态，防止组织细胞的溶解和腐败，并保持其原来的细微结构及原位保持生物活性物质的活性；能使细胞内蛋白质、脂肪、糖、等各种成分沉淀而凝固，尽量保持它原有的结构；使细胞内的成分产生不同的折射率，造成光学上的差异，使得原本在生活情况下看不清楚的结构，变得清晰可见；使得组织细胞各部经媒染作用容易染色；经过固定，使组织硬化，以利于以后切片时切薄片。
体循环：左心室→升主动脉→主动脉的各级分支→毛细血管→各级静脉→上下腔静脉→右心房，完成体循环的整个循环。
二、实验步骤1、正常Sprague-Dawley大鼠，150～250g，或昆明小鼠，20g左右，雌雄不拘；2、动物麻醉后，用左手持镊子夹起腹部皮肤，右手持剪刀自胸骨剑突下腹部剪一小口，由此沿腹中线和胸骨剑突中线向上将皮肤剪至下颌，分离皮下组织，将皮肤翻向两侧，再沿腹中线和胸骨中线向上剪开胸骨，沿膈肌向两侧剪开，并用止血钳将胸骨和胸部的皮肤钳紧，将止血钳翻向外侧以充分暴露心脏，小心用镊子将心包膜打开；3、将灌注针（大鼠12#，小鼠7#）插入左心室并送至升主动脉内，用止血钳把灌注针固定在心脏上，打开灌注泵开关，同时剪开右心耳，使血液排出。
先快速灌注0.9%NaCl（大鼠80-120ml，小鼠30ml），至肝脏逐渐变白色或右心耳流出清亮液体为止，再灌注4℃预冷的固定液（大鼠200ml，小鼠50ml，根据动物体重定量），其中前1/3量快速灌注，后2/3量慢灌注，共在30分钟内灌注完；4、固定液进入血管后，大鼠四肢和尾巴开始抽动，表明灌注液进入大鼠大脑，待抽动完全停止，全身组织器官变硬后即可停止灌注；5、断头后，剥离颅骨、剪断脑神经、离断脑于脊髓，取出整脑。
6、后固定（post-fixed）：剥出鼠脑后，切取含目的区域的脑段，放入相同固定液4～12h，4℃。
附4%多聚甲醛的配制：40g多聚甲醛用0.1mol/L PB（pH7.4）溶解后定容至1L，过滤后置于4℃保存。
神经生物学实验指导书
神经生物学实验指导书实验一脑内重要神经核团和神经生物学研究方法简介Methods for neuroscience research and nuclei in brain1.实验目的理解神经核团的概念，理解重要的神经核团；掌握脑立体定位图谱的使用方法；了解神经生物学研究的常用方法。
2.实验器材、试剂及实验材料手术刀、毛剪、注射器，1%戊巴比妥钠(Pentobarbital Sodium)、依文氏蓝(Evans Blue)，大鼠。
3.实验步骤3.1脑的大致结构和重要神经核团脑膜至外由内分别有：硬脑膜、蛛网膜、软脑膜，其下是大脑皮层，边缘系统等结构。
重要的核团（神经内分泌相关的丘脑下部核团）有：PVN（室周核）、PeN （室旁核）、SON（视上核）、ME（正中隆起）、Hippocampus（海马）等。
下表给出几个重要核团的大致范围，值得注意的是：核团在不同截面上的位置和形状是不同的，因此具体位置应查阅图谱。
神经核团距离前囟（mm）中心线两侧（mm）距脑背侧（mm）PVN（室周核）-1.0~-4.2 0.0~0.8 5.0~5.5PeN（室旁核）0.0~-3.2 0.0~0.5 6.5~9.5SON（视上核）0.0~-1.8 1.0~2.3 8.5~8.8ME（正中隆起）-2.4~-3.4 0.0~0.5 9.5~10.0Hippocampus（海马）-1.8~-6.2 0.5~6.3 3.2~8.03.2实验内容a)戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠（40mg/kg）；b)在颅骨前囟后3-5mm处打孔；c)用微量注射器吸入3μl依文氏蓝，注入大鼠背侧三脑室。
d)大鼠断头，除去颅骨，观察脑的结构。
George Paxinos and Charles Watson，The Rat Brain in Stereofaxic coordinates，Academic press，1986 4.江湾Ⅰ型脑定位仪的使用6.1脑立体定位仪的原理a)脑立体定位仪分为两大类：直线式和赤道式。
神经生物学实验
体激活后第二信使、G 蛋白、膜离子流、调控蛋白及
产生磷酸化和脱磷酸化等各种反应的酶变化；
图 2 LTP 电位示意图
⑶突触前或突触后结构的可塑性，包ห้องสมุดไป่ตู้突触前树突棘体积增大，数目增多 ，
突触界面扩大及突触后致密物质增大增厚等；
⑷非神经元修饰：如胶质细胞及胶质-神经元相互作用的变化；
⑸上述某些变化或所有变化的综合表现。
（蔡 葵）
6
实习二 大鼠海马 LTP 的实验观察
1. LTP 的基本概念
LTP(long-term potentiation, 长时程增强), 对突触前神经元进行高频强直
电刺激后导致突触后神经元产生突触传递效应增强的现象，该效应可持续一
个小时以上，其具体表现为：
①峰电位幅值增大；
②潜伏期缩短；
③兴奋性突触后电位(EPSP)幅值增大；
兔脑：兔的头部固定在脑定位仪上时，其前囟(Bregma，即冠状缝与矢 状缝的交点)比λ(人字缝与矢状缝的交点)高 1.5mm，在这种情况下，以通过 前囟的水平面作参考平面，而以在该平面下 12mm 处的水平面作为水平标准 平面(HO, 零平面)，在此平面上方为 V+，在此平面下方为 V-。经过前囟并 与矢状缝垂直又与水平面垂直的面，作为额面标准平面(APO)，在此平面之 前为 AP+，在此平面之后为 AP-。
单管玻璃微电极是一根尖端开口很细的硬质玻璃管，内充电解质溶液作 为电极。由于电解质溶液可以导电，利用单管玻璃微电极可以记录到中枢神 经系统神经元的电活动。用于细胞内记录的微电极，其尖端直径应小于 0.5mm，尖端的倾斜度应相当缓和，以免穿入细胞膜时造成大的伤害。这种 微电极适合于从细胞内引导电活动和测量膜电位。用于细胞外记录的微电 极，其尖端直径约在 1~5mm。一般认为尖端内径 1~4mm 的玻璃微电极适宜 于记录神经元胞体的电活动。微电极的长度应视需要而定，但插入脑组织内 的部分不宜太粗，以免插入时造成显著的损伤。制作玻璃微电极应选用熔点 高，化学稳定性高，电阻率高和膨胀系数低的硬质玻璃管。国外常用 Pyrex 玻璃管，国内一般采用 GG17 和 95 玻璃管。 3.3.2 多管玻璃微电极
《神经生物学基础技术》实验教学大纲
《神经生物学基础技术》实验教学大纲课程代码：（暂空、不填）课程名称：神经生物学基础技术课程性质：必修课程类别：专业基础实验项目个数：15 面向专业：神经生物学研究生实验教材：《细胞培养》《分子生物学理论与技术》《神经生物学》一、课程学时学分课程学时：54 学分：（按教学计划的规定填写）2 实验学时：48二、实验目的、任务、教学基本要求及考核方式1、目的和任务：神经生物学基础技术是为了配合基础研究中需要操作细胞实验、分子生物学实验和形态学实验的研究生开设的一门实验基础课程。
本课程目的旨在培养学生初步掌握细胞学、分子生物学、形态学研究中所必需的基本实验操作技术。
本课程的任务是让学生牢固掌握神经生物学研究方法的基础技术，具备在细胞培养、分子生物学和形态学平台独立观察和操作的能力，学会发现问题和解决问题的基本技能，通过实验操作，培养学生观察、比较、分析、综合等科学思维能力，以及独立工作的能力和实事求是的科学作风，为从事与本专业有关的生物技术工作打下基础。
2、教学基本要求：1）学生在实验前对实验做好预习工作，了解实验目的。
2）在学生实验前指导教师集中学生进行演示与讲授，介绍实验目的、原理、步骤、操作要领及注意事项。
3）根据实验的内容进行实验分组，要求各实验小组在规定时间独立完成实验操作并考核。
4）实验中指导教师要随时检查学生实验情况，解答学生实验中的疑问，帮助学生分析问题，解决问题。
5）实验结束后，指导教师根据学生每次实验的操作情况及操作水平考核，评定学生的实验操作成绩。
3、考核方式：通过实验操作考核评定学生的实验成绩。
成绩构成为：实验操作（100％）三、实验项目一览表说明：在“实验要求”栏标明该实验项目是“必修”还是“选修”；在“实验类型”栏标明该实验项目是“演示性”、“验证性”、“设计性”还是“综合性”实验；在“备注”栏标明完成该实验项目所需的主要仪器设备名称。
本大纲主笔人：吴红审核人：神经科学系。
神经生物学实验报告-跳台
神经生物学实验-跳台实验一、实验目的了解跳台实验的原理以及意义，掌握跳台实验的操作方法二、实验原理学习与记忆是脑的高级活动之一。
人和动物的内部心理过程无法直接观察，但可以根据可观察到的刺激反应来推测脑内发生的过程。
对脑内记忆过程的研究可以从动物学习或执行某项任务后间隔一定时间，测量它们的操作成绩或反应时间来衡量这些行为。
学习和记忆实验方法的基础是条件反射，常用的方法包括跳台法、避暗法、穿梭箱、爬杆法、迷宫等。
在跳台实验装置中，底部的金属丝是通电的，这样小鼠在触电后就会产生活动，当它跳上平台后便不会被电到。
但鼠类又具有不喜狭小空间的天性，这样的天性会驱使它离开狭小的空间再次跳下平台并受到电击。
如此，通过对小鼠跳台次数和台上时间的测试便能探讨小鼠的记忆能力。
跳台实验的基本流程包括3个步骤：训练：先将小白鼠放入反应箱内适应环境3min，然后立即通1~1.5V交流电。
动物受到电击，其正常反应是跳回平台以躲避伤害性刺激。
多数动物可能再次或多次跳下平台，受到电击后又迅速跳回平台。
如此训练5min，并记录小鼠第一次跳下平台的潜伏期和受到电击的次数或称“错误次数”作为学习成绩。
记忆测试：先将小白鼠放至平台，按“开始”键，进行记录。
实验停止后，按“打印”键，打印实验结果。
记录受电击的动物数，第一次跳下平台的潜伏期和5min内的错误总数。
如果5min时小鼠未跳下平台，错误次数记录为0次，潜伏期记为300s。
三、实验动物与器材昆明种小鼠（18-22g），跳台实验箱（广州飞迪生物科技有限公司），数据线，画面分割器，电脑四、实验操作1. 双击左键“动物行为学分析系统”2. 进入系统之后，点击“跳台实验视频分析系统”3. 点击自己的实验账号进入系统，在这里选择root 账号，默认密码为空4. 在左侧边栏右击“我的实验”，然后在打开的实验信息栏中填写所需信息，例如输入实验名称“1”5. 填写完毕后，在左侧侧边栏单击“我的实验”树状栏打开刚才建立的实验名称“1”，右击实验名称，单击“添加动物”，然后填写动物的相关信息，例如动物名称“1”，分组为1。
神经生物学实验指导
实验9-3 脊髓背根与腹根的机能【目的要求】1.学习暴露脊髓和分离脊神经背、腹根的方法。
2.了解背根和腹根的不同机能。
【基本原理】脊神经的背根是由传入神经纤维组成，具有传入机能；腹根由传出神经纤维组成，具有传出机能。
若切断背根，则相应部位的刺激不能传入中枢；若切断腹根，不能传出冲动，则其所支配的效应器也不再发生反应。
【动物与器材】蟾蜍或蛙、常用手术器械、金冠剪、弯头金冠剪、刺激器或多用仪、小型弯头露丝电极、蛙板、蛙腿夹、滴管、棉花、红色和白色细丝线、任氏液。
【方法与步骤】1.将蟾蜍或蛙毁脑后腹位固定于蛙板上。
沿背部中线剪开皮肤，向前开口至耳后腺水平，向后开口至尾杆骨中段。
用剪刀小心剪去脊椎两侧的纵行肌肉及椎间肌肉，暴露椎骨。
2.用金冠剪横向剪断环椎，然后将弯头金冠剪小心伸入椎管，自前至后逐节剪断两侧椎弓（图9-3），移去骨片，暴露全部脊髓（勿损伤脊髓）。
3.用眼科镊轻轻挑开脊髓表面的银灰色或黑色脊膜，再用任氏液冲洗马尾部，小心识别第7~10对脊神经背根和腹根（图9-4）。
用玻璃分针分离一侧第9对脊神经的背、腹根（背根近椎间孔处有淡黄色、半个小米粒大小的脊神经节），将背根穿两条白色丝线，腹根穿两条红色丝线备用。
放松两后肢即可进行实验观察。
（1）提起白丝线，轻轻用刺激电极钩起背根，打开刺激器，用较弱的单脉冲刺激背根(只引起同侧后肢抖动)，记录结果。
（2）用同样的方法刺激腹根，记录结果。
（3）将两条白线双结扎背根后从中间剪断神经，分别刺激其中枢端和外周端（刺激强度不变），记录结果。
（4）用同样的方法结扎并剪断腹根，重复刺激背根中枢端，记录结果。
（5）分别刺激腹根中枢端和外周端，记录结果。
【思考题】根据实验结果，说明背根和腹根的机能。
（赵静）生理学实验第二版P148-149实验9-4 损伤小白鼠一侧小脑的效应【目的要求】一侧小脑损伤后的动物，躯体运动表现异常，通过对异常运动的观察，了解小脑的运动机能。
【基本原理】小脑具有维持身体平衡，调节肌紧张和协调肌肉运动等机能。
神经生物学实验教案
神经生物学实验教案南昌大学生命科学学院实验一脊髓、脑干【目的和内容】通过对脊髓标本、脊髓模型、挂图和脊髓横切片的观察，以了解脊髓的大体解剖结构和显微构造。
通过对脑干标本、挂图和模型的观察，了解脑干的外部形态和脑神经进出脑干的位置。
【材料和用具】锯开人椎管显露脊髓的标本、脑干标本。
人的脊髓解剖模型、人脑模型。
颈部脊髓横切片（银染色）。
【操作】一、脊髓的大体解剖结构通过挂图及人的脊髓模型观察下列结构。
（一）脊髓的位置脊髓位于椎管内，上端通过枕骨大孔与延髓相连续，下端以脊髓圆锥终于第一腰椎下缘。
（二）脊髓的外形脊髓呈前后稍扁的圆柱形，全长有两个膨大部分，上方的叫颈膨大，位于第4颈椎到第2胸椎范围内；下方的叫腰膨大，自第10胸椎处逐渐扩大，到第12胸椎处最粗，向下渐渐缩小成为脊髓圆锥。
自脊髓圆锥向下伸出一根细丝，叫终丝，止于尾骨的背面。
脊髓表面有下列数条平行的纵沟：1.前正中裂为脊髓前面正中较深的裂。
2.后正中沟为脊髓后面正中较浅的沟。
3.前外侧沟为脊髓前方两侧的一对沟。
4.后外侧沟为脊髓后方两侧的一对沟。
5.后中间沟在颈髓和上部胸髓，后外侧沟和后正中沟之间的浅沟。
这些沟裂在脊髓横切片上更易观察。
在前外侧沟的全长发出一系列根丝，许多根丝组合成前根。
在后外侧沟的全长也有一系列根丝，许多根丝组合成后根。
每一节段的前、后根在椎间孔处汇合成脊神经。
在汇合前，后根有一膨大，为脊神经节。
上部的脊神经根多呈直角地进出于脊髓的两侧，并立即进入其相应的椎间孔。
中部的神经根逐渐向下斜行到相应的椎间孔。
下部的神经根更为倾斜，腰、骶、尾部的脊神经根，未出相应的椎间孔前在椎管内几乎垂直下行，围绕终丝聚集成束，称为马尾。
（三）脊髓的被膜脊髓周围包有结缔组织被膜，叫脊膜，脊膜自外向内分为：l.硬脊膜最外层，坚厚。
硬脊膜与椎管内面骨膜之间的窄腔，叫硬膜外腔，内含血管和脂肪组织等，并有脊神经根通过。
2.脊髓蛛网膜是硬脊膜和软脊膜之间的薄膜。
神经生物学实验教学设计
对收集到的数据进行预处理，如滤波、去噪、标 准化等，以提高数据质量和可比性。
3
数据分析
采用适当的统计方法和数据分析工具对处理后的 数据进行深入分析，以揭示神经生物学现象和规 律。
结果分析与讨论
结果呈现
将实验结果以图表、图像等形式进行可视化呈现，以便更直观地展 示实验结果和发现。
结果解释
根据实验数据和相关知识，对实验结果进行解释和讨论，阐述实验 现象的原因和机制。
实验指导手册
针对每个实验项目，编制 详细的实验指导手册，包 括实验原理、操作步骤、 数据分析方法等。
实验设备与器材
基础实验设备
提供显微镜、离心机、电 泳仪等基础实验设备，满 足常规实验操作需求。
专用实验器材
针对神经生物学实验特点 ，配备膜片钳、微电极拉 制仪、行为学实验装置等 专用器材。
实验动物与试剂
提供实验所需的动物模型 、神经细胞系、特异性抗 体、荧光染料等试剂和材 料。
网络教学资源与支持
在线课程与视频教程
利用网络平台，提供神经生物学实验的在线课程和实验操作视频 教程，方便学生预习和复习。
虚拟仿真实验系统
借助虚拟现实技术，构建神经生物学实验的虚拟仿真系统，让学 生在模拟环境中进行实验操作训练。
问题解决能力
考察学生在实验过程中遇到问题 时是否能够独立思考、积极寻找 解决方案，并评估其解决问题的 效率和质量。
成绩评定与反馈
成绩评定标准
制定明确的成绩评定标准，包括实验报告质量、课堂表现、实验技 能掌握程度等多个方面，确保评定结果客观公正。
及时反馈机制
建立有效的反馈机制，及时向学生反馈实验结果和成绩，并指出需 要改进的地方，以便学生能够及时调整学习方法和策略。
神经生物学与情绪行为实验
神经可塑性与学习记忆
神经可塑性：大脑适应环境变 化的能力
学习记忆：大脑存储和回忆信 息的过程
神经可塑性与学习记忆的关 系：神经可塑性是学习记忆 的基础，学习记忆是神经可 塑性的表现
神经可塑性的研究方法：电生 理学、免疫组织化学、基因编 辑等
学习记忆的研究方法：行为学、 电生理学、神经影像学等
成瘾行为的神经生物学研究
成瘾行为的定义和分类
成瘾行为的神经生物学机 制
成瘾行为的实验研究方法
成瘾行为的治疗和预防
情绪调节的神经机制研究
情绪调节的神经网络：杏仁核、前额叶皮质、海马等 情绪调节的神经递质：血清素、去甲肾上腺素、多巴胺等 情绪调节的神经环路：奖赏系统、恐惧系统、认知控制系统等 情绪调节的神经可塑性：学习、记忆、适应等
观察法：观察动 物的行为反应， 记录数据
操作性条件反射 法：通过操作刺 激，观察动物的 行为反应
经典条件反射法： 通过条件刺激， 观察动物的行为 反应
生物反馈法：通 过生物反馈设备， 观察动物的生理 反应和行为反应
神经影像学技术
功能磁共振成 像（fMRI）： 测量大脑活动， 观察大脑结构
和功能
正电子发射断 层扫描
实验研究发现，焦虑症患者在面临 压力时，大脑中的应激激素水平会 升高，这可能导致焦虑症状的加重。
添加标题
添发现，焦虑症可能 与脑部某些区域的活动异常有关， 如杏仁核、海马体等。
神经生物学研究还发现，焦虑症可 能与遗传因素有关，某些基因的变 异可能导致焦虑症的发生。
神经可塑性与学习记忆的应用： 教育、康复、心理治疗等领域
3 情绪行为的神经机制
情绪的神经调节
杏仁核：情绪反应的关键区域，负责处理恐惧、愤怒等情绪
神经生物学实用实验技术pdf
神经生物学实用实验技术神经生物学是研究神经系统结构和功能的科学领域，其实验技术对于揭示神经系统的奥秘至关重要。
本文将介绍几种在神经生物学研究中常用的实用实验技术，包括神经细胞培养、电生理记录、光遗传学、神经影像学和行为学实验。
一、神经细胞培养神经细胞培养是研究神经系统的基础实验技术之一。
通过将神经细胞从动物或人体中分离出来，并在特定的培养条件下进行生长和分化，可以研究神经细胞的形态、功能和相互作用。
通过神经细胞培养技术，科学家们可以观察到神经细胞在体外的生长、突触形成、递质释放等现象，从而深入了解神经细胞的生理和病理过程。
二、电生理记录电生理记录是神经生物学中用于研究神经元电活动的实验技术。
该技术通过在神经元上放置电极，记录神经元膜电位的变化，进而研究神经元的兴奋性和抑制性。
电生理记录技术包括细胞内记录和细胞外记录两种方法。
细胞内记录通过在神经元膜内插入微电极，直接记录膜电位的变化；而细胞外记录则通过在神经元周围放置电极，记录神经元群体活动的总和电位。
通过电生理记录技术，科学家们可以研究神经元在特定刺激下的反应模式，从而了解神经系统的工作机制。
三、光遗传学光遗传学是一种利用光敏蛋白调控神经元活动的实验技术。
该技术通过基因工程技术将光敏蛋白（如光敏离子通道或光敏酶）表达在特定的神经元上，然后使用特定波长的光照射这些神经元，以调控它们的膜电位和兴奋状态。
光遗传学具有时间和空间上的高精确性，能够在活体动物中实现对特定神经元活动的精确操控。
通过光遗传学技术，科学家们可以研究特定神经元在行为、学习和记忆等过程中的作用，从而揭示神经系统功能的复杂性。
四、神经影像学神经影像学是研究大脑结构和功能的重要手段，主要包括功能性磁共振成像（fMRI）、正电子发射断层扫描（PET）和脑电图（EEG）等技术。
这些技术可以无创地观察大脑在不同状态下的血流、代谢和电活动变化，进而研究神经系统的功能连接和网络特性。
神经影像学技术为揭示大脑在认知、情感和行为等方面的功能提供了有力支持。
2014-9 神经生物学实验报告-动物脑的立体定位技术
2. 切片 切片刀的安置：刀的刃面与组织切面之间应有一定的角度，称为余隙角 a。 余隙角一般在 2~5 组织冷冻：冷冻适度，过冷可致切片横向断裂 、冷冻不足，切片容易厚薄 不匀 切片：动作连贯
四、实验结果 了解了脑立体定位仪及切片制备基础知识，并在团队合作下完成了大鼠脑立
体定位（纹状体），以染料定位，以组学鉴定（切片）观察定位结果。本次试验 定位空间上深度稍微欠妥，染料着色正常，切片制备正常。
1. 组织固定（灌注固定） （1）减开胸腔，暴露心脏 （2）将注射针头插入左心室，减开右心耳 （3）放松输液管夹，先用生理盐水冲去血液，直至右心耳流出液体清亮无 色（一般原则灌洗量不宜过多，灌洗时间不宜长。大鼠一般 100ml） （4）换以固定液继续灌流，先快后慢，固定液的量，大鼠一般为 300-500ml 左右 （5）开颅取脑，固定→切片
三、实验步骤 Ⅰ 大鼠脑立体定位（纹状体）
1. 立体定位仪的一般校验 2. 动物麻醉：动物称重后，水合氯醛溶液按 3.6ml/kg 作腹腔注射麻醉。 3. 头部固定：
（1）插入耳棒：先将一侧耳棒轻轻插入外耳道，碰到骨性外耳道底后固定 耳棒，继之同样插入固定另一耳棒。检查大鼠头部固定是否稳定，松斜，两侧耳 棒刻度是否对称，轻移耳棒使两侧刻度一致头位完全居中，再次固定耳棒。三个 标准检测是否固定成功：鼻对正中，头部不动，提尾不掉。
5. 脑内核团定位: （1）根据脑图谱，确定所要纹状体的立体位置，（纹状体：前囟前 1 mm, 旁 开 2.5 mm, 深 3.5 mm）。 （2）用定位针参照中线和前后囟在颅骨上标记进针的部位后，在指定位置 钻孔，有突破（落空）感后，停止钻孔。
6. 定位标记及组织学鉴定： （1）定位标记：根据定位坐标，插入微量注射针，注入染料。 （2）组织学鉴定：动物处死后，大鼠用左心室—主动脉插管（右心室开孔， 便于灌洗液流出），先后用生理盐水和 4%多聚甲醛溶液灌流固定, 取脑作冰冻连 续切片，观察确定注射位置是否准确。（第二部分实验详述） Ⅱ 大鼠脑切片制备
(完整word版)神经生物学实验指导
生物工程专业神经生物学实验指导实验内容一：大鼠脑立体定位及帕金森病（PD)模型制作目的要求：掌握大鼠脑立体定位仪的设计原理、基本结构、用途和正确使用;PD模型制作要点和注意事项。
实验分组：4人/组实验课时：5学时实验用动物、器械和药品:健康成年SD大鼠，体重200—250g，雌雄不拘；脑立体定位仪、水平仪、电吹风;麻醉药(0.4％戊巴比妥钠：戊巴比妥钠0。
4 g，生理盐水100 ml）;碘酒、酒精、生理盐水、蒸馏水；5或10ul 微量注射器；手术器械，如手术刀、镊、止血钳等；大鼠脑立体定位图谱；6—羟基多巴胺（6-OHDA）溶液(按3ug/ul配制，加Vc，即6-OHDA溶液1ml：将6-OHDA3mg，VitC0.2mg，溶于灭菌生理盐水，在1。
5ml离心管中定容至1ml，分装后—20℃保存)。
实验操作及注意点：1．根据老师的讲解和指导,认识脑立体定位仪主要部件,即主框、电极移动架及动物头部固定装置（即固定上颌的结构和耳杆与耳杆固定柱）及用途。
2．脑立体定位仪的调试:摆稳定位仪,用水平仪测水平。
检验电极移动架上各个轴向滑尺是否保持互相垂直,微量注射器针尖是否光滑垂直。
检查定位仪各衔接部位的螺丝有无松动.检查头部固定装置两侧是否对称.检查耳杆使两耳杆尖端相对，以此判定耳杆固定的准确程度.然后，使两耳杆尖端相对间隔1～2 mm ,前后移动固定有注射器的注射装置纵轴,使注射器的针体向后移时，恰好通过两耳杆尖端之间的1～2 mm 间隙; 向前移时，恰好与切牙固定架的正中刻线在一条直线上.3．大鼠称重并麻醉（腹腔注射戊巴比妥钠,40mg/kg），动物麻醉不可过深或过浅，注意呼吸情况。
抓取大鼠时要轻柔，防止抓咬伤。
4．鼠颅的固定:将麻醉大鼠置于脑立体定位仪上，鼠颅依靠两耳杆及切牙钩三点固定.在向外耳道内插入耳杆时，鼠眼球向外凸出。
一旦进入鼓膜环沟内，穿破鼓膜,则会发出轻微的“嘭”声，同时出现眨眼反射,眼球不再凸出，说明耳杆进位正确。
神经生物学实验
• 刀片未正确夹紧 • 刀片变钝 • 刀片的倾斜角太小
切片压缩：
切片压缩过度，出现皱褶或 挤压
• 刀片变钝 • 样品温度太高 • 角度太宽
切片出现划痕和颤痕
• 角度太宽 • 切片刀宽窄不对 • 未夹紧样品夹系统和 / 或 刀架
• 重新夹紧刀片 • 侧向移动刀架或插入新刀片 • 依次增大角度设置进行试验，直 到找到最佳的角度
6. 定位标记及组织学鉴定：
(1) 定位标记：根据定位坐标，插入微量注射针，注入染料。
(2) 组织学鉴定： 动物处死后，大鼠用左心室-主动脉插 管，先后用生理盐水和 4%多聚甲醛溶液灌流固定，取脑作冰 冻连续切片，观察确定 注射位置是否准确
State Key Lab of Medical Neurobiology
Techniques in Neurobiology
脑立体定位和切片技术
State Key Lab of Medical Neurobiology
Techniques in Neurobiology
脑立体定位技术
State Key Lab of Medical Neurobiology
Techniques in Neurobiology
Techniques in Neurobiology
制备切片具体步骤：
[器材和药品] 器械：手术刀、组织剪、止血钳、咬骨钳、无齿钳、5ml注 射器、6号针头、灌注瓶、恒冷切片机/半导体制冷切 片机 液体：10％水合氯醛溶液、生理盐水、4％多聚甲醛溶液、 20％蔗糖溶液、30％蔗糖溶液
State Key Lab of Medical Neurobiology
内侧前脑束（MFB）:从基底嗅区、旁杏仁核区和隔核出发投射至下
实验神经生物学标书
实验神经生物学标书一、培养目标培养适应我国社会主义建设需要，德、智、体全面发展的具有创新精神的能应用本学科理论、方法从事科学研究、处理和解决实际问题的高级专业人才。
具体要求如下：1.较好的掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观；热爱祖国，遵纪守法，品行端正，身心健康；具有严谨的治学态度，团结合作的精神，高尚的科研道德和为社会主义现代化建设艰苦奋斗的奉献精神。
2.掌握本门学科坚实的理论基础和系统的专业知识及必要的实践技能；具有从事科学研究、教学工作或独立担负专门技术工作的能力；了解本门学科的发展现状和动向，具有严谨的科学作风。
3.熟练掌握一门外国语，能阅读本专业该语种的外文资料，并能撰写论文。
4.身心健康。
二、主要研究方向1.组织工程、干细胞与神经损伤修复2.神经药理与毒理3.神经发育与再生4.神经退行性疾病的分子机制三、学习年限硕士研究生基本修业年限为3年。
硕士研究生提前修完培养方案中规定的全部课程、学分，成绩优良，并在科研工作中业绩突出的，可申请提前进行学位论文答辩和提前毕业，但在校的时间不得少于2学年。
承担原工作单位工作量超过1/3以上的定向、委托培养硕士研究生和其他原因休学的研究生学习年限可适当延长，但延长时间最多不超过2学年。
四、课程设置与学分研究生课程分为学位课程与非学位课程两大类。
学位课程又分为公共基础课程、专业基础课程与专业课程三类。
学位课程为必修课，非学位课程为选修课。
各课程教学实行学分制，每学分一般对应18至20学时左右，每门课程原则上不超过3学分，外语课、实验课的学分数均按课内学时数的1/2计算。
硕士研究生课程学习的总学分应不少于35学分，其中学位课程不少23学分。
具体课程设置见附表。
五、学位论文1．学位论文工作的基本要求学位论文是培养研究生掌握科研基本方法和独立从事科学研究工作能力的重要环节。
学位论文必须在导师的指导下，由硕士研究生本人完成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
神经生物学实验指导书实验一脑内重要神经核团和神经生物学研究方法简介Methods for neuroscience research and nuclei in brain1.实验目的理解神经核团的概念，理解重要的神经核团；掌握脑立体定位图谱的使用方法；了解神经生物学研究的常用方法。
2.实验器材、试剂及实验材料手术刀、毛剪、注射器，1%戊巴比妥钠(Pentobarbital Sodium)、依文氏蓝(Evans Blue)，大鼠。
3.实验步骤3.1脑的大致结构和重要神经核团脑膜至外由内分别有：硬脑膜、蛛网膜、软脑膜，其下是大脑皮层，边缘系统等结构。
重要的核团（神经内分泌相关的丘脑下部核团）有：PVN（室周核）、PeN （室旁核）、SON（视上核）、ME（正中隆起）、Hippocampus（海马）等。
下表给出几个重要核团的大致范围，值得注意的是：核团在不同截面上的位置和形状是不同的，因此具体位置应查阅图谱。
神经核团距离前囟（mm）中心线两侧（mm）距脑背侧（mm）PVN（室周核）-1.0~-4.2 0.0~0.8 5.0~5.5PeN（室旁核）0.0~-3.2 0.0~0.5 6.5~9.5SON（视上核）0.0~-1.8 1.0~2.3 8.5~8.8ME（正中隆起）-2.4~-3.4 0.0~0.5 9.5~10.0Hippocampus（海马）-1.8~-6.2 0.5~6.3 3.2~8.03.2实验内容a)戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠（40mg/kg）；b)在颅骨前囟后3-5mm处打孔；c)用微量注射器吸入3μl依文氏蓝，注入大鼠背侧三脑室。
d)大鼠断头，除去颅骨，观察脑的结构。
George Paxinos and Charles Watson，The Rat Brain in Stereofaxic coordinates，Academic press，1986 4.江湾Ⅰ型脑定位仪的使用6.1脑立体定位仪的原理a)脑立体定位仪分为两大类：直线式和赤道式。
b)直线式脑立体定位仪的设计原则c)利用动物颅骨表面的某些解剖标志同脑表面及深部某一结构的相对恒定关系，从外部确定脑深部各结构的位置。
d)用立体空间直角坐标，以mm为单位，描述脑深部某结构所在的空间位置。
e)用一坚固的金属主框，加上杆、夹组成准确而对称的头夹。
用一组有三维立体滑尺的电极移动架来导向，电极可准确地插入脑内某一指定结构。
6.2使用方法a)装上耳杆、上颌固定器、电极移动架，调整主框架至水平，测试两耳杆中心接触处是否在正中处。
b)装上架假电极，用假电极测定耳杆中心的高度,然后将电极移到门齿板上缘,调整门齿板比耳间线低5mm（该调整须根据图谱定，要与图谱中的方法保持一致）。
c)戊巴比妥钠腹腔注射麻醉小鼠（40mg/kg），将其固定在定位仪上。
d)按图谱确定核团的位置，在颅骨相应位置打孔。
e)按图谱在相应核团埋管。
5.神经生物学研究的常用方法神经科学的发展与的研究方法的进步密切相关。
总体上，神经生物学的研究方法有六大类：形态学方法、生理学方法、电生理学方法、生物化学方法、分子生物学方法及脑成像技术。
7.1形态学方法神经生物学研究中常用的形态学方法有束路追踪、免疫组化和原位杂交，其他还有受体定位、神经系统功能活动形态定位等方法。
7.1.1束路追踪法追踪神经元之间的联系是神经解剖学研究中的重大目标，它对研究神经元的功能、神经系统的发育和成熟都具有重要意义。
这种方法学的建立始于19世纪末的逆行和顺性溃变（顺行溃变指胞体或轴突损伤后的轴突终末的溃变，逆行溃变指去除靶区之后神经元胞体的溃变）研究。
20世纪40年代主要手段是镀银染色法，根据变性纤维的形态变化来判断变性纤维。
20世纪50年代发展了Nanta法，能遏制正常纤维的染色而仅镀染出变性纤维。
但该法不易显示细纤维，1971年Kristenson等将辣根过氧化物酶（HRP）注入幼鼠的腓肠肌及舌肌结果在脊髓和延脑的相应部分运动神经元胞体内发现HRP 的积累。
不久LaVail正式使用HRP作为轴突逆行追踪，以后遂广泛应用于中枢神经系统的研究。
HRP 可被神经末梢、胞体和树突吸收，轴突损伤部分也可摄入。
在胞体内，HRP的活性可持续4~5天，在溶酶体内对联苯胺呈阳性反应而显现出来。
被标记的神经元可以清晰的显示胞体、树突及轴突。
除了HRP标记法，还有荧光物质标记法、毒素标记法、注射染料等方法。
7.1.2免疫组织化学，检测细胞内多肽、蛋白质及膜表面抗原和受体等大分免疫组织化学术是应用抗原与抗体结合的免疫学原理子物质的存在与分布。
这种方法特异性强，敏感度高，进展迅速，应用广泛，成为生物学和医学众多学科的重要研究手段。
近年随着纯化抗原和制备单克隆抗体的广泛开展以及标记技术不断提高，免疫组织化学的进展更是日新月异，不仅用于许多基本理论的研究，并取得重大突破，而且也用于疾病的早期快速诊断等临床实际。
组织的多肽和蛋白质种类繁多，具有抗原性。
分离纯化人或动物组织某种蛋白质，作为抗原注入另一种动物体内，后者即产生相应的特异性抗体（免疫球蛋白）。
从被免疫动物的血清中提取出该抗体，再以荧光素、酶、铁蛋白或胶体金标记，用这种标记抗体处理组织切片或细胞，标记抗体即与细胞的相应蛋白质（抗原）发生特异性结合。
常用的荧光素是异硫氰酸荧光素（FITC）和四甲基异硫氰酸罗丹明（TRITC），在荧光显微镜下可观察荧光抗体抗原复合物。
常用的酶是辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP,从辣根菜中提取的），它的底物是3，3'－二氨基、联苯胺（DAB）和H2O2,HRP使DAB氧化形成棕黄色产物，可在光镜和电镜下观察。
铁蛋白和胶体金标记抗体与抗原的结合，也可在光镜和电镜下观察。
标记抗体被检抗原的结合方式有两种。
一是直接法，即如上述用标记抗体与样品中的抗原直接结合。
这种方法操作简便，但敏感度不及间接法。
间接法是将分离的抗体（第一抗体简称一抗）再作为抗原免疫另一种动物，制备该抗体（抗原）的抗体（第二抗体简称二抗），再以标记物标记二抗。
先后以一抗和标记二抗处理样品，最终形成抗原一抗－标记二抗复合物。
间接法中的一个抗原分子可通过一抗与多个标记二抗相结合，因此它的敏感度较高，而且目前国内外均有多种标记二抗商品供应，使用方便。
间接法中较常用的是一种称之为过氧化物酶－抗过氧化物酶复合物法（peroxidase-antiperoxidase complex method,PAS法），该法除需一抗和二抗外，还需制备HRP标记的抗酶抗体，即以HRP作为抗原免疫动物，制成抗HRP抗体，再以HRP标记该抗体制成由3个酶分子与2个抗酶抗体组成的相当稳定的环形PAP复合物。
标本先后以一抗、二抗和PAP复合物处理后，再以DAB显色，即可检测抗原的分布。
此法由于细胞内的抗原通过抗体的层层放大而与多个酶分子结合，因此敏感性很强。
免疫组织化学术近10年来又有新进展，如生物素－亲合素等新颖试剂的应用，为检测微量抗原、受体、抗体开辟了新途径。
生物素（biotin）又称维生素H，是从卵黄和肝中提取的一种小分子物质（分子量244.31）；亲合素（avidin）又称卵白素，是从卵白中提取的一种糖蛋白（分子量68kD）。
每个亲合素分子有生物素结合的4个位点，二者可牢固结合成不可逆的复合物。
生物素－亲合素的应用大致有三种方法。
①标记亲合素－生物素法（labelled avidin- biotin method,LAB法）：将亲合素与标记物（HRP）结合，一个亲合素可结合多个HRP；将生物素与抗体（一抗与二抗）结合，一个抗体分子可连接多个生物素分子，抗体的活性不受影响。
细胞的抗原（或通过一抗）先与生物素化的抗体结合，继而将标记亲合素结合在抗体的生物素上，如此多层放大提高了检测抗原的敏感性。
②桥连亲合素－生物素法（bridged avidin-biotin method,BAB法）：先使抗原与生物素化的抗体结合，再以游离亲合素将生物素化的抗体与酶标生物素搭桥连接，也达到多层放大效果。
③亲合素－生物素－过氧化物酶复合物法（avidin-biotin-peroxidase complex method,ABC 法）；此法是前两种方法的改进，即先按一定比例将亲合素与酶标生物素结合在一起，形成亲合素－生物素－过氧化物酶复合物（ABC复合物），标本中的抗原先后与一抗、生物素化二抗、ABC复合物结合，最终形成晶格样结构的复合体，其中网络了大量酶分子，从而大大提高了检测抗原的灵敏度。
现有配制现成的ABC药盒商品供应，操作简便，是目前广泛应用的一种方法。
7.1.3原位杂交法（in situ hybridization）原位杂交术是一种核酸分子杂交技术，它是通过检测细胞内mRNA和DNA序列片段，原位研究细胞合成某种多肽或蛋白质的基因表达。
其基本原理是根据两条单链核苷酸互补碱基序列专一配对的特点，应用已知碱基序列并具有标记物的RNA或DNA片段即核酸探针（probe），与组织切片或细胞内的待测核酸（RNA或DNA片段）进行杂交，通过标记物的显示，在光镜或电镜下观察目的mRNA或DNA的存在与定位。
此项技术需首先制备某种核酸探针，其种类主要有三种：①利用大肝杆菌重组带有目的基因的质粒DNA，制成互补DNA探针(cDNA);②应用限制性核酸内切酶消化制成线性DNA模板，在体外转录获得反义RNA探针(cDNA);③依照待测核酸的核苷酸序列，应用DNA合成仪合成寡聚核苷酸探针。
cRNA和cDNA的常用标记物有32S、32P、3H等放射性核素和荧光素、生物素、地高辛等非放射性物质。
组织学应用的原位杂交术主要是染色体原位杂交和细胞原位杂交。
前者是研究遗传基因、抗原基因、受体基因、癌基因等在染色体上的定位与表达；后者是研究细胞某种蛋白质的基因转录物mRNA在胞质内的定位与表达。
核酸分子杂交术有很高的敏感性和特异性，它是免疫细胞化学的基础上，进一步从分子水平探讨细胞功能的表达及其调节机制的，已成为当前神经生物学研究的重要手段。
7.2生理学方法神经生物学研究中的生理学方法有行为学方法、神经递质释放量的测定等，其中行为学方法最为常用。
7.4.2行为学方法行为学方法是建立在条件反射基础之上。
条件反射是著名的俄国生理学家巴甫洛夫于20世纪初提出的。
条件反射是动物个体生活过程中适应环境的变化，在非条件反射基础上逐渐形成的。
形成条件反射的基本条件就是无关刺激与非条件刺激在时间上的结合，这个过程称为强化。
要形成条件反射除需要多次强化外，还需要神经系统的正常活动。
巴甫洛夫及其学派所研究的条件反射，称为经典性条件反射。
另一种条件反射叫操作性(工具性)条件反射，美国心理学家斯金纳(B．F．skinner)把一只饿鼠放入实验箱内，当它偶然踩在杠杆上时，即喂食以强化这一动作，经多次重复，鼠即会自动踩杠杆而得食。