脊髓背角初级传入与放电模式关系及超极化反跳现象的研究

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1、第四军医大学硕士学位论文脊髓背角初级传入与放电模式关系及超极化反跳现象的研究姓名：王佳楠申请学位级别：硕士专业：神经生物学指导教师：胡三觉20070501第四军医大学硕士学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示

2、了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：保护知识产权声明本人完全了解第四军医大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属第四军医大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为第四军医大学。学校可以公布论文的全部或部分内容（含电子版，保密内容除外），可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论文。学校有权允许论文被查阅和借阅，并在校园网上提供论文内容的浏览和下载服务。论文作者签名：导师签名：日期：1第四军医大学硕士学

3、位论文脊髓背角初级传入与放电模式关系及超极化反跳现象的研究硕士研究生：王佳楠导师：胡三觉教授辅导教师：王文挺博士第四军医大学神经生物学教研室，西安710032中文摘要神经元接受刺激后产生动作电位，是神经元最主要的功能反应之一。以往对神经元电生理基本性质的研究中，发现了神经元产生动作电位具有多种不同排列组合的时间模式，也称为放电模式。并且证实这种组成序列的动作电位会通过突触向其它神经元进行传递，也即是说，神经元的放电模式很可能携带了传递的信息。但是对于不同放电模式如何参与信息的传递还了解得很少。突触传递是中

4、枢神经系统神经元之间信息传递的基本方式。在化学突触中，突触前神经末梢的递质释放实质上是一个由电信号传递向分子信号传递的转换过程。突触前神经元接受刺激后产生具有一定时间排列特征动作电位，形成某种放电模式，该放电模式通过轴突传递到纤维末梢，引起末梢释放神经递质，完成电信号向化学信号的转换，达到信息传递的目的。然而已知的放电模式种类繁多，而且没有具体的分类标准，神经递质的种类也较多，而且同一递质有多种不同的受体，递质与受体结合就会产生不同的效应，这就为研究神经元放电模式和神经递质释放之间的关系带来困难。关于电信

5、号2第四军医大学硕士学位论文如何转换为化学信号，两者之间究竟存在什么相互关系的问题至今尚不清楚。本研究目的在于探索神经元放电模式与神经纤维末梢递质释放的关系，研究放电模式是否通过引起不同的递质释放或调变递质释放的程度来实现其生理意义。突触传递效率是指突触对神经信息传递能力的大小。目前关于判定突触传递效率的指标，主要是对单个脉冲刺激诱发兴奋性和抑制性突触后电位（EPSPs和IPSPs）的幅度和斜率，兴奋性和抑制性突触后电流（EPSCs和IPSCs）的幅度和面积。我们认为仅通过对单个脉冲刺激诱发的突触后电位或

6、电流单一指标的分析不足以真实反映突触传递效率。按照目前的观点，一系列动作电位才可能真正携带信息，所以应该综合考察不同排列组合的多个刺激脉冲引起突触后神经元产生EPSC的情况，以此检验突触前神经元不同放电模式对突触传递效率的影响，而不只是考查单个刺激诱发的突触后效应。脊髓背角是源于背根结神经元的初级传入纤维终止并与位于脊髓背角的中枢神经元形成突触的区域，这一区域在躯体感觉系统中起着重要的中继及处理感觉信息的作用。由于其重要性，所以对该区域的研究比较深入，使我们对其解剖结构和所包含的中间神经元的形态和纤维联系

7、有比较清楚地认识，所以我们选择脊髓背角作为研究对象。“去极化反跳”是指神经元受到超极化脉冲刺激后随即出现的短暂膜电位去极化反应，其产生机制是由于超极化刺激引起低阈值T型钙通道开放，钙离子内流导致的膜去极化，对于神经元的放电模式、节律活动和突触可塑性具有重要的调节作用。该现象作为神经元的基本膜特性已在许多不同脑区的神经元上记录到，包括丘脑、小脑、海马和脊髓前角运动神经元。但是脊髓背角感觉神经元是否具有去极化反跳的性质或者新的反跳现象尚不清楚，我们对此进行了研究。3第四军医大学硕士学位论文研究方法：用两周龄S

8、D大鼠脊髓制备带背根脊髓薄片标本，利用红外可视膜片钳全细胞记录技术进行记录。所用刺激信号由刺激器发出，通过吸入电极刺激背根，记录电极记录脊髓背角突触后神经元的兴奋性突触后电流。主要研究结果：1.改进了本实验室以往采用明胶半包埋方法制作带背根的脊髓薄片的方法，不用明胶进行包埋，直接将获得的脊髓段嵌入琼脂块，更好的保持了细胞活性。2.通过背根刺激，于42个背角II层神经元上记录到Aβ、Aδ和C纤维诱发的单突触反应，主要记录了突触后