不同单色激光照射对大鼠海马锥体神经元膜电位影响的在体膜片钳研究
发布时间：2021-07-24 10:18
研究背景电磁、声、光等多种物理因子在人们的生活和工作环境中无处不在,这些物理因子对于机体的生物学效应尤其是对神经系统的影响值得深究。大量相关研究表明,海马与学习记忆及空间导航等重要脑功能密切相关。同时,海马通过内嗅皮层与多个感觉皮层相互联系,这一解剖学特点使得海马在功能上成为一个多元信息的整合中枢,因此海马能够处理各种感觉信息。作为各种物理刺激的重要靶标之一,海马神经元在声、光、电磁等外界常见干预因素的作用后,会发生怎样的功能上的变化是值得关注的,然而目前直接在在体情况下揭示物理因子刺激与脑神经元活动变化之间的关系的研究是极少的。膜片钳实验技术是脑科学研究中一项重要的电生理技术,能够记录单个神经元的放电活动,反映出细胞膜上离子通道的状态、膜电位的变化等与细胞功能状态密切相关的生理活动,帮助我们在细胞水平阐明特定脑功能的神经活动机制。本课题中,为了研究激光闪光刺激对脑组织功能状态的影响,我们使用实验室内经典的激光刺激方法,施加不同波长的激光刺激并观察海马神经元的实时反应,进而为物理刺激影响脑功能提供直接实验证据。为了观察闪光刺激对活体动物神经功能的实时效应,我们采用在体膜片钳技术来记录大...
【文章来源】：中国人民解放军空军军医大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
暴露脑面.(A)为动物做完开颅手术后暴露出脑面.(B)在显微镜下观察暴露的脑表面,血管清晰可见.
玻璃电极使用的是硼硅酸盐玻璃管,外径为1.5 mm,内径为0.86 mm,由P-97水平拉制仪拉制,灌注电极内液后电极电阻为6 MΩ。拉制仪的参数需要根据电极入液后的阻值和细胞的记录情况来调整。在记录过程中,当细胞不容易封接时,需要减小电极尖端开口;当封接后不容易破膜时,应当增大电极尖端开口。电极尖端开口由拉制仪设定的参数决定。由于玻璃电极尖端很小,易于黏附灰尘,因此实验中要求现用现拉制。电极拉制完成后暂时储存在电极盒内备用,不能过夜存放(图4)。2.2.4电极内液的灌注
对玻璃电极进行內液灌充,之后将电极固定在放大器探头的电极夹持器上,认真检测压力系统气密性,要确保装置不漏气。电极进入脑面前使用注射器对电极尖端施加0.15 ml的正压,在显微镜下缓慢下降电极,注意要避开脑表面的血管,用电动微电极操纵器控制电极缓慢进入脑中。电极进入脑组织后,脑面以下的2 mm深度以较快的速度下降电极,进入2 mm后将微操的速度模式调慢,到达海马的深度范围后,当电极的电阻测试波形大小变为初始阻值的二分之一到三分之二,并且方波形变呈现“心跳样”节律性搏动时,说明电极可能已经很接近细胞。此时停止移动电极,同时要撤去先前施加给电极内的正压,电极阻值会进一步增大,电极尖端与细胞膜形成高阻封接。若阻值没有达到GΩ水平,则需要再给予电极一个负压以帮助形成高阻抗封接。待封接稳定后撤除负压,以保证神经元的正常状态。在封接稳定后2~3分钟,使用ZAP方式击穿细胞膜形成对神经元全细胞电信号的记录,在电流钳模式下记录动作电位。ZAP的参数包括电压的幅值和时程,这些要根据破膜时的具体情况来调节,一般由小到大逐渐改变数值。根据多次的实验经验,使用ZAP的幅值为1000 mV,时长要根据具体的实验情况来调节,一般由小到大逐渐增加(1~5ms),直到成功破膜(图5)。3 实验结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]维生素A对光损伤小鼠视网膜功能和结构的保护作用[J]. 陈子畅,樊芯,李晓燕,祝露露. 宁夏医科大学学报. 2016(07)
[2]颠覆性技术对武器装备发展的影响及思考[J]. 沈雪石,张爱军,赵海洋. 国防科技. 2015(03)
[3]信息化战争的发展趋势[J]. 袁秀丽,周谷,翟志国,彭翔. 信息化研究. 2014(01)
[4]弱激光诱导神经元兴奋性改变的实验研究[J]. 乔晓艳,李刚,董有尔,贺秉军. 物理学报. 2008(02)
[5]浅谈激光仪器对眼的影响和防护[J]. 程岗. 医疗设备信息. 2007(06)
[6]氦氖激光穴位照射对阿尔茨海默病模型大鼠脑组织五羟色胺能神经元的影响[J]. 李宛青,陈雪梅,任秀花,刘华. 郑州大学学报(医学版). 2007(01)
[7]次声对小鼠记忆功能和脑超微结构的影响及姜黄素的治疗作用[J]. 张元菊,陈景藻,李玲,牟翔,王斌,刘静,杨俊峰. 第四军医大学学报. 2005(04)
[8]囊泡膜谷氨酸转运体在神经系统的研究进展[J]. 窦国睿,刘涛,李金莲. 神经解剖学杂志. 2005(01)
[9]8 Hz 90 dB次声对大鼠海马细胞内钙离子及内质网钙通道蛋白RyRs表达的影响[J]. 刘朝晖,陈景藻,谭永霞,邱建勇,陈丹,刘静. 第四军医大学学报. 2005(02)
[10]氦氖激光对体外培养神经元生长发育的影响[J]. 张顺清,吴爱群,张伟宏,岳新灿,曾光伟. 中国临床康复. 2005(01)
硕士论文
[1]海马CA1锥体神经元对感觉信息的处理[D]. 唐伟.华东师范大学 2012
[2]不同色光刺激对大鼠初级视皮层电活动的影响[D]. 林玲.郑州大学 2010
[3]SD大鼠闪光视觉诱发电位的少次提取和神经元放电的初步研究[D]. 钟丽辉.郑州大学 2010
本文编号：3300462
【文章来源】：中国人民解放军空军军医大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
暴露脑面.(A)为动物做完开颅手术后暴露出脑面.(B)在显微镜下观察暴露的脑表面,血管清晰可见.
玻璃电极使用的是硼硅酸盐玻璃管,外径为1.5 mm,内径为0.86 mm,由P-97水平拉制仪拉制,灌注电极内液后电极电阻为6 MΩ。拉制仪的参数需要根据电极入液后的阻值和细胞的记录情况来调整。在记录过程中,当细胞不容易封接时,需要减小电极尖端开口;当封接后不容易破膜时,应当增大电极尖端开口。电极尖端开口由拉制仪设定的参数决定。由于玻璃电极尖端很小,易于黏附灰尘,因此实验中要求现用现拉制。电极拉制完成后暂时储存在电极盒内备用,不能过夜存放(图4)。2.2.4电极内液的灌注
对玻璃电极进行內液灌充,之后将电极固定在放大器探头的电极夹持器上,认真检测压力系统气密性,要确保装置不漏气。电极进入脑面前使用注射器对电极尖端施加0.15 ml的正压,在显微镜下缓慢下降电极,注意要避开脑表面的血管,用电动微电极操纵器控制电极缓慢进入脑中。电极进入脑组织后,脑面以下的2 mm深度以较快的速度下降电极,进入2 mm后将微操的速度模式调慢,到达海马的深度范围后,当电极的电阻测试波形大小变为初始阻值的二分之一到三分之二,并且方波形变呈现“心跳样”节律性搏动时,说明电极可能已经很接近细胞。此时停止移动电极,同时要撤去先前施加给电极内的正压,电极阻值会进一步增大,电极尖端与细胞膜形成高阻封接。若阻值没有达到GΩ水平,则需要再给予电极一个负压以帮助形成高阻抗封接。待封接稳定后撤除负压,以保证神经元的正常状态。在封接稳定后2~3分钟,使用ZAP方式击穿细胞膜形成对神经元全细胞电信号的记录,在电流钳模式下记录动作电位。ZAP的参数包括电压的幅值和时程,这些要根据破膜时的具体情况来调节,一般由小到大逐渐改变数值。根据多次的实验经验,使用ZAP的幅值为1000 mV,时长要根据具体的实验情况来调节,一般由小到大逐渐增加(1~5ms),直到成功破膜(图5)。3 实验结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]维生素A对光损伤小鼠视网膜功能和结构的保护作用[J]. 陈子畅,樊芯,李晓燕,祝露露. 宁夏医科大学学报. 2016(07)
[2]颠覆性技术对武器装备发展的影响及思考[J]. 沈雪石,张爱军,赵海洋. 国防科技. 2015(03)
[3]信息化战争的发展趋势[J]. 袁秀丽,周谷,翟志国,彭翔. 信息化研究. 2014(01)
[4]弱激光诱导神经元兴奋性改变的实验研究[J]. 乔晓艳,李刚,董有尔,贺秉军. 物理学报. 2008(02)
[5]浅谈激光仪器对眼的影响和防护[J]. 程岗. 医疗设备信息. 2007(06)
[6]氦氖激光穴位照射对阿尔茨海默病模型大鼠脑组织五羟色胺能神经元的影响[J]. 李宛青,陈雪梅,任秀花,刘华. 郑州大学学报(医学版). 2007(01)
[7]次声对小鼠记忆功能和脑超微结构的影响及姜黄素的治疗作用[J]. 张元菊,陈景藻,李玲,牟翔,王斌,刘静,杨俊峰. 第四军医大学学报. 2005(04)
[8]囊泡膜谷氨酸转运体在神经系统的研究进展[J]. 窦国睿,刘涛,李金莲. 神经解剖学杂志. 2005(01)
[9]8 Hz 90 dB次声对大鼠海马细胞内钙离子及内质网钙通道蛋白RyRs表达的影响[J]. 刘朝晖,陈景藻,谭永霞,邱建勇,陈丹,刘静. 第四军医大学学报. 2005(02)
[10]氦氖激光对体外培养神经元生长发育的影响[J]. 张顺清,吴爱群,张伟宏,岳新灿,曾光伟. 中国临床康复. 2005(01)
硕士论文
[1]海马CA1锥体神经元对感觉信息的处理[D]. 唐伟.华东师范大学 2012
[2]不同色光刺激对大鼠初级视皮层电活动的影响[D]. 林玲.郑州大学 2010
[3]SD大鼠闪光视觉诱发电位的少次提取和神经元放电的初步研究[D]. 钟丽辉.郑州大学 2010
本文编号：3300462
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