單側(cè)黑質(zhì)紋狀體通路損毀改變大鼠丘腦網(wǎng)狀核神經(jīng)元的電活動(dòng)觀察

1、單側(cè)黑質(zhì)紋狀體通路損毀改變大鼠丘腦網(wǎng)狀核神經(jīng)元的電活動(dòng)觀察unilaterallesinfthenigrstriatalpathayhangestheneurnalativityftheretiularthalainuleusintheratzhangqiajun,liujian,liuyaping,yuanhaifeng,garui,xiangli1材料與方法1.2電生理記錄電生理記錄在黑質(zhì)致密部損毀后2周進(jìn)展。大鼠在烏拉坦(1.2g/kg,i.p.)麻醉下固定于腦立體定位儀上，并確定右側(cè)trn的位置：ap1.4-1.6；l1.8-2.0；d5.6-6.25。采用玻璃微電極細(xì)胞外記錄法記錄t

2、rn內(nèi)gaba能神經(jīng)元的放電。電極尖端直徑1-2，阻抗10-20，充灌液為0.5l/l醋酸鈉含20g/l滂胺天藍(lán)。細(xì)胞放電經(jīng)微電極放大器顯示于記憶示波器上(nihnkhden)，以觀察電位波形和細(xì)胞放電的形式，同時(shí)信號(hào)輸入監(jiān)聽器監(jiān)聽。將信噪比大于31的、穩(wěn)定的單細(xì)胞放電經(jīng)生物電信號(hào)采集與分析系統(tǒng)(ed1401spike2)輸入計(jì)算機(jī)后，做實(shí)時(shí)觀察、儲(chǔ)存和進(jìn)展頻率及放電形式的分析，每一神經(jīng)元的采樣時(shí)間5-10in。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中監(jiān)測(cè)大鼠心電，直腸溫度維持在(370.5)。1.3gaba能神經(jīng)元確實(shí)認(rèn)及放電形式分析trn的gaba能神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢皇且哉嗖橹鞯?相波，動(dòng)作電位時(shí)程1.5-2.5s

3、，放電頻率5-40hz，不規(guī)那么或短串爆發(fā)式活動(dòng)1。根據(jù)放電間隔圖(interspikeintervalhistgra,isih)和不對(duì)稱指數(shù)確定神經(jīng)元的放電形式。每一神經(jīng)元isih的生成最少包含500個(gè)動(dòng)作電位，bin寬4s。根據(jù)該圖將神經(jīng)元的放電形式分為：規(guī)那么、不規(guī)那么和爆發(fā)式放電。規(guī)那么放電isih呈對(duì)稱分布；不規(guī)那么放電isih呈隨機(jī)分布；爆發(fā)式放電isih呈現(xiàn)逐漸衰減的正偏態(tài)分布。從isih中我們還測(cè)量和計(jì)算了眾數(shù)(de)和不對(duì)稱指數(shù)(asyetryindex)，以協(xié)助判斷神經(jīng)元放電形式的變化。眾數(shù)是指最高頻率的放電間隔；不對(duì)稱指數(shù)為眾數(shù)與平均放電間隔的比值，反映放電間隔圖的形狀，

4、該值小于1表示正偏態(tài)分布，反映神經(jīng)元活動(dòng)的規(guī)律性7。1.4組織學(xué)定位電生理記錄完畢后，通過玻璃微電極電泳滂胺天藍(lán)標(biāo)記記錄位點(diǎn)(-20a，15in)。大鼠在麻醉下經(jīng)心臟灌注生理鹽水，隨后用40g/l多聚甲醛溶液灌注固定，迅速斷頭取腦，后固定4h。冠狀冰凍切片，片厚50，確定被記錄神經(jīng)元的位置。2結(jié)果2.1兩組大鼠trn內(nèi)神經(jīng)元的放電頻率實(shí)驗(yàn)共記錄和分析了52個(gè)神經(jīng)元的電活動(dòng)，其中pd組29個(gè)，對(duì)照組23個(gè)。這些神經(jīng)元均符合gaba能神經(jīng)元的鑒定標(biāo)準(zhǔn)，且位于trn內(nèi)。對(duì)照組大鼠trn內(nèi)gaba能神經(jīng)元的放電頻率為5.0-35.7hz(14.71.6,n=23)，pd組神經(jīng)元的放電頻率變化范圍是11

5、.8-67.0hz(33.83.0,n=29)。與對(duì)照組相比，pd組神經(jīng)元的平均放電頻率顯著增高(p0.001,圖1a)。圖1兩組大鼠trn神經(jīng)元放電頻率、平均放電間隔和不對(duì)呈指數(shù)的比擬略fig.1parisnsfthefiringrate,eaninterspikeintervalandasyetryindexftrnneurnsinntrlandpdrats2.2兩組大鼠trn內(nèi)神經(jīng)元的放電形式對(duì)照組大鼠的神經(jīng)元表現(xiàn)出2種放電形式，不規(guī)那么放電神經(jīng)元4個(gè)(17%,n=23)，爆發(fā)式放電神經(jīng)元19個(gè)(83%,n=23)。在pd組大鼠，有3種形式的神經(jīng)元放電，規(guī)那么放電神經(jīng)元2個(gè)(7%,n=2

6、9)，不規(guī)那么放電神經(jīng)元13個(gè)(45%,n=29)，爆發(fā)式放電神經(jīng)元14個(gè)(48%,n=29)。經(jīng)2檢驗(yàn)，pd組大鼠爆發(fā)式放電神經(jīng)元明顯減少(p0.05)，而不規(guī)那么放電神經(jīng)元增加，同時(shí)有規(guī)那么放電神經(jīng)元的出現(xiàn)(圖2)。圖2對(duì)照組和pd組大鼠trn神經(jīng)元放電形式的分布略fig.2thedistributinffiringpatternsftrnneurnsinntrlandpdrats反映2組大鼠trn中g(shù)aba能神經(jīng)元放電形式的參數(shù)平均放電間隔和不對(duì)稱指數(shù)也有顯著差異。對(duì)照組和pd組神經(jīng)元的平均放電間隔分別是(86.29.2)s和(37.63.7)s，pd組大鼠的平均放電間隔明顯縮短(p0.

7、001)，說明放電頻率增高；不對(duì)稱指數(shù)在對(duì)照組大鼠為0.420.07，pd組大鼠是0.760.06，pd組顯著大于對(duì)照組(p0.001)，其均值更接近于1，說明放isih趨向于正態(tài)分布，即爆發(fā)式活動(dòng)減少(圖1b、1)。3討論我們分別從6只對(duì)照組大鼠記錄到23個(gè)gaba能神經(jīng)元放電，從10只pd組大鼠記錄到29個(gè)gaba能神經(jīng)元的電活動(dòng)，經(jīng)組織學(xué)確認(rèn)它們均位于trn內(nèi)。黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元的變性，導(dǎo)致紋狀體中多巴胺程度顯著降低，從而引起整個(gè)基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路的功能改變?；咨窠?jīng)節(jié)環(huán)路由直接和間接2條通路所組成，當(dāng)紋狀體中多巴胺程度降低時(shí)，組成直接通路的、表達(dá)d1受體的紋狀體中等大小棘狀投射gaba能神經(jīng)元傳出活動(dòng)降低，使環(huán)路的傳出核(黑質(zhì)網(wǎng)狀部和腳內(nèi)核)抑制性輸出增加；而組成間接通路的、表達(dá)d2受體的紋狀體中等大小棘狀投射gaba能神經(jīng)元傳出活動(dòng)增加，抑制蒼白球的活動(dòng)，導(dǎo)致底丘腦核活動(dòng)增強(qiáng)，興奮性谷氨酸能傳出增加了傳出核的抑制性輸出。因此，黑質(zhì)紋狀通路的變性導(dǎo)致基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路直接通路的抑制性活動(dòng)減弱，間接通路的興奮性活動(dòng)增強(qiáng)，使