电生理学的方法电生理学的方法 第一章第一章 电生理常用主要仪器电生理常用主要仪器 一、阴极射线示波器一、阴极射线示波器 示波器是电生理学实验常用的显示设备，示波器是电生理学实验常用的显示设备，它具有频率呼应高，显示直观的特点根据光它具有频率呼应高，显示直观的特点根据光点暂留时间不同可将示波器分力长余辉、中余点暂留时间不同可将示波器分力长余辉、中余辉、短余辉示波器；根据示波管内电子枪的数辉、短余辉示波器；根据示波管内电子枪的数目可将示波器分为单线示波器、双线示波器目可将示波器分为单线示波器、双线示波器 根据生物电的特点，电生理实验室所用的示波器〔oscillograph〕应为高灵敏度、扫描速度慢〔2s/cm-1μs/cm〕、频率在1MHz以下的如用数字存贮示波器更好，它能把信号以数字方式存贮起来，随意调出，而且可以长时间显示在荧光屏上以利于分析和照像，它可以把信号数据直接送入通用计算机接口，也可以把存贮数据模拟输出，衔接记录器和X-Y记录器描记出生物电位有关示波器的构造与原理在学习生理学时已引见此不再赘述 二二、、生生物物电电放放大大器器 通通常常来来自自记记录录电电极极的的生生物物信信号号很很微微弱弱，，且且混混有有大大量量的的干干扰扰信信号号，，必必需需经经生生物物电电放放大大器器放放大大去去干干扰扰后后才才干干显显示示。
普普通通放放大大器器只只需需一一个个有有效效信信号号输输入入端端，，另另一一端端参参考考电电极极接接地地，，即即所所谓谓单单端端放放大大器器；；辨辨差差放放大大器器〔〔或或称称差差分分放放大大器器〕〕有有两两个个有有效效信信号号输输入入端端，，对对异异置置信信号号〔〔如如生生物物电电信信号号由由一一探探查查电电极极及及一一无无关关电电极极引引导导记记录录，，这这两两个个电电极极所所获获得得的的电电位位不不同同〕〕进进展展放放大大，，而而对对同同置置信信号号〔〔如如作作用用在在两两电电极极的的交交流流电信号完全一样〕那么放大很少电信号完全一样〕那么放大很少 生物电放大器都是用辨差放大器这种放大器有二特点：①零点漂移小，即输入电压为零时，输出电压应恒定的等于零此在直流放大器尤为重要②能有效地抑制共模电压，放大器两个输入端所共有的电压，称为共模电压好的放大器必需有很强的共模干扰抑制才干 生物电放大器的性能好坏将直接影响实验结果的获取，对生物电放大器的根本要求是高输入阻抗〔大于2MΩ〕、高共模抑制比〔CMRR，大于100dB〕、高增益〔放大倍数大于10万倍〕、高稳定性低漂移〔小于10μV／℃〕、适宜的通频带〔0～100kHz〕以及低噪声〔小于3μV〕等。
1．共模抑制比〔CMRR 〕=Ad/AC，此比愈大愈好〔普通为2万，最好达5万〕Ad为差模信号的增益〔在双端输入的差动放大器中输入的幅值一样，极性相反的电信号，如生物电信号〕，Ac为共模信号的增益〔在双端输入的差动放大器中输入的幅值一样，极性一样的电信号，如干扰信号〕；CMRR越大阐明放大器抗干扰才干越强辨差放大器普通都有一平衡调理使电路两侧输出端电压在无信号时趋于零这种放大器的两个输入端输入信号，是为双边输入，如一端与生物体接触不良或零落成为单边输入，那么共模抑制比降低而出现交流电干扰 2．放大倍数〔增益〕 前级放大器普通最大增益约1000-2000左右配上示波器后级放大器，整个放大倍数应能到达5Oμv／cm〔记录脑电〕，如做肌电能到达10-20μv/cm那么更好 3．噪音 输入短路无信号时，因放大器中元件内电子热骚动等要素使放大器仍有一定输出，此乃噪音放大器的频带宽度愈大那么噪音亦愈大故频宽宜适当加以限制由于噪音存在，故放大器的放大倍数不能够太大在记录生物电信号时要留 意 信 噪 比 ， 如 噪 音 是 最 小 信 号 的 1/10那 么 好 。
4．漂移 普通生物电放大器在接通电源后，经半小时应该稳定交流放大器只需当时间常数超越一秒时，基线漂移才表现显著，漂移以小于10μv／小时，或小于10μV/℃为好 5．频率呼应〔通频带〕 放大器只能对一定频率范围内的信号进展平衡放大超越这范围的信号，放大倍数就会降低，放大器对低频的放大才干下降至对中间频率放大才干的70％时的信号频率称放大器的下限频率；放大器对高频的放大才干下降至对中间频率放大才干的70％时的信号频率称上限频率此两频率间所包括的频率为频带宽度，亦即频率呼应或称通频带放大器的通频带是指能被放大器放大的信号的频率范围，由于生物电信号的频率通常低于100kHz，因此生物电放大器的频带范围普通在0〔DC，直流〕-100kHz，可以经过调理放大器的时间常数和高频滤波来选择适宜的通频带 6．时间常数 交流放大器〔阻容耦合放大器〕其下限频率与所用交连的电容与电阻数值有关，也就是与时间常数有关〔T=RC〕，时间常数也称为低频滤波时间常数小那么低频信号衰减大，故一定的时间常数就决议了电路的低频特性普通放大器时间常数有0.01、0.1、0.3、1秒数挡也就是说相当于频率为16，1.6，0.5，0.16Hz的低频滤波器。
即在该频率处幅度减少30%[低频呼应f=1/〔2π×时间常数〕]，例如时间常数为0.3，f=1/〔2π×0.3〕=0.5c/s假设时间常数选择为1秒，那么频带低端的频率为0.16Hz，即只需大于0.16Hz的信号才干经过放大器 7．高频滤波 高频滤波指通频带高端的截止频率，将信号中较高频率部分滤掉，而保管其低频部分如高频滤波选择了1kHz，那么只需低于1kHz的信号才干经过放大器；经过选择不同的时间常数和高频滤波，可以得到适宜的通频带，即保证被检测的生物电信号不失真经过的最小频带 8．低频与高频滤波的运用 察看快速电波时，如肌电可用较小的时间常数使慢波滤掉，那么基线平稳，而将高频滤波开至最大〔即不要滤掉高频波〕当察看慢波时，那么可用高频滤波以滤去快速电波如肌电，留意时间常数不能小，否那么将引起失真 频频率范率范围围 电压电压范范围围 时间时间常数常数 高高频滤频滤波波 放大灵敏度放大灵敏度心心电电 0.3-200c/s 60μV-2mV 2秒秒 100c/s 0.5-1mV/cm脑电脑电 0.5-70c/s 6μV-300μV 0.1-0.3秒秒 30c/s或或70c/s 50μV/cm肌肌电电 10-2000c/s 10mV-5mV 0.03-0.003秒秒 不用不用 20μV-1mV/c 三、微电极放大器 上述生物电前级放大器主要是用粗电极记录细胞外电流总和，即场电位。
放大器输入阻抗相对较小普通在1-2MΩ，放大器栅流普通为10-9A或更小些但这种放大器不适用于作微电极实验主要不同在于后者有一级阴极输出器〔或称阴极跟随器，射极跟随器〕，其特点是： 1．放大器的输入阻抗很高，可达100KMΩ； 2．放大器输入电容较小微电极电阻很大，可与输入电容组成一时间常数很大的高频滤波器使生物电高频成分遭到衰减而严重失真阴极跟随器输入电容可小至1-2pf； 3．微电极放大器输入极栅流小，普通放大器输入级的栅流太大，超越所检测细胞的兴奋阈值〔10-8-10-9A〕可刺激细胞而兴奋同时由于栅流本身不稳定，微电极与细胞组织之间的外电阻也不很稳定当栅流经过此电阻时会经常变动产生假信号，栅流应小于1×10-11A 四四、、记记录录电电极极与与刺刺激激电电极极 1．．粗粗电电极极〔〔包包括括电电极极板板等等〕〕 主主要要用用于于：：引引导导心心电电、、脑脑电电、、胃胃肠肠电电、、神神经经干干动动作作电电位位等等生生物物电电；；刺刺激激外外周周神神经经、、中中枢枢核核团团以以及及肌肌肉肉等等其其他他组组织织资资料料：：普通用金属制成，如银、铂、镍、不锈钢、钨等。
普通用金属制成，如银、铂、镍、不锈钢、钨等 用金属电极引导引导生物电位和刺激生物组织主要的干扰要素之一是电极的极化作用当金属的电极放到生物组织上丈量生物电时，电极与体液接触界面上就会产生一个电位差，此电位差将干扰生物电的丈量，尤其是在引导记录频率缓慢而近于直流的生物电位时，更会使电位降低，呵斥引导的波形失真在刺激时，当直流电经过组织，金属电极和组织之间发生了电解过程，它们产生了与刺激电流相反的电动势，此反电动势构成了极化电流，对抗了原来的刺激电流，使刺激电流的强度降低〔失真〕在直流电接通的瞬间，即产生极化景象，刺激时间越长，极化景象越显著，刺激的实践电压就越低，呵斥失真景象越严重 直流电刺激经过普通金属电极呵斥极化景象的缘由是：阳极上积聚负电荷的阴离子，其结果为阳极被氧气充填，周围液体变酸性：2Cl-+H2O→2HCl+〔1/2〕O2；阴极处聚集了带正电荷的阳离子，并在阴极处Na+与水的OH-离子相结合，其结果为阴极被氢气所充填，周围液体变成碱性：Na++H2O→NaOH+〔1/2〕H2 为了消除极化景象，以便能准确地测定器官或组织在刺激与反响之间量的关系，以致不失真地引导器官或组织的自发和诱发电活动，就必需运用乏极化电极，乏极化电极具有对生物体体液相当稳定的电极电位，如Ag-AgCl电极，记录时在阳极上有Cl-离子聚集。
此时阳极向电池供应电子e，而成Ag+离子，详细过程如下：Ag-e→Ag+，Ag++Cl-→AgCl↓，在阴极上有Na+聚集，AgCl+e→Ag↓+Cl-，Cl-+Na+→NaCl，这样在阴极处没有氧的薄层构成在液体和金属之间的界面层实践上依然被一层氯化银所覆盖，因此不产生极化电流但AgCl电极释放Ag+对组织有一些毒性，最好要经过盐桥，如用外加浸有生理盐水的滤纸套或经过棉花与组织接触常用的乏极化电极除了Ag-AgCl电极，还有Zn-ZnSO4电极、Hg-HgCl2电极 2．微电极 用粗电极记录中枢神经系统电位是群体细胞的综合电位，用微电极才干记录到单个细胞或单根纤维的电活动〔细胞外记录，主要看频率，细胞内看波形与幅度〕局限的微量刺激也必需用微电极常用的微电极有玻璃电极，金属电极〔详见细胞外、内记录章节〕 五、电刺激的运用 电刺激在电生理实验中运用广泛，不仅在根底研讨中而且在临床诸科〔如神经科、五官科、心血管科〕也常运用电刺激的优点： 1．根本参数易于准确控制〔如强度、时间、强度-时间变化率等〕； 2．组织细胞的生理活动过程中往往都伴有电的变化，故符合生理形状； 3．电刺激强度不很大时，组织不易损伤组织可反复运用。
电刺激波形大致有三种即: 正弦波、方波，不对称的尖波〔如电针仪输出的〕较常用的是方波，波形简单易于产生和严厉控制，计算刺激量也较容易，峻峭的前沿使刺激比较有效，但单向方波宽太大〔超越1ms〕或用直流电刺激长时可引起损毁效应故应尽能够缩短刺激时间和强度为了防止减少电解作用，可用双向方波，但反相的正波有时可产生阳极阻滞作用或阳极断电兴奋正弦波对自主神经刺激效应强，几乎很少产生电解作用，每个波的时间周期随频率而改动 (二〕刺激电流强度 随各种实验而有很大不同影响强度要素： 1．组织本身的兴奋性：A类神经纤维兴奋性高、刺激强度可很小如以Aα的强度为1，B类为Aα的53.5倍，C类纤维为Aα类的100倍 2．电流作用于组织的时间：刺激强度与电流作用时间成反比关系 3．电流密度：电极粗细，被刺激组织分开电极的间隔以及电极周围组织液的旁路等都会影响电流密度用微电极刺激神经与肌肉细胞时，几个微安十几毫伏即足以引起兴奋用粗电极刺激神经干所需约数伏经过皮肤刺激需几十伏，几个毫安经过浴槽中容积导体刺激离体肠肌标本其电压60～80伏，电流要十几毫安，这是由于大部分电流经溶液旁路〔刺激器输出电压需100V，最大输出电流20mA〕。
刺激强度可用刺激电极两端的电压或流经组织的电流量来表示普通电流强度与电压强度是平行增减的然而只需当组织电阻恒定时，电压才干反映电刺激的生理效应，实践上电刺激的效应取决于经过组织的电流量 (三〕电流作用时间〔刺激波宽〕 确定波宽可根据： 1．被刺激组织动作电位锋电位的时程 2．时值：A类神经纤维约用0.1-0.2ms，B类或C类0.5-1.5ms，心肌0.5-2ms，平滑肌5-10ms，大脑皮层1-6ms，波宽太短所需电压高刺激效应弱，波宽太长产生电解，损坏组织兴奋性高，时值短者，波宽可小，反之那么大 〔四〕刺激频率 躯体神经约50-250Hz，内脏神经约2-5Hz，骨骼肌约10-150Hz，心肌及平滑肌0.1-1Hz，大脑皮层20-60Hz，中枢深部组织100Hz以内各种频率作用于同一组织所起效应亦不一致，进展串刺激时应留意各串刺激彼此相隔时间应允许中枢兴奋或抑制形状消逝后再予刺激 六六、、电电刺刺激激器器 刺刺激激器器按按其其输输出出方方式式可可分分为为恒恒压压刺刺激激器器和和恒恒流流刺刺激激器器。
前前者者刺刺激激量量的的大大小小是是以以电电压压表表示示的的，，普普通通用用于于对对刺刺激激定定量量要要求求不不高高或或者者在在实实验验过过程程中中实实验验对对象象的的电电阻阻抗抗变变化化不不大大的的场场所所；；后后者者刺刺激激量量的的大大小小是是以以电电流流表表示示的的，，普普通通用用于于对对刺刺激激定定量量要要求求较较高高或或实实验验过过程程中中实实验验对对象象的的电电阻阻抗抗会会明明显显改改动动的的场场所所普普通通常常用用的的电电刺刺激激器器产产生生方方波波 1．．刺刺激激方方式式有有：：单单次次、、延延续续、、串串刺刺激激、、双双次次刺刺激激 2．．刺刺激激参参数数：：强强度度—刺刺激激脉脉冲冲的的电电压压或或电电流流幅幅度度表表示示，，波波宽宽—单单个个脉脉冲的冲的宽宽度度〔 〔时时程程〕 〕 3．刺激频率〔或周期〕：是相对于延续刺激而言，实践上反映了单位时间刺激次数的多少目前有两种表示方法：〔1〕用频率表示10Hz、100Hz等；〔2〕用周期来表示两者的关系是：频率〔f〕=1/周期〔T〕 4．同步脉冲 刺激器可输出一同步脉冲，它表示一次刺激的时间起点，同步脉冲送到整个实验系统中，使各仪器有共同的时间起点，因此坚持了时间上的同步。
同步脉冲送到示波器，触发一次光点扫描，也可送到另一台刺激器 5．时迟〔延迟〕 是指从同步脉冲到刺激方波出现这段时间差；它使刺激方波或刺激引起的电反响出现的示波器荧光屏上适宜的部位，以便察看，两个同步的刺激器可经过调理各自的时迟来改动它们先后次序和时间间隔 6．占空系数 是指脉冲的宽度〔d〕与脉冲周期〔p〕之百分比，即d/p×100％，如占空系数为100%即成直流电输出脉冲的宽度切不可大于或等于周期，脉冲宽度大于周期，频率会减慢，频率调理也失灵在运用串刺激时，脉冲波宽应比串长的时距小得多，至少不应大于或等于串长的一半占空比不超越50%，普通不会产生组织损伤 7．刺激器的恒流与恒压输出 恒流输出指当组织阻抗〔负载〕增大或减小时，刺激器输出的电流变动很少恒压输出指不论组织阻抗〔负载〕增大或减小，刺激器输出的电压变动很少前者要求刺激器内阻很高，后者要求刺激内阻很低这两者中以恒流更为重要，它表示经过组织的电流不变组织对电刺激的反响大小与电流有关 8．刺激隔离器 这是刺激器的一个重要附件，使 输 出 信 号 与 地 隔 开 ， 其 作 用 是 ： 〔1〕减小刺激伪迹，防止伪迹太大而使生物电无法辩识。
〔2〕使刺激电流局限在刺激电极周围，刺激点可准确定位 〔3〕可以对组织同时进展多点刺激，而不致于引起相互关扰，切断了电流从公共地线传布的能够 〔4〕消除刺激中的直流成分，防止组织产生极化作用目前普遍运用的是高频隔离器，简单的刺激隔离器可用铁芯变压器或低周变压器，但波宽大时，刺激波形失真 七、减小刺激七、减小刺激伪伪迹迹 刺激器刺激器输输出和放大器出和放大器输输出具有公共接地出具有公共接地线线，使得一部分刺激，使得一部分刺激电电流入放大器的流入放大器的输输入端，使入端，使记录记录器器记录记录到一个刺激到一个刺激电电流流产产生的波生的波形，形，这这不是生物不是生物电电，而是刺激，而是刺激伪伪迹，迹，伪伪迹迹产产生的另一生的另一缘缘由是刺激由是刺激源与大地之源与大地之间间存在着存在着电电容和容和电电阻，因此阻，因此产产生一生一电电容容电电流，流，电电流流流流过电过电阻，阻，产产生生电压电压降而构成降而构成伪伪迹 伪伪迹的害迹的害处处在于：在于：1〕 〕其幅度可超越生物其幅度可超越生物电电；；〔 〔2〕 〕有有时时使交流放使交流放大器大器产产生生“阻塞景象〞；阻塞景象〞；〔 〔3〕 〕伪伪迹之后迹之后还还有一段有一段时间时间不能恢复正常，不能恢复正常，干干扰扰生物生物电记录电记录。
减小伪迹方法：〔1〕刺激电极与记录电极必需尽能够远离，但实践上常办不到，可在这两者之间接地〔2〕运用刺激隔离器，或用Wagner接地法〔在刺激隔离器输出两端并连一可变电阻，可变电阻当中头接地〕进展调理〔3〕在生物体上适当接地，甚至有时多点接地，经过挪动接点的位置使刺激电流在容积导体中发生分布变化使记录电极的两点恰好在等电位面上〔4〕旋转刺激电极或记录电极方向有时有效 八八、、抗抗干干扰扰与与屏屏蔽蔽 在在电电生生理理实实验验中中任任何何干干扰扰均均导导致致信信噪噪比比下下降降，，输输入入信信号号减减小小，，放放大大增增益益大大时时问问题题更更突突出出，，干干扰扰分分电电干干扰扰和和机机械械干干扰扰两两种种电电干干扰扰包包 括括 电电 磁磁 干干 扰扰 、、 静静 电电 干干 扰扰 、、 射射 频频 干干 扰扰 、、 生生 物物 电电 干干 扰扰 〔〔一一〕〕干干扰扰来来源源 1．．电电磁磁干干扰扰 50周周交交流流电电干干扰扰最最为为严严重重，，交交流流干干扰扰可可经经过过电电容容，，电电 感感 与与 电电 阻阻 耦耦 合合 而而 进进 入入 放放 大大 器器 产产 生生 交交 流流 信信 号号 。
2．．静静电电干干扰扰 可可因因不不同同物物质质作作用用相相对对运运动动引引起起电电荷荷转转移移而而产产生生，，如如在在地地毯毯上上走走动动，，甚甚至至改改动动坐坐位位资资势势经经常常遇遇到到的的静静电电干干扰扰是是在在信信号中有慢的大幅度变化，这往往与受试者或实验者的运动有关号中有慢的大幅度变化，这往往与受试者或实验者的运动有关 3．射频干扰 生物电放大器属低频范围，对无线电、电视信号不敏感，但衔接到动物身上的导线和电极可存在某些整流作用，这就会使放大器收到无线电载波的音频信号 4．生物电干扰 如记录心电出现肌电干扰，记录脑电出现心电干扰 5．机械干扰 动物呼吸、心跳以及周围环境、人员走动等震动引起的干扰，普通可用黄砂盆、防震橡皮、内胎、防震器防震等方法消除机械干扰 〔二〕消除电干扰的方法原那么是： 1．干扰源〔交流马达，自耦变压器，磁饱和稳压器，日光灯镇流器，火花干扰源，电热设备，大功率电器〕应远离记录系统，尽能够远离实验场所 2．屏蔽与接地 3．防止干扰的交流电信号构成环路，导线宜短而直，勿成线圈。
〔三〕屏蔽 屏蔽常用来减少电容性干扰和磁性干扰电容屏蔽常用铜或铝之类金属，对减少低频电容干扰很有效，但对减少射频干扰效果不大铁屏蔽箱可屏蔽磁场，一个延续的屏蔽只应该一点接地，接地点普通选择在信号源端，屏蔽的接地线要阻抗小，如地线不良使干扰电压加大 〔四〕接地 自来水管或电源插座地线不宜作电生理实验室接地用，这种接地点到真正的地之间总有电阻存在，一些大马达外壳经过它接地那么该接地点往往不处于真正的零电位，从而引入干扰信号，较好的接地线应该用铜质粗导线接连到埋于泥地的铜棒〔埋入地下约1.5-2米深处〕一切实验仪器和设备均应经过此地线接地，仪器地线应短而粗，勿与电源线平行，勿中途打圈接地原那么是集中一点接地，不要串联起来接成环状动物也应一点接地 九九、、记记录录、、储储存存和和分分析析电电生生理理实实验验结结果果的的仪仪器器 电电生生理理实实验验显显示示在在荧荧光光屏屏上上的的波波形形和和图图像像，，是是研研讨讨任任务务所所获获的的第第一一手手资资料料，，需需求求记记录录保保管管，，留留待待分分析析因因此此，，就就需需求求能能真真实实地地记记录录、、科科学学地地分分析析的的系系统统加加以以处处置置。
根根据据科科学学技技术术的的开开展展过过程程，，各各实实验验室室 所所 运运 用用 的的 这这 类类 设设 备备 ，， 有有 以以 下下 几几 种种 ：： 1.示示 波波 器器 照照 像像 机机 ；； 2.磁磁 带带 录录 音音 机机 ；； 3.生生理理记记录录仪仪 包包括括心心电电图图机机、、脑脑电电图图机机、、肠肠胃胃电电仪仪、、多多导导生生理理记记录录仪仪等等等等，，这这类类仪仪器器都都有有放放大大与与记记录录系系统统，，可可直直接接将将一一些些生生物物电电放放大大记记录录下下来来但但这这类类仪仪器器都都是是用用描描记记笔笔记记录录的的，，频频率率呼呼应应有有限限，，不能用于直接记录单位放电等频率快的生物电信号不能用于直接记录单位放电等频率快的生物电信号 4.电子计算机与生物信号实时处置系统电子计算机与生物信号实时处置系统 微机〔 微机〔microcomputer〕是电生理实验作〕是电生理实验作忠实记录和准确分析实验结果以提高实验质量忠实记录和准确分析实验结果以提高实验质量的有力工具微机只能识别和处置数字量，所的有力工具。
微机只能识别和处置数字量，所以需求把机体产生的生物信号的模拟量转换成以需求把机体产生的生物信号的模拟量转换成数字量这一转换过程称模数转换即数字量这一转换过程称模数转换即A/D转换这就是信号的采集过程，这就是信号的采集过程，D/A转换那么是实现转换那么是实现数字量到模拟量的转换，以进展对储存信号的数字量到模拟量的转换，以进展对储存信号的分析根据实验的需求可以编制相应的计算机分析根据实验的需求可以编制相应的计算机程序保证计算机在指令下运转程序保证计算机在指令下运转 第二章第二章 细胞外、细胞内记录细胞外、细胞内记录第一节第一节 细胞外记录细胞外记录 细胞外记录〔细胞外记录〔extracellular recording〕是把引导〕是把引导电极安放在神经组织的外表或附近引导神经组织的电电极安放在神经组织的外表或附近引导神经组织的电活动由于活动部位的神经元产生去极化，未活动的活动由于活动部位的神经元产生去极化，未活动的部位处于正常极化形状，在容积导体中的两部位间电部位处于正常极化形状，在容积导体中的两部位间电位不同，电流从一点流向另外一点放置于细胞外表位不同，电流从一点流向另外一点。
放置于细胞外表的电极就会记录出两者之间所产生的电位差细胞外的电极就会记录出两者之间所产生的电位差细胞外微电极记录的方便之处是电极不插入细胞除了玻璃微电极记录的方便之处是电极不插入细胞除了玻璃微电极外，金属微电极也是作细胞外记录的适宜电极微电极外，金属微电极也是作细胞外记录的适宜电极 细胞外所记录的电位比细胞内记录的小很多、这是由于信号受低电阻的细胞外液通路分流所致在外周神经用细胞外记录，在发生兴奋的部分与临近部位间构成部分电流因此可以记录到一个正-负-正的三相波胞外电极记录的电位大小和波形会有多种变化因此，对胞外记录电位的分析重点放在放电频率和埋伏期，而不去比较放电的幅度 对电位分析的目的在于认清电位是从一个神经元的哪个部位产生的，便于判别实验结果的意义如以电刺激视神经、在外侧膝状体的记录为例，可看到：突触前轴突的电位，是一个全或无的一个单向上升波由突触后轴突所产生的也是单向上升波但与突触前轴突电位有区别：〔1〕埋伏期较长，约为1.2-2.2ms；〔2〕对单一刺激常可引起多个电位；〔3〕上升波呈双凹形，构成M波胞体电位为长时程负锋电位，其埋伏期与突触后轴突的电位一样；细胞外记录的树突电位为慢双向的全或无电位。
起始为正波，它的埋伏期与突触后的相等，波形的慢变化反映激动在树突的传导速度比较由细胞各部位所记录电位的继续时间，轴突的最短约＜1ms，胞体较长为1.5-3ms，树突的最长为15～2Oms总之，细胞外记录方法较易，但对其结果的解释较为复杂 第二节第二节 细胞内记录细胞内记录 细胞内记录细胞内记录(intracellular recording)记录膜电位须记录膜电位须在膜的两侧各置一个电极构成一个环路，因此一个电极在膜的两侧各置一个电极构成一个环路，因此一个电极要插入细胞膜内细胞内记录可以准确丈量膜电位的绝要插入细胞膜内细胞内记录可以准确丈量膜电位的绝对值由于膜内到膜外的电阻很大，不能够出现短路的对值由于膜内到膜外的电阻很大，不能够出现短路的影响，故其值可以高达影响，故其值可以高达100mV以上它还能测定兴奋性以上它还能测定兴奋性突触后电位〔突触后电位〔EPSP〕抑制性突触后电位〔〕抑制性突触后电位〔IPSP〕及〕及动作电位细胞内记录法是研讨神经元根本生物物理特动作电位细胞内记录法是研讨神经元根本生物物理特性的有力手段要胜利而耐久地记录细胞内放电，除具性的有力手段要胜利而耐久地记录细胞内放电，除具备必需的设备外，还有两件事要做好：备必需的设备外，还有两件事要做好： 1．稳定问题，干扰稳定记录的活动来自两方面，．稳定问题，干扰稳定记录的活动来自两方面，即机械运动和由于动物呼吸和循环功能引起的运动。
即机械运动和由于动物呼吸和循环功能引起的运动 2．运用合格的微电极，以免对细胞呵斥严重损伤．运用合格的微电极，以免对细胞呵斥严重损伤记录细胞内电位根本上多用玻璃微电极记录细胞内电位根本上多用玻璃微电极 第三第三节节 微微电电极极 一一 、金属微、金属微电电极制造极制造 金属微金属微电电极具有极具有电电阻低、机械阻低、机械强强度高、可直接度高、可直接穿透硬穿透硬脑脑膜、膜、电电噪声低、可反复运用的噪声低、可反复运用的优优点，尤其点，尤其是在慢性埋藏是在慢性埋藏电电极的极的实验实验中被广泛采用同中被广泛采用同时时它也它也是是较较理想的理想的〔 〔微微〕 〕刺激刺激电电极极〔 〔尖端尖端40-70μm〕 〕，但是制，但是制造造过过程比玻璃微程比玻璃微电电极复极复杂杂钨丝钨丝金属微金属微电电极极较为较为常常用，用，钨丝钨丝有有稳稳定的理化性定的理化性质质，并有，并有强强度大、度大、韧韧性好性好的特点用直径的特点用直径0.23-0.25mm的的细钨丝细钨丝，拉直，剪，拉直，剪生生长长100mm的小段，用沙的小段，用沙纸纸打光其中一端磨成打光其中一端磨成锥锥形，形，锥锥形部分形部分长约长约20-30mm，尖端，尖端约约0.1mm，成，成为钨丝为钨丝微微电电极粗坯。
将粗坯的尖端极粗坯将粗坯的尖端长约长约20-30mm浸浸入己熔化的入己熔化的亚亚硝酸硝酸钠钠溶液内，快速拖溶液内，快速拖过过留意要使留意要使电电极尖端周极尖端周围围均匀地被腐均匀地被腐蚀蚀，，蚀蚀尖已到达要求的微尖已到达要求的微电电极依次在清水中清洗制成的极依次在清水中清洗制成的电电极极还还需求向需求向电电极极上涂上涂绝缘绝缘漆漆进进展展绝缘处绝缘处置，或者用硼置，或者用硼矽矽玻璃管套入玻璃管套入绝缘绝缘已制成的金属微已制成的金属微电电极尚需极尚需检查检查外表能否光滑外表能否光滑均匀及其均匀及其绝缘绝缘性能将电电极接到极接到4.5V电电池的池的负负极，极，正极与浸在生理正极与浸在生理盐盐水中的碳棒相接当水中的碳棒相接当电电极浸入极浸入盐盐水中水中时时，只需在，只需在电电极尖端有极尖端有1-2个气泡如尖端以个气泡如尖端以外的部分出外的部分出现现成串气泡，那么表示此成串气泡，那么表示此电电极不合格极不合格 二二 、、 拉拉 制制 和和 充充 灌灌 玻玻 璃璃 微微 电电 极极 的的 方方 法法 合合格格的的微微电电极极是是记记录录细细胞胞电电位位的的重重要要条条件件拉拉制制玻玻璃璃微微电电极极的的第第一一步步是是把把曾曾经经清清洁洁处处置置的的毛毛细细玻玻璃璃管管放放在在微微电电极极拉拉制制仪仪上上拉拉制制玻玻璃璃微微电电极极。
分分为为两两次次拉拉制制，，可可拉拉出出一一对对尖尖端端大大小小相相等等的的微微玻玻管管，，尖尖端端直直径径可可达达0.5μm左左右右即即时时放放在在显显微微镜镜下下检检查查，，看看其其外外形形和和尖尖端端开开口口，，以以及及尖尖端端直直径径能能否否符符合合要要求求假假设设进进展展细细胞胞内内记记录录，，为为了了顺顺利利穿穿刺刺细细胞胞并并减减小小损损伤伤，，可可把把微微电电极极尖尖端端磨磨成斜尖，成斜尖，这样这样的尖端也不易被阻塞的尖端也不易被阻塞 实验时，需求向微电极充灌盐溶液以保证电极的导电性电极插入细胞后，充灌液和细胞内液之间会发生分散作用而影响细胞内的成分普通用3mol／L KCI溶液作微电极的充灌液比较适宜，由于K+和Cl-的分散系数一样，并都带有单位电荷，也可以用2%的旁胺天蓝、0.5mol/L醋酸钠溶液〔pH7.7〕作为充灌液它的优点是在记录电位后，通以阴极电流2-10μA/min，可将旁胺天蓝泳出而标志出电极尖端位置用丈量电阻的方法检查微电极尖端直径其他条件一样时，电阻愈大，表示电极尖端愈细电阻过小〔如1-2MΩ以下〕表示电极尖端能够折断；电阻过大〔如20MΩ以上〕表示电极中电解液能够有气泡等。
普通微电极电阻在5-20MΩ是可用的 三、多管微电极 多管微电极的制造与单管的根本一样不同之处有以下几点：〔1〕相邻管壁要预先熔合；〔2〕拉细段：其原那么与单管微电极的拉制一样，但其速度要慢，以保证玻管相互充分熔合，使管壁有一定厚度；〔3〕拔尖：拉制成的多管电极还要分别把每只侧管的顶端在小煤气灯上加热烧弯，使其成放射状，以免各管的充灌液相混或呵斥短路作为细胞内记录的多管微电极的中心记录管头端要比其他管伸出20μm左右 靠玻璃丝的毛细管作用，直接向微电极管内注射灌注液，能保证溶液的浓度遇有气泡，用细丝从微电极粗的一端伸入触探之将其驱出这样在实验过程中即时充灌电极非常方便，经过极性作用于离子化溶液，推出带电荷的粒子作用于所记录的放电神经元普通先在中心管充以3mol/L KCI或4mol/L NaCl，阻值在10-40MΩ即算合格，药管的电阻不超越120MΩ为宜而用置换法充灌多管微电极的结果并不理想充灌好的微电极放置在使其尖端可浸入蒸馏水的容器内，放在4℃冰箱内保管2-3d 多管微电极与微电泳 多管微电极与微电泳注射是目前研讨中枢机能的重要方法也是研讨中枢递质的必要手段。
微电泳在19年先由Nastuk描画，这种方法是借助微电极，通以一定的电流将离子化的物质电泳到一个神经元或肌细胞它可以越过血脑屏障直接将物质施加于预定部位，使药物作用局限在较小范围内，运用量也可以按经过电极的电流量大致估计又可较准确地固定作用时间，因此有很大的优越性 四四 、、 具具 有有 特特 种种 用用 途途 的的 其其 他他 类类 型型 微微 电电 极极 除除以以上上所所述述研研讨讨细细胞胞电电活活动动用用的的电电极极外外，，根根据据不不同同的的研研讨讨目目的的，，利利用用不不同同的的技技术术，，己己有有一一些些新新型型微微电电极极运运用用于于电电生生理理学学的的研研讨讨中中 如如离离子子选选择择性性电电极极，，是是在在玻玻璃璃微微电电极极的的根根底底上上，，在在电电极极尖尖端端涂涂以以特特殊殊膜膜资资料料，，可可以以测测定定细细胞胞内内外外的的有有关关离离子子浓浓度度，，普普通通要要做做成成双双管管电电极极，，其其一一作作为为参参考考电电极极，，另另一一作作为为离离子子选选择择性性电电极极 此此外外还还有有免免疫疫微微电电极极，，其其原原理理是是将将待待测测物物质质的的抗抗体体结结合合在在微微电电极极尖尖端端的的外外外外表表，，在在记记录录电电位位时时，，神神经经末末梢梢释释放放的的肽肽类类物物质质与与电电极极外外表表的的抗抗体体结结合合，，故故可可在在记记录录电电位位的的同同时时，，还还可可准准确确测测定定肽肽的的释释放放部部位位，，上上述述各各种种微微电电极极都都是是用用于于记记录录电电位位。
微微电电极极还还可可用用作作细细胞胞内内电电刺刺激激〔〔详见胞内电刺激〕，也可用于细胞内标志技术详见胞内电刺激〕，也可用于细胞内标志技术 第三章第三章 脑内电刺激脑内电刺激 脑内电刺激法是研讨中枢功能 脑内电刺激法是研讨中枢功能定位的经典方法之一脑内电刺激法定位的经典方法之一脑内电刺激法不仅被广泛运用于动物实验，而且也不仅被广泛运用于动物实验，而且也被运用于临床治疗但必需指出此方被运用于临床治疗但必需指出此方法也有缺陷，例如电刺激对于神经元法也有缺陷，例如电刺激对于神经元胞体、轴突或树突的兴奋作用没有选胞体、轴突或树突的兴奋作用没有选择性，刺激电流易于分散超出所要兴择性，刺激电流易于分散超出所要兴奋的范围等因此用电刺激方法得到奋的范围等因此用电刺激方法得到的实验结果应结合其他方法所得结果的实验结果应结合其他方法所得结果仔细分析，下结论要慎重仔细分析，下结论要慎重 一、刺激一、刺激电电极极 刺激刺激电电极有极有单单极和双极刺激极和双极刺激电电极之分单单极刺激极刺激电电极可用不极可用不锈钢丝锈钢丝、康、康铜丝铜丝银丝银丝或或针针灸灸针针制成电电极要直，尖端光滑呈极要直，尖端光滑呈圆锥圆锥状，状，电电极要用极要用绝缘绝缘漆漆进进展展绝缘处绝缘处置，尖端裸置，尖端裸露露0.1-0.5mm。
双极刺激双极刺激电电极可由两个极可由两个单单极刺极刺激激电电极并列而成另一种双极刺激极并列而成另一种双极刺激电电极是同极是同心心圆电圆电极刺激电电极在运用前，必需极在运用前，必需检查检查其其绝缘绝缘性其方法是把性其方法是把电电极接在极接在1.5V干干电电池的池的阴极，浸入生理阴极，浸入生理盐盐水中只需水中只需电电极尖端裸露极尖端裸露部分有气泡构成才符合要求双极刺激部分有气泡构成才符合要求双极刺激电电极极在运用前常用万用表丈量其在生理在运用前常用万用表丈量其在生理盐盐水中的水中的电电阻，普通在阻，普通在20-60kΩ为为宜 二、刺激参数 用于察看脑内某些核团或脑区的生理机能时，采用长串方波，其波宽小于lms，常用0.4或0.2ms，强度小于200μA，频率在100Hz以下在研讨某核团或脑区与另一核团或脑区的纤维联络时，采用单个或2-5个的短串方波诱发顺行激动，其他参数同上三、刺激电极尖端定位 断定刺激电极的位置，普通用直流电凝固法即将单极刺激电极接阳极，动物头皮接阴极，或同心圆电极外套接阳极，内芯接阴极，通以1mA左右，15-60s的直流电，然后将动物脑用10％福尔马林液固定，切片进展组织学鉴定。
四四、、脑脑立立体体定定位位术术 脑脑立立体体定定位位术术是是运运用用脑脑立立体体定定位位仪仪将将电电极极插插入入脑脑内内某某一一特特定定的的区区域域或或核核团团进进展展刺刺激激、、破破坏坏或或引引导导电电位位〔〔也也可可用用其其进进展展微微量量注注射射〕〕，，借借以以了了解解该该部部位位的的生生理理功功能能这这在在神神经经生生物物学学、、神神经经药药理理学学及及神神经经病病理理学学也也获获得得广广泛泛运运用用，，在在中中医医药药的的研研讨讨中中也也常常运运用用脑脑定定位位术术的的原原理理是是根根据据前前后后、、左左右右及及上上下下三三维维座座标标来来定定位位，，参参照照动动物物颅颅骨骨的的某某些些标标志志，，如如矢矢状状缝缝、、外外耳耳道道中中心心轴轴、、前前囱囱中中心心〔〔Bregma〕〕、、人人字字缝缝尖尖〔〔Lamda〕〕，，上上门门齿齿根根部部等等部部位位，，这这些些标标志志与与脑脑内内某某一一构构造造有有相相对对恒恒定定的的关关系系经经过过参参照照有有关关脑脑立立体体定定位位图图谱谱，，便便可可寻寻觅觅实实验验所所需需求求的部位 第六章 第六章 体表心电图体表心电图 虽然心电图运用到临虽然心电图运用到临床己近百年，但至今仍是床己近百年，但至今仍是运用最普遍的心电活动的运用最普遍的心电活动的记录方法，也是发现和粗记录方法，也是发现和粗筛心律失常的最常用的方筛心律失常的最常用的方法。
狭义的临床电生理的法狭义的临床电生理的概念是指心内心电图及程概念是指心内心电图及程序心脏刺激，但广义的概序心脏刺激，但广义的概念包括体表心电图除标念包括体表心电图除标准准12导联心电图外，体表导联心电图外，体表记录心电图技术还有如下记录心电图技术还有如下多种：体表规范导联心电多种：体表规范导联心电图；心向量图；食道心电图；心向量图；食道心电图；动态长时程心电图；图；动态长时程心电图；运动心电图；正交心电图运动心电图；正交心电图；高频宽幅心电图；心室；高频宽幅心电图；心室晚电位；体表希氏束电图晚电位；体表希氏束电图。