大鼠M1-CPu和CPu-SNr神經(jīng)通路的電生理研究.pdf

1、關于動物行為與認知的神經(jīng)支配已經(jīng)成為神經(jīng)科學、信息科學等交叉學科究的熱點.神經(jīng)元胞外記錄技術的完善,使得我們能夠容易提取到單個甚至同時記錄到大量神經(jīng)元群體的胞外鋒電位發(fā)放情況,這為研究與運動相關神經(jīng)元、核團及行為控制通路提供了極好的技術.
　　本實驗以成年SD(Sprague-Dawley)大鼠為實驗材料,利用自己制作的4電極(Tetrod)或2電極(Stereotrode),通過由美國Plexon公司生產的MAP16道數(shù)據(jù)采集處

2、理系統(tǒng),記錄并提取麻醉狀態(tài)下大鼠尾殼核(Nucleus Caudate Putamen,CPu)及黑質網(wǎng)狀部(Substantia nigra pars reticulate,SNr)單個神經(jīng)元的鋒電位序列,并結合腦內微量注射谷氨酸鈉以興奮大腦初級運動皮層(primary motor cortex,M1)及CPu的刺激方法,研究了M1-CPu和CPu-SNr通路中相關核團的作用關系,以期能夠對以神經(jīng)控制為基礎的動物機器人的運動制導提供理

3、論基礎.
　　實驗發(fā)現(xiàn):(1)麻醉狀態(tài)下大鼠大多數(shù) CPu神經(jīng)元為爆發(fā)式放電,峰間隔集中分布在4-10ms內.(2)大鼠在麻醉狀態(tài)下,向M1注射谷氨酸鈉,在同側CPu記錄神經(jīng)元放電,結果:注射前放電頻率是0.56±0.12Hz;注射過程中放電頻率是0.49±0.12Hz,與注射前相比較無顯著性差異(P=0.06>0.05);注射后0-30s放電頻率為0.37±0.09Hz,與注射前相比較差異極顯著(P=0.00<0.01);注射后

4、60-90s神經(jīng)元放電頻率為0.14±0.06Hz,與注射前相比較差異極顯著(P=0.00<0.01).(3)大鼠在麻醉狀態(tài)下,向 M1注射谷氨酸鈉,在同側 SNr區(qū)域記錄神經(jīng)元放電,結果:注射前頻率是7.02±2.12Hz;注射過程中頻率是7.18±2.23Hz,與注射前相比無顯著性差異(P=0.38>0.05);注射后0-30秒神經(jīng)元放電頻率為7.62±2.22Hz,與注射前相比也無顯著性差異(P=0.06>0.05).(4)大鼠在

5、麻醉狀態(tài)下,向CPu注射谷氨酸鈉,在同側SNr記錄神經(jīng)元放電, 結果:注射前頻率為7.17±1.12Hz;注射過程中為2.28±0.91Hz,與刺激前相比差異性極顯著(P=0.00<0.01);刺激后0-30秒,神經(jīng)元放電頻率為6.13±1.36Hz,與刺激前相比無顯著差異(P=0.34>0.05)
　　結論:大鼠M1興奮后幾十秒導致的CPu神經(jīng)元放電活動被抑制,這種抑制更可能是來自于CPu內部的γ—氨基丁酸(GABA)