單側(cè)黑質(zhì)紋狀體通路損毀誘發(fā)大鼠伏核神經(jīng)元放電頻率增加

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1、單側(cè)黑質(zhì)紋狀體通路損毀誘發(fā)大鼠伏核神經(jīng)元放電頻率增加：張巧俊，藺雪梅，劉健，楊慧麗，吳仲恒，劉欣【摘要】　　目的觀察單側(cè)黑質(zhì)紋狀體通路損毀對大鼠伏核(nucleusaccumbens,NAc)神經(jīng)元電活動的影響。方法采用在體細胞外記錄方法研究正常大鼠和帕金森病(Parkinsonsdisease,PD)大鼠NAc神經(jīng)元放電頻率和放電形式的變化。結(jié)果對照組和PD組大鼠NAc神經(jīng)元的平均放電頻率分別是(5.0±0.5)Hz(n=25)和(8.6±0.7)Hz(n=26)，PD組大鼠NAc神經(jīng)元的放電頻率顯著高于對照組(P<0.01)。在對照組，

2、88%(22/25)的神經(jīng)元呈不規(guī)則放電，12%(3/25)呈現(xiàn)爆發(fā)式放電；而在PD組，具有不規(guī)則和爆發(fā)式放電的神經(jīng)元比例分別為92%(24/26)和8%(2/26)，兩組大鼠NAc神經(jīng)元的放電形式無明顯差異(P>0.05)。結(jié)論單側(cè)黑質(zhì)紋狀體通路損毀誘發(fā)大鼠NAc神經(jīng)元的放電頻率增加?！娟P(guān)鍵詞】伏核；帕金森病；電生理學；大鼠　　ABSTRACT:ObjectiveToinvestigatethechangesinneuronalactivityofthenucleusaccumbens(NAc)ofratsfolloinedethodsin

3、controlandParkinsonsdisease(PD)rats.ResultsTheresultsshoeanfiringrateofNAcneuronsincontrolandParkinsonsdisease(PD)ratseanfiringrateofNAcneuronsinPDratsbens;Parkinsonsdisease;electrophysiology;rat　　帕金森病(Parkinsonsdisease,PD)多發(fā)生于中老年人群，是一種以中腦黑質(zhì)致密部(substantianigraparspacta,SNc

4、)多巴胺能神經(jīng)元進行性退變?yōu)橹饕±硖卣鞯纳窠?jīng)系統(tǒng)變性疾病。臨床表現(xiàn)以進行性加重的運動遲緩、肌強直、靜止性震顫和姿勢步態(tài)異常為特征。但是PD不僅僅是一個運動系統(tǒng)的疾病，研究發(fā)現(xiàn)在部分PD患者有抑郁、焦慮和癡呆的表現(xiàn)，并且這些表現(xiàn)可出現(xiàn)在運動系統(tǒng)癥狀之前[1]。磁共振和尸檢發(fā)現(xiàn)PD患者邊緣系統(tǒng)的杏仁核和海馬的體積縮小，這些結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)元減少和路易氏體形成。上述研究表明，黑質(zhì)紋狀體通路的變性導致了邊緣系統(tǒng)形態(tài)和功能的改變[2]。伏核(nucleusaccumbens,NAc)是邊緣系統(tǒng)的重要組成部分，它發(fā)出纖維投射到腦內(nèi)許多核團，同時也接受其他核團的纖

5、維投射。研究證實NAc接受來自皮質(zhì)、腹側(cè)被蓋區(qū)(ventraltegmentalarea,VTA)、SNc、背縫核和藍斑的傳入投射，它在行為控制、藥物成癮、鎮(zhèn)痛、學習與記憶等方面具有重要的作用[34]。然而，黑質(zhì)紋狀體通路的變性對NAc神經(jīng)元活動的影響目前尚不清楚。因此，本研究以6羥基多巴胺(6hydroxydopamine,6OHDA)PD模型大鼠為對象，采用玻璃微電極在體細胞外記錄方法，觀察PD模型大鼠在SNc多巴胺能神經(jīng)元損毀后NAc神經(jīng)元電活動的變化?！　?材料與方法　　1.1PD大鼠模型的建立　　實驗選用西安交通大學實驗動物中心提

6、供的健康雄性SD大鼠22只，體重230-350g。大鼠在標準環(huán)境飼養(yǎng)1周，隨機分為對照組(n=10)和PD組(n=12)。PD組大鼠在水合氯醛(300mg/kg，腹腔注射)麻醉下固定于腦立體定位儀上，根據(jù)PaxinosΩ，充灌液為0.5mol/L醋酸鈉(含20g/L膀胺天藍)。細胞放電經(jīng)微電極放大器顯示于記憶示波器上，以觀察電位波形和細胞放電的形式，同時信號輸入監(jiān)聽器監(jiān)聽。將信噪比大于3∶1的、穩(wěn)定的單細胞放電經(jīng)生物電信號采集與分析系統(tǒng)輸入計算機后，做實時觀察、儲存和進行頻率及放電形式的分析，每一神經(jīng)元的采樣時間5-10min。整個實驗過程中監(jiān)測

7、大鼠心電，直腸溫度維持在(37±0.5)℃。　　根據(jù)放電間隔圖(interspikeintervalhistogram,ISIH)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個動作電位，bin寬4ms。依據(jù)ISIH圖將神經(jīng)元的放電形式分類。規(guī)則放電：ISIH呈對稱分布；不規(guī)則放電：ISIH呈隨機分布；爆發(fā)式放電：ISIH呈現(xiàn)逐漸衰減的正偏態(tài)分布。本研究還從ISIH中測量和計算了眾數(shù)(mode)、不對稱指數(shù)(asymmetryindex,AI)和變異系數(shù)(coefficientofvariation,CV)，以協(xié)助判斷神經(jīng)元放電形式的

8、變化。眾數(shù)指最高頻率的放電間隔(interspikeinterval,ISI)；AI為眾數(shù)與平均ISI的比值，反映ISIH