耳蜗电位的测定

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1、实验 12.1 耳蜗电位的测定 Recording of Cochlear Potential 听觉是经过一套特殊的转换机制将声波的震动能量传递到中枢神经系统。 当耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及其附近部位可记录到一种与刺激声波的波形、频率相一致的电位变化，称为耳蜗微音器电位（cochlear microphonic potential, CM） 。这种电位最大可达数毫伏，频率响应达 10000Hz 以上。微音器电位的潜伏期小于 0.1ms，没有不应期，在温度下降、深度麻醉、甚至动物死亡后半小时以内，微音器电位并不消失。所有这些现象均表明微音器电位不是神经纤维的活动， 而是声波刺激的机械能转换为神

2、经活动过程中产生的一种电现象， 属于感受器电位，可能起源于毛细胞。给动物一短声刺激，在微音器电位之后可引导出听神经动作电位， 为负相电位。 在声音位相改变时， 它的位相不变， 仍为负相电位， 一般可记录到 23 个负波（N1、N2、N3） 。这些负电位可能是不同神经纤维的动作电位同步化的结果，电位的大小能反映兴奋的听神经纤维数目的多寡。 本实验直接记录并观察豚鼠耳蜗受到声音刺激时产生的电位变化。 1 材料和方法材料和方法 11 材料 豚鼠、哺乳类动物外科手术器械、MedLab 生物信号采集处理系统、扬声器、示波器、银丝引导电极（用直径 0.30.5mm 细银丝一小段，尖端熔成直径为 0.50.

3、6mm的球型，银丝外套细塑料管；参考电极用针灸针制成，接地电极用不锈钢注射器针头） 、电极操纵器、20%氨基甲酸乙酯溶液。 12 方法和步骤 121 手术准备 （1）豚鼠麻醉：用 20%氨基甲酸乙酯溶液按 56ml/kg 的剂量行腹腔麻醉。 预习要求 1理论知识：耳蜗的结构；耳蜗的主要作用；基底膜的振动和行波理论；耳蜗的的生物电现象。 2技术知识：腹腔麻醉技术，豚鼠听觉器官解剖结构及乳突上钻孔及电（2）暴露颞骨乳突：动物麻醉后，沿豚鼠耳廓根部后缘切开皮肤或剪去耳廓，分离组织，剔净肌肉，暴露外耳道口后方的颞骨乳突部（注意及时止血） 。 （3）乳突上钻孔及电极安放：在乳突上用牙钻（或擦针）轻轻地钻

4、一个小孔，再慢慢将其扩大成直径约 34mm 的骨孔，该孔内部即为鼓室。借放大镜经骨孔向前方深部窥视，在相当于外耳道口内侧的深部， 可见自下向上兜起的耳蜗底转的后上部分及底转上方的圆窗。 圆窗口朝向外上方，其前后径约为 0.8mm 左右（图 12.1-1） 。将豚鼠头部侧握于左手，使其头部嘴端稍稍向下垂以便电极插入。用右手操纵电极操纵器，把引导电极经骨孔向深部插入，使电极的球形端与圆窗膜接触（此过程要十分精确，切不可戳破，以免外淋巴流出，使微音器电位减小和实验时程缩短） 。把参考电极夹在豚鼠头部伤口肌肉上，并在前肢皮下插一注射针头作为动物接地电极。然后，仔细地接好各电极的导线，把扬声器置于豚鼠的

5、耳旁，即可进行实验。 图 12.1-1 电极安放位置 122 仪器连接和参数设置 （1）生物信号处理系统的刺激器输出端与豚鼠耳旁的扬声器（或扩音器）相连。将耳蜗微音器电位及听神经动作电位引导接至第一通道（CH1） ，第一通道输出端（在背面）接至扩音器（或磁带录音器） ，以监听微音器电位。 （2）打开计算机，启动生物信号采集处理系统。点击菜单，选择“耳蜗电位的测定” 。设置放大器、采样和刺激器参数。 123 实验观察 （1）仪器连接好后，试在豚鼠耳旁拍手、讲话或唱歌，这时在远隔的扩音器处是否可以听到同样的声音。并注意观察耳蜗微音器电位的波形。 （2）启动刺激器，使扬声器发出短声。调节刺激器的输出

6、强度及延迟，以便在示波器荧光屏和显示器上可观察到刺激伪迹后的微音器电位和在微音器电位后面的听神经动作电位 （图12.1-2） 。计算从刺激伪迹到微音器电位开始的时间（潜伏期） 。 （3）将刺激器与扬声器相连的两条导线对调（改变极性） ，观察微量音器电位及随后的听神经经动作电位的位相变化。 图 12.1-2 由短声刺激引起的微音器电位和听神经动作电位 CM：微音器电位；AP：听神经动作电位（包括 N1、N2、N3三个负电位） 注意事项 骨窗开口位置要找准确，窗口不宜过大，严防外部渗血侵入。 电极进入鼓室时，不要碰触到周围骨壁及组织，以免短路。 电极不宜反复多次插入，最好是找准位置一次性成功。 2

7、 结果2 结果 （1）描绘（或打印）耳蜗微音器电位及听神经动作电位图形。 （2）记录耳蜗微音器电位的阈强度和振幅变化。 （3）记录当改变短音强度时听神经动作电位的变化。 （4）记录当刺激方波倒相时耳蜗微音器电位及听神经动作电位的变化。 3 讨论讨论 （1）比较耳蜗微音器电位及听神经动作电位的差别。 （2）分析耳蜗微音器电位和听神经动作电位的产生机制。 探索性问题探索性问题 1. 为什么在豚鼠耳旁讲话或唱歌，可以在远隔的扩音器上听到同样的声音? 2. 耳蜗微音器电位如何引起听觉? （陈宝平 虞燕琴） 实验 12.2 声波传导途径的检测 Pathways of Sound Conduction 声

8、波传入内耳的途径可分为空气传导(air conduction)和骨传导(bone conduction)两种。在正常情况下，空气传导的功效大于骨传导。在患传音性（传导性）耳聋时，则病耳的骨传导大于空气传导。若患感音性（神经性）耳聋，则空气传导与骨传导均有不同程度的减退。临床上用此原理大致上可鉴别耳聋的性质。 本实验通过感受音叉的响声来比较声波空气传导和骨传导的途径及其特征。 1 材料和方法材料和方法 11 材料：人、音叉（256512Hz） 、棉球、橡皮锤。 12 方法和步骤 121 任内试验（图 12.2-1） 本试验可比较同侧耳的空气传导和骨传导。 受检者坐在安静的室内， 主试者手持音叉用

9、像皮锤敲响音叉， 并立即将振动的音叉柄置于受检者一侧颞骨乳突部。 此时， 通过骨传导使受试者可听到音叉响声， 随后声音逐渐减弱。当受检者刚刚听不到声音时，立即将音叉移至同侧外耳道口 0.5cm 处，则通过气传导又可重新听到声音。若先将音叉置于外耳道口处，当听不到声音时再将音叉柄移至颞骨乳突部，受检者仍听不到声音。由此说明正常人气传导大于骨传导，临床上称为任内试验阳性。用棉球塞住同侧耳孔，模拟传导性耳聋。重复上述实验步骤，则气传导时间缩短，等于或小于骨传导时间。临床上称为任内试验阴性。 预习要求 1理论知识：听觉器官的组成；外耳和中耳的功能；声波传入内耳的途径。 图 12.2-1 任内实验 A气

10、传导；B骨传导 122 韦伯试验：本试验可比较两耳的骨传导。 主试者将振动的音叉柄置于受检者前额正中发际， 令其比较两耳听到声音的强度。 正常人两耳听到声音强度相同。用棉球塞一侧耳孔，模拟传导性耳聋。重复上述试验，受检者两侧听到声音的强度偏向患侧；若患神经性耳聋，则声音偏向健侧。 临床上根据上述任内试验和韦伯试验结果，大致可判定耳聋的性质（见表 12.2-1） 。 表表 12.2-1 音叉试验结果判断音叉试验结果判断 检查方法 结果 说明 判断 任内试验 阳性 气传导骨传导 正常耳 阴性 气传导骨传导 传音性耳聋 韦伯试验 两侧相同 两侧骨传导相同 正常耳 偏向患侧 患侧空气传导干扰减弱 患侧

11、传导性耳聋 偏向健侧 患侧感音功能丧失 对侧神经性耳聋 实验注意事项 敲击音叉不要用力太猛，切忌在坚硬物体上敲击，可在手掌或大腿上敲击。 在操作过程中，只能用手指持音叉柄，避免叉支与一切物体接触。 音叉应垂直置于外耳道口，音叉末端与外耳道口水平并相距 12cm，振动方向应对准外耳道口。 2 结果2 结果 记录各实验条件下受检者听到声音所需时间长短。 3 讨论讨论 （1）比较气传导与骨传导功效的差别。 （2）分析传导性耳聋和神经性耳聋的机制。 探索性问题探索性问题 1. 如果将你说话的声音用录音机录下来，对你而言或对他人而言，这个声音与你讲话的声音有区别吗？ 2. 咽喉发炎时，为何经常会出现耳鸣

12、现象？ （陈宝平 虞燕琴） 实验 12.3 视网膜电图 Electroretinogram 当一个记录电极放在角膜上， 另一无关电极放在眼球后部或身体的任何其他部位时， 光照脊椎动物眼， 可以记录到视网膜产生的电反应， 称为视网膜电图 （Electroretinogram， ERG） 。这种电位是视网膜各种不同类型的细胞对光刺激产生的同步反应， 是在时间上和空间上经过综合后的电位变化（图 12.3-1） 。本实验通过记录 ERG，了解 ERG 各波的组成，并比较明、暗适应及缺氧对 ERG 的影响。 1 材料和方法材料和方法 11 材料 猫或兔、前置放大器、双线示波器、光刺激器、记录电极可用银丝

13、银球电极（取 0.2mm 粗的银丝，在酒精灯上把其一端烧成球状即可）或棉线电极、无关电极（周围绝缘唯尖端裸露的不锈钢针） 、20%氨基甲酸乙酯溶液、三碘季铵酚、1%阿托品、人工呼吸机。 12 方法和步骤 121 动物称重，按 5ml/kg 的剂量于耳缘静脉注射 20%氨基甲酸乙酯麻醉，将动物背位（仰卧） 固定于兔手术台上。 为获得较为稳定的记录， 可用三碘季铵酚麻痹肌肉， 人工呼吸。实验前半小时用 1%阿托品扩瞳。把记录电极安置在角膜表面，无关电极由眶缘插入球后，动物接地。 122 调整仪器。光刺激器产生的闪光要与示波器扫描同步，为此光刺激器和示波器均应由刺激器输出触发控制。刺激光严格地讲要聚

14、焦在节点上，形成 Maxwell 投射。ERG 经辨差引导至前置放大器（时间常数 1s） ，滤波 1KHz，随后直接显示于示波器上，总灵敏度以 2050v 为宜。闪光时间可以 2ms1s 随意选择。 123 实验观察 预习要求 1理论知识：人眼的结构；视网膜的感光功能和信息处理作用。 2技术知识：耳缘静脉注射和麻醉技术；刺激器、示波器及人工呼吸机（1）实验在暗室中进行。观察暗适应 30min 后的 ERG 波形，及改变刺激光强度时 ERG 波形的变化。 （2）比较在一定强度的背景光下（如开启室内照明灯光）与经暗适应后以同样强度光刺激时 ERG 振幅变化。 （3）观察缺氧（可停止人工呼吸）对 E

15、RG 波形的影响，以及恢复供氧后 ERG 波形的变化。 图 12.3-1 闪光引起的猫视网膜电图 2 结果结果 （1）绘出正常视网膜电图。 （2）描述明、暗适应及缺氧条件下视网膜电图的变化。 3 讨论讨论 分析上述实验结果的产生机理。 探索性问题探索性问题 如果某患者视神经损伤，其 ERG 将会产生何种变化？为什么？ （陈宝平 虞燕琴） 实验 12.4 生理盲点测定 Measurement of Blind Spot 视神经自视网膜穿出的地方（视神经乳头）没有感光细胞，不能引起视觉，称为生理盐点(blind spot)。根据盲点无光感现象可在视野中找出盲点的投射区域。根据物体成像规律，测定盲点

16、投射区域的位置和范围。 本实验应用相似三角形各对应边成正比的定量关系， 计算盲点的大小及位置。 1 材料和方法材料和方法 11 材料： 人、白纸、铅笔、黑色视标、米尺、遮光板。 12 方法和步骤 121 取白纸一张贴于同眼高的墙上，受试者立于纸前 50cm 处。用遮光板遮住一眼，在白纸上和另一眼同一水平处画一“+”号，实验者持视标由“+”号处向被测眼颞侧缓缓移动，当受试者刚看不到视标时，在白纸上记下视标所在位置，再将视标缓缓向颞侧移动，直到又看见时再记下其位置。由所记二点连线的中点开始，将视标沿着各个方向向外缓移，找出并标出各方向刚能被看见的各点，将各点依次连结，即可得一类圆形盲点投射区域。 122 参看图 8-4-1 及下列公式计算盲点与中央凹的距离及盲点的直径。 由于：号距离盲点投射区到盲点到中间凹距离”“+)mm500()mm15(约节点到白纸的距离约节点到视网膜的距离所