实验1神经的电生理特性及影响因素实验

实验1神经的电生理特性及影响因素实验

【目的】探讨神经干双相动作电位的形成机制及影响因素。

1 材料

蟾蜍；任氏液；BB-3G 标本屏蔽盒，微机生物信号采集处理系统。

2 方法

2．1 系统连接和参数设置 系统连接按图1-1所示连接生物信号采集处理系统与标本盒。启动RM6240系统软件，设置仪器参数：

（1）RM6240系统：点击“实验”菜单，选择“神经干动作电位”项目。仪器参数：1、2通道时间常数0.02s 、滤波频率3KHz 、灵敏度5mV ，采样频率100KHz ，扫描速度0.2ms/div 。单刺激激模式，刺激波宽0.1ms ，延迟1ms ，同步触发（图1-2）。

2．2 制备蟾蜍坐骨神经干标本

2．2．1 毁脑脊髓 取蟾蜍一只，用左手握住，以食指压其头部前端使其尽量前俯，右手持探针自枕骨大孔处垂直刺入，到达椎管，即将探针改变方向刺入颅腔，向各侧不断搅动，彻底捣毁脑组织；再将探针原路退出，刺向尾侧，捻动探针使逐渐刺入整个椎管内，捣毁脊髓。此时蟾蜍下颌呼吸运动应消失，四肢松软，即成为一毁脑脊髓的蟾蜍（pithed toad ）。否则须按上法再行捣毁。

2．2．2 下肢标本制备 用粗剪刀在颅骨后方剪断脊柱。左手握住蟾蜍脊柱，右手将粗剪刀沿两侧（避开坐骨神经）剪开腹壁。此时躯干上部及内脏即全部下垂。剪除全部躯干上部及内脏组织，弃于瓷盆内。避开神经，用右手拇指和食指夹住脊柱，左手捏住皮肤边缘，逐步向下牵拉剥离皮肤拉至大腿时，如阻力较大，可先剥下一侧，再剥另一侧。将全部皮肤剥除后，将标本置于盛有任氏液的培养皿中。

2．2．3 分离神经干 剥皮的下肢标本俯卧位置于蛙板上，用尖头镊子夹住骶骨尾端稍向上提，使骶部向上隆起，用粗剪刀水平位剪除骶骨。标本仰卧置于蛙板上，用玻璃分针分离脊柱两侧的坐骨神经，穿线，紧靠脊柱根部结扎，近中枢端剪断神经干，用尖头镊子夹结扎线将神经干从骶部剪口处穿出。标本俯卧位置于蛙板上，使其充分伸展呈人字形，用三根大头针将标本钉在蛙板上。然后再用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟，纵向分刺激

S+ S- 神经干 r 3

r 1 r 1′ r 2 r 2′ 4 3 2 1

RM6240 图1-1 观察神经干动作电位和测定神经冲动传导速度装置图

S+、S-刺激电极；r 3 接地电极；r 1、r 1′、r 2、r 2′引

导电极分别与生物信号采集处理系统1、2通道连接

离暴露坐骨神经大腿部分，直至分离至腘窝胫腓神经分叉处，用玻璃分针将腓浅神经、胫神经与腓肠肌和胫骨前肌分离。

2．2．4 完成神经干标本制备用手轻提一侧结扎神经的线头，辨清坐骨神经走向，置剪刀于神经与组织之间，剪刀与下肢成30°角，紧贴股骨，腘窝，顺神经走向，剪切直至跟腱并剪断跟腱和神经。用手捏住结扎神经的线头，用镊子剥离附着在神经干的组织，将剥离出来的坐骨神经干标本浸入盛有任氏液培养皿中待用。

2．3 实验观察

2．3．1 中枢端引导动作电位神经干末梢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms 的方波刺激神经干，测定第1和第2对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。

2．3．2 改变引导电极距离用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干中枢端，记录引导电极距离10mm时的动作电位；移去r2、r2′ 的鳄鱼夹，将r1′的鳄鱼夹先后夹在r2、r2′处，分别记录导电极距离20mm、30mm时的动作电位。分别测定上述三个引导电极距离的动作电位正相波和负相波的振幅和时程。

2．3．3 末梢端引导动作电位和测定动作电位传导速度引导电极距离10mm，神经干中枢端置于刺激电极处，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，测定第1对引导电极引导的双相动作电位正相波和负相波的振幅和时程。分别测量两个动作电位起始点的时

间差和标本盒中两对引导电极之间的距离S（应测r

1- r

2

的间距），计算动作电位传导速度。

2．3．4 单相动作电位引导用镊子在第1对引导电极之间贴近r1′ 处神经夹伤，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，动作电位呈现一正相波（注意：不能移动神经干的位置）。测量单相动作电位的振幅和动作电位持续时间。测量单相动作电位的上升时间和下降时间。

图1-2神经干动作电位和测定神经冲动传导速度界面

2．3．5 按一定步长，刺激强度从0V开始逐步增加至动作电位不再增大止。测量动作电位振幅与刺激电压对应数据（如采用自动强度递增刺激，设定起始强度0.1V，结束强度2V，步长0.02~0.05V）。

2．3．6 换一神经干，用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，若第2对引导电极引出一双相动作电位，用一小块浸有3mol KCl溶液的滤纸片贴附在第2对引导电极后一′）处的神经干上。记录KCl处理前及处理后1min、2min、3min 第2对引导电极电极处（r

2

（r2、r2′）引导的动作电位振幅和时程。

2．3．7 用刺激电压1.0V，波宽0.1ms的方波刺激神经干，用一小块浸有40g/L 普鲁卡因

′）处的神经干上。记录处理前及处理后溶液的滤纸片贴附在第1对引导电极后一电极处（r

1

1min、2min、5min 第1对引导电极（r1、r1′）引导的动作电位振幅和时程。

2．4 统计方法结果以⎺x±s表示，统计采用Student t test方法。

3 结果

3．1 列阈强度、最大刺激强度、传导速度原始数据表格，列神经干中枢引导和末梢引导双相动作电位正相、负相振幅及持续时间原始数据表格，列双相动作电位正相、负相振幅及持续时间、单相动作电位振幅及持续时间的原始数据表格，列KCl、普鲁卡因处理前后动作电位振幅及持续时间原始数据表格，对数据进行统计。

3．2 绘制刺激强度与动作电位振幅的关系图，标注双相、单相动作电位波形图。

3．3 用文字、统计描述、统计结果描述结果。计算动作电位波长，正、负波的叠加点。

4 讨论

围绕结果论述双相动作电位形成机制及各项处理引起动作电位参数变化的机理。