神經纖維電信號與生物光子傳導的關系研究.pdf

1、神經細胞間的信號通訊是神經系統實現其各種生理功能的基礎。經典理論和學說認為，神經細胞的信息傳遞方式主要有兩大類：生物電傳遞和化學傳遞?；瘜W傳遞介導突觸信號的傳遞，而生物電傳遞主要介導動作電位在軸突上的傳導。目前普遍認同的信號在神經纖維上的傳導理論為Hodgkin和Huxley等建立的離子學說，也稱之為HH學說(或HH模型)。但是目前的研究提示離子學說并不能完全解釋神經纖維上電信號傳導存在的一些實驗現象，甚至出現一些矛盾的情況。最近研究提

2、出神經纖維上的信號傳遞可能不完全是因為離子跨膜流動的結果，而是一種以“孤子波”方式傳遞?？墒沁@種“孤子波”的生物物理學特征卻不得而知。生物光子是生物體內自發(fā)產生的超弱光子輻射。最近的研究發(fā)現表明生物光子的活動能在大鼠的感覺和運動神經纖維上傳遞。此外，小鼠腦片谷氨酸誘導的生物光子的活動能在神經回路上傳遞，這些發(fā)現提示生物光子的活動與神經信息傳遞和編碼有重要的關系,可能是“孤子波”的物理學基礎。
　　本研究以牛蛙的坐骨神經以及坐骨神經

3、腓腸肌標本為實驗材料，首先通過動作電位碰撞實驗觀察動作電位在復合神經纖維上的相互作用特征；其次，使用動作電位藥理干預實驗和微管功能破壞實驗來探討動作電位的改變與肌肉收縮變化的關系；最后，采用生物光子成像技術來觀察電刺激誘導的坐骨神經生物光子活動情況。結果發(fā)現：在動作電位碰撞實驗中，電刺激誘導的復合動作電位在傳導過程中相互作用符合孤波傳遞的特征，證實前面“孤子波”的發(fā)現，但與傳統電信號傳導理論有一定的矛盾。應用破壞微管功能的秋水仙素處理坐