大鼠初级传入纤维和脊髓背角神经元之间动作电序列的突触传递

一、大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递(英文)（论文文献综述）

阿英嘎^[1]（2019）在《丙泊酚对小鼠坐骨神经损伤后L4-6脊髓节段NMDA受体表达的影响》文中认为目的观察丙泊酚对小鼠坐骨神经损伤后神经修复、神经电生理以及L4-6脊髓节段NMDAR2B表达的影响。方法选取96只健康雄性清洁级BALB/c小鼠,8周龄,体重1822 g。随机数字表法分为假手术组（Sham组）、模型组（M组）、丙泊酚组（P组）,共计3组（n=32）。M组、P组制备右侧坐骨神经损伤模型;Sham组仅暴露右侧坐骨神经不做坐骨神经损伤模型。模型制备完毕后P组腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1·d-1,连续给药7天。Sham组、M组腹腔注射等容量生理盐水。每组小鼠分别在给药处理后再随机分为1 w、2 w、4 w、8 w组（n=8）,在此4个时点进行神经电生理检测坐骨神经传导速度和波幅。神经电生理检测后断头法处死小鼠,M组和P组分别切取其损伤处坐骨神经,包括吻合口在内自吻合口上下0.50.7 cm的神经进行H-E染色。Sham组切取同一部位坐骨神经进行H-E染色,显微切片观察神经纤维的再生形态和神经纤维数量。取L4-6脊髓节段,Western-blot法检测小鼠L4-6脊髓节段NMDAR2B的表达,Real-time PCR法检测小鼠L4-6脊髓节段NMDAR2B mRNA的表达水平。结果与M组和P组相比,Sham组坐骨神经具有排列整齐的坐骨神经纤维,且纤维数量多,无溶解现象,动作电位传导速度（NCV）、波幅均高于M组和P组（P<0.05）;与M组相比P组坐骨神经具有排列较为整齐的坐骨神经纤维,且纤维数量增加,溶解现象少,动作电位传导速度（NCV）、波幅均增加（P<0.05）。Sham组NMDAR2B的表达和NMDAR2B mRNA的表达水平维持在一个相对恒定的水平。与Sham组相比,P组、M组小鼠L4-6脊髓节段NMDAR2B的表达和NMDAR2B mRNA的表达水平均增加（P<0.05）;与M组相比,P组NMDAR2B的表达和NMDAR2B mRNA的表达水平明显降低（P<0.05）。结论丙泊酚对小鼠坐骨神经损伤后神经修复具有一定的促进作用,此作用机制可能与抑制L4-6脊髓节段NMDAR2B的表达有关。

张俊然^[2]（2008）在《脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型》文中研究指明背根节神经元是感觉传入的第一级神经元,其胞体发出的轴突分为两支:外周突伸向外周组织其末梢结构接受外界感觉信息;中枢突负责将已编码的刺激信息传入中枢。除了末梢结构以外的外周突部分与背根节神经元的中枢突一起称为初级传入纤维。脊髓背角是源于DRG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,故透彻地研究初级传入纤维与脊髓背角神经元之间的突触传递过程具有重要的生物学意义。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要传递的信息。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。突触传递是中枢神经系统神经元之间信息传递的基本方式。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。神经元放电模式和神经递质释放之间、电信号与化学信号之间究竟存在什么相互关系的问题至今尚不清楚。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。传递效率的另一个直观指标是突触前/后序列的互信息值,突触传递互信息简单来说就是突触后信号保留突触前信息的能力。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和突触前后放电序列互信息的情况,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。我们认为通过对不同模式放电序列的突触后EPSC和突触前后互信息的综合分析比较能够真实地反映突触传递效率。在本课题中,我们的主要研究内容包括以下三方面:（1）以实验数据为基础建立了脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的计算机仿真模型,（2）分析模型中产生突触前不同放电模式的动力学机制（3）结合实验和模型,研究由短簇脉冲与单个脉冲所构成的两种不同时间结构的突触前放电模式的突触传递规律及其突触机制。主要结果:1.建立了脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型a.参考Scriven的工作建立了突触前无髓鞘纤维的放电模型。b.在Destexhe建立的突触模型基础上,结合脊髓背角初级传入突触的实验数据建立了此突触的传递模型。c.将突触前的放电模型和突触传递模型结合起来拟合实验数据建立脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型d.此模型可以修改成突触短时程可塑性模型而进行相关研究。作为一个双室模型,模型的适应范围很广,如可以修改模型的突触前部分使之成为脊髓背角有髓鞘纤维初级传入突触模型。2.突触前不同放电模式的动力学机制分析a.连续和簇这两种不同的放电模式是由不同的动力学机制决定的。b.这种动力学机制不同可以由Na-K泵的活动和刺激电流共同引起。3.脊髓背角初级传入突触不同突触前模式的突触传递-实验和模型的对比a.两种不同序列的突触前刺激时,总的说来,低频连续刺激（0.54Hz）更容易引起突触后的EPSC反应,其变异系数更小。b.突触后EPSC变异系数分析表明,连续刺激在只有AMPA受体介导的情况下更小、更稳定。簇刺激在AMPA+NMDA共同介导的情况下突触后EPSC变异系数更小、更稳定。c.通过计算突触前与突触后序列的互信息,他人实验证实短簇脉冲序列突触前后的互信息值显着地大于连续连续单个脉冲序列时的情况,但在模型中去掉NMDA受体成分后,我们发现短簇脉冲序列情况下的互信息值显着下降。结论:在本课题中,我们首次建立了脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型来研究不同动作电位模式通过此突触的传递过程。动力学分析表明:突触前产生不同放电模式是由于不同的动力学机制引起的。低频连续刺激（0.54Hz）更容易引起突触后的EPSC反应,其变异系数更小。簇刺激在AMPA+NMDA共同介导的情况下突触后EPSC变异系数更小、更稳定。通过计算突触前/后序列的互信息,发现在短簇脉冲序列刺激下,突触前脉冲序列所包含的信息可以更为可靠地通过突触传递。在模型中对突触前的释放概率进行扰动,发现突触前释放概率变异的增大对两种模式的突触传递过程没有明显的影响。在仿真模型和实验中都阻断NMDA受体成分后,发现短簇脉冲突触传递可靠性明显下降,提示短簇脉冲突触传递的可靠性主要是突触后机制,并且和NMDA受体成分关系密切。脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型可以较好地拟合在不同条件下所记录到的关于突触传递的实验数据,并分析在不同放电模式下突触传递效率差异的机制;此外,做为双室模型,模型可以方便的改动来进行其他方面的研究。

王佳楠^[3]（2007）在《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》文中研究说明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。关于电信号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。研究方法:用两周龄SD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,主要记录了突触后神经元的EPSC。其中C纤维诱发的有11例。3.从背根输入两种不同的刺激模式,连续刺激模式为间隔相等的25个脉冲;串刺激模式则是5个脉冲为一串,串内刺激频率为2Hz,每串间隔10S,输入5串25个脉冲为一次刺激。每种刺激模式共重复5次,平均频率均为0.5Hz,保证了总频率一致。记录神经元产生的EPSC的平均幅值发现,连续单个刺激引起的EPSC的幅值明显大于串刺激引起的EPSC的幅值。4.在灌流液中加入谷氨酸NMDA受体阻断剂AP-5（50μM）后,串刺激引起的EPSC的幅值减小程度明显大于连续单个刺激引起的EPSC的幅值减小程度。5.三种不同串间间隔（1s,500ms,200ms）的串刺激对突触后神经元产生EPSC有影响,对应输入的刺激脉冲数目,串间间隔越短,产生的EPSC数目越少。相同频率下连续刺激和串刺激引起突触后神经元产生EPSC不同,对应输入的刺激脉冲数目,连续刺激引起的EPSC数目较多,串刺激引起的EPSC数目较少。6.记录了背角II层神经元的去极化反跳现象。同时在17个II层神经元上发现了膜电位在超极化刺激结束后,从超极化电位水平恢复到静息水平的过程中出现一个长时程的对抗回到静息水平的现象,我们把它定义为“超极化反跳”。记录到与超极化反跳对应的超极化激活的外向流。1 mM NiCl2（T型钙通道阻断剂）能完全阻断超极化反跳和该外向流,阻断超极化反跳后,具有超极化反跳性质的紧张性放电神经元放电模式发生改变。外液中5 mM的K+也能阻断超极化反跳和外向流。主要结论:1.从背根输入连续刺激和串刺激诱发突触后神经元产生了不同幅值大小的EPSC。2.加入谷氨酸NMDA受体阻断剂AP-5后,连续刺激和串刺激诱发突触后神经元产生EPSC的改变量不同,提示放电模式可能通过引起不同数量的谷氨酸释放来完成电信息向化学信息的传递。3.在本实验条件下,串刺激的串间间隔频率与突触后神经元产生EPSC的数目成反比。相同的平均频率下,连续刺激引起突触后神经元产生EPSC的稳定性较大,而串刺激引起突触后神经元产生EPSC的稳定性较小。提示放电频率和放电模式共同对突触传递效率产生影响。4.超极化刺激能引起少数脊髓胶质层神经元产生超极化反跳现象。超极化反跳对应一超极化激活的外向流,该外向流的主要成分是K+离子。K+离子和T型钙通道共同参与了超极化反跳和超极化激活外向流的形成。

万业宏,菅忠,文治洪,王玉英,胡三觉^[4]（2004）在《大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递(英文)》文中认为外周感觉神经元通过动作电位序列对信号进行编码,这些动作电位序列经过突触传递最终到达脑部。但是各种脉冲序列如何通过神经元之间的化学突触进行传递依然是一个悬而未决的问题。研究了初级传入Aδ纤维与背角神经元之间各种动作电位序列的突触传递过程。用于刺激的规则、周期、随机脉冲序列由短簇脉冲或单个脉冲构成。定义“事件”（event）为峰峰间期（interspike interval）小于或等于规定阈值的最长动作电位串,然后从脉冲序列中提取事件间间期（in-terevent interval, IEI）。用时间-IEI图与回归映射的方法分析IEI序列,结果表明在突触后输出脉冲序列中可以检测到突触前脉冲序列的主要时间结构特征,特别是在短簇脉冲作为刺激单位时。通过计算输入与输出脉冲序列的互信息,发现短簇脉冲可以更可靠地跨突触传递由输入序列携带的神经信息。这些结果表明外周输入脉冲序列的主要时间结构特征可以跨突触传递,在突触传递神经信息的过程中短簇脉冲更为有效。这一研究在从突触传递角度探索神经信息编码方面迈出了一步。

万业宏^[5]（2004）在《脊髓背角初级传入突角的短时程可塑性与动作电位序列的传递》文中认为背根节神经元是感觉传入的第一级神经元，其胞体发出的轴突分为两支：外周突伸向外周组织其末梢结构接受外界感觉信息；中枢突负责将已编码的刺激信息传入中枢。除了末梢结构以外的外周突部分与背根节神经元的中枢突一起称为初级传入纤维。脊髓背角是源于DRG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，故透彻地研究初级传入纤维与脊髓背角神经元之间的突触传递过程具有重要的生物学意义。 通过以往的研究积累，神经科学家们对初级传入突触的解剖学、生理学以及药理学知识已经有了较为清楚的认识。在先前的研究中，主要采用细胞内记录与盲插膜片钳方法来研究初级传入突触的传递过程，这两种方法在一些方面有其各自的缺点与局限性。另外，关于初级传入突触的可塑性的研究以往主要集中在其长时程可塑性上，对初级传入纤维与背角神经元之间突触传递的短时程可塑性尚无系统的研究。还有，我们研究组在过去的实验中，从初级传入纤维上记录了来自于外周的动作电位序列，通过分析发现这些记录到的序列中包含有丰富的时间结构，其中很多序列由簇放电的形式构成。应用非线性科学的分析方法研究表明，在来自于外周的不规则簇放电的时间序列中存在有确定性的动力学 第四军医大学博士学位论文机制。这些结果表明具有各种时间结构的动作电位序列会在初级传入纤维与脊髓背角神经元之间进行突触传递。然而，具有不同时间结构的脉冲序列如何经过初级传入突触进行传递尚未有清楚的研究。 在本课题中，我们的主要研究内容包括以下三方面:（l）改进带背根脊髓薄片的制片方法，建立本实验室的可视膜片钳方法来研究脊髓背角初级传入突触的传递过程;（2）研究脊髓背角初级传入突触的短时程可塑性及其机制，并应用数学模型对实验数据进行拟合与分析，探讨在不同条件下初级传入突触短时程可塑性发生改变的基础;（3）从脉冲序列中提取事件间期（interevent intervals，IEIs），用非线性科学与信息理论的分析方法，研究由短簇脉冲与单个脉冲所构成的具有不同时间结构的动作电位序列在初级传入纤维与脊髓背角神经元之间的突触传递规律。主要结果:1.红外线可视膜片钳法记录初级传入纤维介导的脊髓背角神经元突触后电流 a.采用明胶半包埋方法制作带背根的脊髓薄片，获得厚度为250一300 娜的带背根的脊髓薄片用于可视膜片钳记录。 b.红外线可视条件下，脊髓背角的浅层与深层神经元都可以进行观察 与封接。状态良好的神经元表面光滑、立体感强，可以以此为标准 选择细胞进行封接。 c.在不同的钳制电位，可以从脊髓背角神经元上记录到自发与刺激背 根引起的突触后电流，包括兴奋性电流与抑制性电流。 d.应用纤维传导速度与引起突触后电流的刺激阐值二个指标，可区分 不同类型突触前纤维介导引起的兴奋性突触后电流。利用s仰c俪ne 与hicuculline可以分离出抑制性突触后电流中的GABA能成分与甘 氨酸能成分。2.脊髓背角初级传入突触的短时程可塑性研究 a.实验结果表明A6初级传入纤维与脊髓背角神经元之间的短时程突 第四军医大学博士学位论文 触可塑性主要表现为压抑现象，且对突触前刺激具有一定的频率依 赖性。 b.在灌流液中分别加入GABAA受体阻断剂bicuculline、AMPA受体 失敏抑制剂CTZ、NMDA受体阻断剂AP一5对所观察到的突触短时 程变化没有明显的改变。 c.降低胞外的ca2+浓度，刺激背根引起的兴奋性突触后电流幅值明显 减小，突触短时程可塑性的变化主要表现为压抑现象的减轻。 d.升高胞外的c扩十浓度，刺激背根引起的兴奋性突触后电流幅值增 加，突触短时程可塑性的变化主要表现为压抑现象的加重。 e.基于突触前递质释放过程的机理而建立的短时程突触可塑性的数 学模型可以较好的拟合所记录到的实验数据。其中，尸与M过程参 与的双池模型对实验数据的拟合误差最小。 f.模型分析表明胞外的ca2+浓度对A6初级传入纤维与脊髓背角神经 元之间突触短时程可塑性影响主要表现为对模型参量f，廿与△五了 的增大或减小。3.初级传入纤维与脊髓背角神经元之间的动作电位序列传递 a.规则脉冲序列的突触前刺激时，突触后输出动作电位序列的IEIs约 为输入IEI整数倍。与短簇脉冲序列刺激条件下的输出IEIs相比， 单个脉冲序列刺激条件下的输出IEIs在时间一IEI图上显示出更多的 条带，同时在回归映射图中显示出更多的晶格结构。 b.用正弦信号调制的周期脉冲序列进行突触前刺激时，其短簇脉冲序 列刺激下的突触后输出IEIs在时间一IEI图中的网状结构与回归映射 中环形结构清晰可见;而单个脉冲序列刺激下的突触后输出IEIS在 时间一IEI图中的网状结构与回归映射中的环形结构都十分模糊。 c.随机脉冲序列的突触前刺激时，突触后脉冲序列的IEIs在时间一IEI 图

二、大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递(英文)（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递(英文)（论文提纲范文）

（1）丙泊酚对小鼠坐骨神经损伤后L4-6脊髓节段NMDA受体表达的影响（论文提纲范文）

（2）脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型（论文提纲范文）

（3）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（论文提纲范文）

（5）脊髓背角初级传入突角的短时程可塑性与动作电位序列的传递（论文提纲范文）

四、大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递(英文)（论文参考文献）

• [1]丙泊酚对小鼠坐骨神经损伤后L4-6脊髓节段NMDA受体表达的影响[D]. 阿英嘎. 内蒙古医科大学, 2019(03)
• [2]脊髓背角无髓鞘纤维初级传入突触的仿真模型[D]. 张俊然. 第四军医大学, 2008(01)
• [3]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[D]. 王佳楠. 第四军医大学, 2007(02)
• [4]大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递(英文)[J]. 万业宏,菅忠,文治洪,王玉英,胡三觉. 生物物理学报, 2004(06)
• [5]脊髓背角初级传入突角的短时程可塑性与动作电位序列的传递[D]. 万业宏. 第四军医大学, 2004(04)

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