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1、蛙离体神经干生物电信蛙离体神经干生物电信号与兴奋性检测号与兴奋性检测1RM-6240生物信号采集系统生物信号采集系统21.材料和方法材料和方法(Materialsandmethods)1.2药品药品(drug)任氏液任氏液每升任氏液含每升任氏液含NaCl6.5g、KCl0.14g、CaCl20.12g,、NaHCO30.20g、NaH2PO40.01g。31.3器材器材(Experimentalapparatus)RM6240生物信号处理系统生物信号处理系统(RM6240multichannelphysiologicalrecordingandprocessingsystem) )(成都仪器厂
2、)、神经标本盒(成都仪器厂)、神经标本盒(nervechamber)。RM6240C微机生物信号处理系统微机生物信号处理系统神经干标本盒神经干标本盒S+S-ER1-R1+R2-R2+S S+ +、S S- -刺激电极,刺激电极,E E接地电极,接地电极,r r1- 1- 、r r1+1+和和r r2- 2- 、r r2+2+引导电极,引导电极,刺激刺激电极电极引导引导电极电极引导引导电极电极4仪器连接RM6240C微机生物信号处理系统神经干标本盒。S+S-ER1-R1+R2-R2+神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1、2通道1.5仪器连接和参数仪器连接和参数(Apparatus
3、junctionandparameter)神经干标神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1、2通道。通道。刺激器刺激器输出接刺激电极。输出接刺激电极。1、2通道时间常数通道时间常数0.02s、滤波频率、滤波频率3KHz、灵敏度、灵敏度5mV,采样频率:,采样频率:100KHz,扫描速度:,扫描速度:0.2ms/div。单刺激方式,电。单刺激方式,电压压1.0V,波宽,波宽0.1ms,延迟,延迟1ms,同步触发。,同步触发。S+S-ER1-R1+R2-R2+神经干标神经干标本盒本盒RM6240C微机生物微机生物信号处理信号处理系统系统第第2通
4、道通道第第1通道通道刺激器刺激器输出口输出口刺激电极刺激电极第第1对引对引导电极导电极第第2对引对引导电极导电极6“实验”菜单中选择自定义实验项目“神经干动作电位”进入实验状态。仪器参数:1、2通道时间常数0.020.002s、滤波频率1KHz、灵敏度5mV,采样频率:40KHz,扫描速度:0.5ms/div。单刺激激方式,刺激幅度0.13V,刺激波宽0.1ms,延迟5ms,同步触发。1.5仪器连接和参数采样频率通道模式扫描速度灵敏度滤波频率时间常数1.6记录动作电位记录动作电位(Recordactionpotential)神经干标本置于标本盒的电极神经干标本置于标本盒的电极上,上,用用1.0
5、V电压,波宽电压,波宽0.1ms的单个方波刺激神经干的单个方波刺激神经干,引导引导CAP。ApDpAnDn问题:问题:ApAn与与DpAn。实验验证。实验验证假设假设2:NF传导速度的传导速度的不同使不同使ApAn。实验验证。实验验证假设假设3:BAP是由不对称是由不对称正相波和负相波叠加而成,正相波和负相波叠加而成,实验验证实验验证CentralendPeripheralend刺激电极刺激电极引导电极引导电极引导电极引导电极接地接地8Positivenegative2.1测定中枢端引导的双相动作电位(测定中枢端引导的双相动作电位(biphasicactionpotential,BAP)用用1
6、.0V电压,波宽电压,波宽0.1ms方波刺激神经干末梢端,测定中枢端方波刺激神经干末梢端,测定中枢端BAP正、负向振幅正、负向振幅(amplitude,A)和时程和时程(duration,D)2.观察(观察(observations)A1chpD1chpA1chnD1chnA2chpD2chpA2chnD2chnCentralendPeripheralendA1chp4mV刺激电极刺激电极引导电极引导电极引导电极引导电极92.4兴奋传导速度的测定兴奋传导速度的测定用用1.0V电压,波宽电压,波宽0.1ms的单个方波激刺激神经的单个方波激刺激神经干中枢端,测定第干中枢端,测定第1和第和第2对引导
7、电极引导对引导电极引导CAP起点的时间差起点的时间差t,根据,根据SR1-R2-/t计算出计算出AP的传导速度。的传导速度。SR1-R2-t=SR1-R2-t+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralend10DmAmAmDm2.5 2.5 测定单相动作电位测定单相动作电位(monophasic action monophasic action potentialpotential,MAPMAP) 用镊子夹用镊子夹伤对伤对1 1对引导电极间的神经干,对引导电极间的神经干,然后用然后用1.0V1.0V电压,波宽电压,波宽0.1ms0.1ms的单个方波激刺激神经干中枢的单
8、个方波激刺激神经干中枢端,测定末梢端端,测定末梢端MAPMAP振幅和时振幅和时程。程。(1ch)刺激电极刺激电极引导电极引导电极引导电极引导电极11刺激伪迹刺激伪迹(Stimulusartifact)刺激器放大器+地刺激电流刺激电流i-i+R+R-地刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号。信号。刺激刺激伪迹伪迹121314(1)为什么能引导出双相动作电位,其原理是什么?为什么能引导出双相动作电位,其原理是什么?-+-+-+-+A=BABA=B+-+-+-+-+-+AB胞外胞外外外内内外外内内内内外外内内外外1
9、5(2)为什么)为什么AP1较较AP2出现早且波形幅度大呢?出现早且波形幅度大呢?粗粗细细16阈强度阈强度:对神经干而言,阈强度是指神经干刚对神经干而言,阈强度是指神经干刚好能产生动作电位的刺激强度。好能产生动作电位的刺激强度。最大刺激强度最大刺激强度:能产生最大动作电位的最小刺能产生最大动作电位的最小刺激强度。激强度。2. 阈强度、最大刺激强度阈强度、最大刺激强度17AA“全全”或或“无无”单个细胞单个细胞神经干神经干/复合神经纤维复合神经纤维非非“全全”或或“无无”细胞内外细胞内外细胞外细胞外单向单向双向双向180V0.25V0.3V 0.4V0.5V0.6V0.7V0.8V0.9V19(
10、2)AP1与与AP2的波峰的时差的波峰的时差r1点与点与r3点间的距离点间的距离3.测定传导速度测定传导速度(自动自动/手动手动)(1)V=S/t(m/s)20S1S2r1r4r3r2S(cm)214.检测兴奋性周期变化检测兴奋性周期变化绝对不应期绝对不应期相对不应期相对不应期阈上阈上超常期超常期阈下阈下低常期低常期阈上阈上022最大刺激强度最大刺激强度保持刺激强度和波宽不变保持刺激强度和波宽不变23随着波间隔的缩小,随着波间隔的缩小,越来越多神经纤维在越来越多神经纤维在接受第二个刺激时已接受第二个刺激时已处于第一个刺激诱发处于第一个刺激诱发的动作电位的不应期,的动作电位的不应期,所产生的复合动作电所产生的复合动作电位波幅就减小了。位波幅就减小了。24S1S2r1r4r3r25、单相动作电位单相动作电位(1)彻底夹伤)彻底夹伤r1与与r2之间神经干之间神经干(2)产生单相)产生单相AP原因原因 兴奋不能传导至兴奋不能传导至B点点25