【機(jī)能實(shí)驗(yàn)】神經(jīng)干動(dòng)作電位

1、1蛙離體神經(jīng)干生物電信蛙離體神經(jīng)干生物電信號(hào)與興奮性檢測(cè)號(hào)與興奮性檢測(cè)2RM-6240生物信號(hào)采集系統(tǒng)生物信號(hào)采集系統(tǒng)31.材料和方法材料和方法 (Materials and methods )1.2藥品藥品(drug) 任氏液任氏液每升任氏液含每升任氏液含 NaCl 6.5 g、KCl 0.14 g、CaCl2 0.12 g,、NaHCO3 0.20 g、NaH2PO4 0.01 g。41. 3器材器材( Experimental apparatus) RM6240 生物信號(hào)處理系統(tǒng)生物信號(hào)處理系統(tǒng)(RM6240 multichannel physiological recording an

2、d processing system ) )（成都儀器廠）、神經(jīng)標(biāo)本盒（成都儀器廠）、神經(jīng)標(biāo)本盒（ nerve chamber )。RM6240C微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)神經(jīng)干標(biāo)本盒神經(jīng)干標(biāo)本盒 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+S S+ +、S S- -刺激電極，刺激電極，E E接地電極接地電極，r r1- 1- 、r r1+1+和和r r2- 2- 、r r2+2+引導(dǎo)電引導(dǎo)電極，極，刺激刺激電極電極引導(dǎo)引導(dǎo)電極電極引導(dǎo)引導(dǎo)電極電極儀器連接RM6240C微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)神經(jīng)干標(biāo)本盒。 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+神經(jīng)干標(biāo)本盒兩對(duì)引導(dǎo)電

3、極分別接微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)1、2通道61.5 儀器連接和參數(shù)儀器連接和參數(shù) (Apparatus junction and parameter) 神經(jīng)干神經(jīng)干標(biāo)本盒兩對(duì)引導(dǎo)電極分別接微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)標(biāo)本盒兩對(duì)引導(dǎo)電極分別接微機(jī)生物信號(hào)處理系統(tǒng)1、2通道。通道。 刺激刺激器輸出接刺激電極。器輸出接刺激電極。1、2通道時(shí)間常數(shù)通道時(shí)間常數(shù)0.02s、濾波頻率、濾波頻率3 KHz、靈敏、靈敏度度5 mV，采樣頻率：，采樣頻率：100 KHz，掃描速度：，掃描速度：0.2ms/div。單刺激方式，。單刺激方式，電壓電壓1.0 V，波寬，波寬0.1 ms，延遲，延遲1 ms，同步觸發(fā)。，同步觸發(fā)。

4、 S+ S- E R1- R1+ R2- R2+神經(jīng)干神經(jīng)干標(biāo)本盒標(biāo)本盒RM6240C微機(jī)生物微機(jī)生物信號(hào)處理信號(hào)處理系統(tǒng)系統(tǒng)第第2通道通道第第1通道通道刺激器刺激器輸出口輸出口刺激電極刺激電極第第1對(duì)引對(duì)引導(dǎo)電極導(dǎo)電極第第2對(duì)引對(duì)引導(dǎo)電極導(dǎo)電極 “實(shí)驗(yàn)”菜單中選擇自定義實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“神經(jīng)干動(dòng)作電位”進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。儀器參數(shù)：1、2通道時(shí)間常數(shù)0.020.002s、濾波頻率1KHz、靈敏度5mV，采樣頻率：40KHz，掃描速度：0.5ms/div。單刺激激方式，刺激幅度0.13V，刺激波寬0.1ms，延遲5ms，同步觸發(fā)。1.5儀器連接和參數(shù)采樣頻率通道模式掃描速度靈敏度濾波頻率時(shí)間常數(shù)81.6 記

5、錄動(dòng)作電位記錄動(dòng)作電位( Record action potential) 神經(jīng)干標(biāo)本置于標(biāo)本盒的電極神經(jīng)干標(biāo)本置于標(biāo)本盒的電極上，上，用用1.0 V 電壓，波寬電壓，波寬0.1ms 的單個(gè)方波刺激神經(jīng)干的單個(gè)方波刺激神經(jīng)干,引導(dǎo)引導(dǎo)CAP。 ApDpAnDn問(wèn)題：?jiǎn)栴}： ApAn與與DpAn。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)假設(shè)2： NF傳導(dǎo)速度的不傳導(dǎo)速度的不同使同使ApAn。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)假設(shè)3：BAP是由不對(duì)稱(chēng)是由不對(duì)稱(chēng)正相波和負(fù)相波疊加而成，正相波和負(fù)相波疊加而成，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Central endPeripheral end刺激電極刺激電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極接地接地

6、9Positivenegative2.1 測(cè)定中樞端引導(dǎo)的雙相動(dòng)作電位（測(cè)定中樞端引導(dǎo)的雙相動(dòng)作電位（biphasic action potential, BAP) 用用1.0 V 電壓，波寬電壓，波寬0.1ms 方波刺激神經(jīng)干末梢端，測(cè)定中樞端方波刺激神經(jīng)干末梢端，測(cè)定中樞端BAP正、負(fù)向振正、負(fù)向振幅幅(amplitude，A)和時(shí)程和時(shí)程(duration，D） 2. 觀察（觀察（observations)A1chpD1chpA1chnD1chnA2chpD2chpA2chnD2chnCentral endPeripheral endA1chp 4mV刺激電極刺激電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)

7、電極引導(dǎo)電極102.4 興奮傳導(dǎo)速度的測(cè)定興奮傳導(dǎo)速度的測(cè)定 用用1.0V電壓，波寬電壓，波寬0.1ms的單個(gè)方波激刺激神經(jīng)的單個(gè)方波激刺激神經(jīng)干中樞端，測(cè)定第干中樞端，測(cè)定第1和第和第2對(duì)引導(dǎo)電極引導(dǎo)對(duì)引導(dǎo)電極引導(dǎo)CAP起點(diǎn)的時(shí)間差起點(diǎn)的時(shí)間差t ，根據(jù)，根據(jù) S R1- R2- / t 計(jì)算出計(jì)算出AP的傳導(dǎo)速度。的傳導(dǎo)速度。 S R1- R2- t= S R1- R2-t+ - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end11DmAmAmDm2.5 2.5 測(cè)定單相動(dòng)作電位測(cè)定單相動(dòng)作電位（monophasic action monophasic act

8、ion potentialpotential，MAPMAP） 用鑷子用鑷子夾傷對(duì)夾傷對(duì)1 1對(duì)引導(dǎo)電極間的神經(jīng)對(duì)引導(dǎo)電極間的神經(jīng)干，然后用干，然后用1.0V1.0V電壓，波寬電壓，波寬0.1ms0.1ms的單個(gè)方波激刺激神經(jīng)的單個(gè)方波激刺激神經(jīng)干中樞端，測(cè)定末梢端干中樞端，測(cè)定末梢端MAPMAP振振幅和時(shí)程。幅和時(shí)程。（1ch）刺激電極刺激電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極引導(dǎo)電極12刺激偽跡刺激偽跡(Stimulus artifact)刺激器放大器+地刺激電流刺激電流i-i+R+R-地刺激偽跡是刺激電流通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)擴(kuò)散至兩引導(dǎo)電極而形成的電位差刺激偽跡是刺激電流通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)擴(kuò)散至兩引導(dǎo)電極而形成的

9、電位差信號(hào)。信號(hào)。刺激刺激偽跡偽跡131415(1)為什么能引導(dǎo)出雙相動(dòng)作電位，其原理是什么？為什么能引導(dǎo)出雙相動(dòng)作電位，其原理是什么？-+-+-+-+A = BA BA = B+-+-+-+-+-+A B胞外胞外外外內(nèi)內(nèi)外外內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)外外內(nèi)內(nèi)外外16（2）為什么）為什么AP1較較AP2出現(xiàn)早且波形幅度大呢？出現(xiàn)早且波形幅度大呢？粗粗細(xì)細(xì)17閾強(qiáng)度閾強(qiáng)度：對(duì)神經(jīng)干而言，閾強(qiáng)度是指神經(jīng)干剛對(duì)神經(jīng)干而言，閾強(qiáng)度是指神經(jīng)干剛好能產(chǎn)生動(dòng)作電位的刺激強(qiáng)度。好能產(chǎn)生動(dòng)作電位的刺激強(qiáng)度。最大刺激強(qiáng)度最大刺激強(qiáng)度：能產(chǎn)生最大動(dòng)作電位的最小刺能產(chǎn)生最大動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度。激強(qiáng)度。2. 閾強(qiáng)度、最大刺激強(qiáng)度閾強(qiáng)

10、度、最大刺激強(qiáng)度18AA“全全”或或“無(wú)無(wú)”單個(gè)細(xì)胞單個(gè)細(xì)胞神經(jīng)干神經(jīng)干/復(fù)合神經(jīng)纖維復(fù)合神經(jīng)纖維非非“全全”或或“無(wú)無(wú)”細(xì)胞內(nèi)外細(xì)胞內(nèi)外細(xì)胞外細(xì)胞外單向單向雙向雙向190V0.25V0.3V 0.4V0.5V0.6V0.7V0.8V0.9V20（2）AP1與與AP2的波峰的時(shí)差的波峰的時(shí)差r1點(diǎn)與點(diǎn)與r3點(diǎn)間的距離點(diǎn)間的距離3.測(cè)定傳導(dǎo)速度測(cè)定傳導(dǎo)速度(自動(dòng)自動(dòng)/手動(dòng)手動(dòng))（1）V=S/t（m/s）21S1S2r1r4r3r2S(cm)224.檢測(cè)興奮性周期變化檢測(cè)興奮性周期變化 絕對(duì)不應(yīng)期絕對(duì)不應(yīng)期 相對(duì)不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期 閾上閾上 超常期超常期 閾下閾下 低常期低常期 閾上閾上023最大刺激強(qiáng)度最大刺激強(qiáng)度保持刺激強(qiáng)度和波寬不變保持刺激強(qiáng)度和波寬不變24隨著波間隔的縮小，隨著波間隔的縮小，越來(lái)越多神經(jīng)纖維在越來(lái)越多神經(jīng)纖維在接受第二個(gè)刺激時(shí)已接受第二個(gè)刺激時(shí)已處于第