生后早期大鼠视皮层锥体神经元的电学特性

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1、生后早期大鼠视皮层锥体神经元的电学特性：孟凯，李延海，谢雯，张莉，李萍，韩太真【摘要】目的观察生后早期大鼠视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的电学特性。方法采用膜片钳全细胞记录结合显微镜直视细胞技术，在急性分离的大鼠视皮层脑片标本上，探讨生后早期大鼠视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的被动和主动电学特性以及动作电位(AP)的发放特征。结果生后11～13d(P11～13)大鼠锥体神经元静息电位为(-56.6±1.8)mV，输入阻抗为(185.4±2.7)MΩ，膜电容为(77.9±2.2)pF，时间常数为(16.9±2.4)ms。AP的幅值和时程分别为(

2、97.7±2.7)mV和(2.3±0.1)ms，阈电位为(-31.8±1.4)mV，后超极化电位为(-65.3±1.3)mV。在受到长的强度不变的去极化电流时，多数神经元表现出明显的锋电位频率适应。AP发放时其稳定放电频率约为第1个放电频率的(30.4±9.4)%。　结论P11～13大鼠视皮层的锥体神经元的电学特性与成年大鼠不完全相同，大多数的神经元表现出规则放电形式，但其放电频率的适应程度较小。【关键词】电学特性;大鼠;视皮层;膜片钳　　ABSTRACT:ObjectiveToinvestigatetheelectrophysi

3、ologicalpropertiesoflayerⅡ/Ⅲpyramidalneuronsoftheearlypostnatalstageratvisualcortex.MethodsByusingtheprecordingtechniquebinedidalneuronsinacuteratvisualcorticalslices.ResultsRestingmembranepotential,inputresistance,membranecapacitanceandmembranetimeconstantofpyramidal

4、neuronsatpostnataldays11-13(P11-13)V,(185.4±2.7)MΩ,(77.9±2.2)pFand(16.9±2.4)ms,respectively.ActionpotentialamplitudeanddurationVand(2.3±0.1)ms,respectively.ThresholdpotentialVandafterdepolarizingpotentialV.ostoftheneuronsdisplayregularfiringpatterns,butthedegreeoffiri

5、ngfrequencyadaptationisrelativelysmall.　　KEYASON等[9]采用此方法探讨了成年大鼠视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的电学特性，至今仍作为重要的参考资料。本研究中，我们采用膜片钳全细胞记录技术，在急性分离的大鼠视皮层脑片标本上，系统探讨了生后早期大鼠视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的被动和主动电学特性，以及AP的发放特征。研究结果进一步丰富了锥体神经元的电生理学资料，为充分了解神经元功能及探讨该部位的突触可塑性提供背景性资料。　　1材料与方法　　1.1实验动物实验选用西安交通大学医学院实验动物中心提供的

6、健康SpragueDain，以降低脑温度，待仅有微弱呼吸时取出。大鼠断头后，立即将大脑移出并放置于冰冷(1～4℃)的950mL/LO2和　　50mL/LCO2饱和的人工脑脊液(artificialcerebrospinalfluid,ACSF)中。ACSF中含(单位mmol/L)：NaCl124，KCl5，KH2PO41.25，MgSO41.3，CaCl22.4，NaHCO326，　　葡萄糖10，其渗透压为305～310mOsm/kgH2O。用振动切片机(MA752，英国Campden公司)将含有视皮层的脑组织块切成400μm

7、厚的脑片。将切好的脑片移至内有ACSF的自制的孵育槽内，并持续通950mL/LO2和50mL/LCO2的混合气体，室温下孵育。在电生理实验前，脑片孵育至少1.5h。　　1.3视皮层脑片的全细胞记录将孵育后的脑片转移到灌流记录槽中，并放置自制的铂金盖网(用铂金丝弯成U形框架，在其上粘附几根细尼龙丝)于脑片上方以固定脑片的位置。使用蠕动泵持续向记录槽中灌注氧饱和的ACSF，灌流速度为2.5～3mL/min，使用温控仪将记录槽内灌流液温度维持于(31±0.5)℃。　　使用奥林巴斯直立式红外微分干涉相差显微镜，确定脑区和选择细胞。首先，参

8、照脑立体定位图谱[11]，在低倍物镜(×5)下找到大鼠初级视皮层单眼区(primaryvisualcortex,monoculararea,V1M)的Ⅱ/Ⅲ层(图1)，然后在高倍浸水物镜(×40)下，通过红外摄像头在监视器上选择边界清楚、表明光滑且