单侧黑质纹状体通路损毁诱发大鼠伏核神经元放电频率增加

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1、单侧黑质纹状体通路损毁诱发大鼠伏核神经元放电频率增加：张巧俊，蔺雪梅，刘健，杨慧丽，吴仲恒，刘欣【摘要】　　目的观察单侧黑质纹状体通路损毁对大鼠伏核(nucleusaccumbens,NAc)神经元电活动的影响。方法采用在体细胞外记录方法研究正常大鼠和帕金森病(Parkinsonsdisease,PD)大鼠NAc神经元放电频率和放电形式的变化。结果对照组和PD组大鼠NAc神经元的平均放电频率分别是(5.0±0.5)Hz(n=25)和(8.6±0.7)Hz(n=26)，PD组大鼠NAc神经元的放电频率显著高于对照组(P<0.01)。在对照组，

2、88%(22/25)的神经元呈不规则放电，12%(3/25)呈现爆发式放电；而在PD组，具有不规则和爆发式放电的神经元比例分别为92%(24/26)和8%(2/26)，两组大鼠NAc神经元的放电形式无明显差异(P>0.05)。结论单侧黑质纹状体通路损毁诱发大鼠NAc神经元的放电频率增加。【关键词】伏核；帕金森病；电生理学；大鼠　　ABSTRACT:ObjectiveToinvestigatethechangesinneuronalactivityofthenucleusaccumbens(NAc)ofratsfolloinedethodsin

3、controlandParkinsonsdisease(PD)rats.ResultsTheresultsshoeanfiringrateofNAcneuronsincontrolandParkinsonsdisease(PD)ratseanfiringrateofNAcneuronsinPDratsbens;Parkinsonsdisease;electrophysiology;rat　　帕金森病(Parkinsonsdisease,PD)多发生于中老年人群，是一种以中脑黑质致密部(substantianigraparspacta,SNc

4、)多巴胺能神经元进行性退变为主要病理特征的神经系统变性疾病。临床表现以进行性加重的运动迟缓、肌强直、静止性震颤和姿势步态异常为特征。但是PD不仅仅是一个运动系统的疾病，研究发现在部分PD患者有抑郁、焦虑和痴呆的表现，并且这些表现可出现在运动系统症状之前[1]。磁共振和尸检发现PD患者边缘系统的杏仁核和海马的体积缩小，这些结构中的神经元减少和路易氏体形成。上述研究表明，黑质纹状体通路的变性导致了边缘系统形态和功能的改变[2]。伏核(nucleusaccumbens,NAc)是边缘系统的重要组成部分，它发出纤维投射到脑内许多核团，同时也接受其他核团的纤

5、维投射。研究证实NAc接受来自皮质、腹侧被盖区(ventraltegmentalarea,VTA)、SNc、背缝核和蓝斑的传入投射，它在行为控制、药物成瘾、镇痛、学习与记忆等方面具有重要的作用[34]。然而，黑质纹状体通路的变性对NAc神经元活动的影响目前尚不清楚。因此，本研究以6羟基多巴胺(6hydroxydopamine,6OHDA)PD模型大鼠为对象，采用玻璃微电极在体细胞外记录方法，观察PD模型大鼠在SNc多巴胺能神经元损毁后NAc神经元电活动的变化。　　1材料与方法　　1.1PD大鼠模型的建立　　实验选用西安交通大学实验动物中心提

6、供的健康雄性SD大鼠22只，体重230-350g。大鼠在标准环境饲养1周，随机分为对照组(n=10)和PD组(n=12)。PD组大鼠在水合氯醛(300mg/kg，腹腔注射)麻醉下固定于脑立体定位仪上，根据PaxinosΩ，充灌液为0.5mol/L醋酸钠(含20g/L膀胺天蓝)。细胞放电经微电极放大器显示于记忆示波器上，以观察电位波形和细胞放电的形式，同时信号输入监听器监听。将信噪比大于3∶1的、稳定的单细胞放电经生物电信号采集与分析系统输入计算机后，做实时观察、储存和进行频率及放电形式的分析，每一神经元的采样时间5-10min。整个实验过程中监测

7、大鼠心电，直肠温度维持在(37±0.5)℃。　　根据放电间隔图(interspikeintervalhistogram,ISIH)确定神经元的放电形式。每一神经元ISIH的生成最少包含500个动作电位，bin宽4ms。依据ISIH图将神经元的放电形式分类。规则放电：ISIH呈对称分布；不规则放电：ISIH呈随机分布；爆发式放电：ISIH呈现逐渐衰减的正偏态分布。本研究还从ISIH中测量和计算了众数(mode)、不对称指数(asymmetryindex,AI)和变异系数(coefficientofvariation,CV)，以协助判断神经元放电形式的

8、变化。众数指最高频率的放电间隔(interspikeinterval,ISI)；AI为众数与平均ISI的比值，反映ISIH