【机能实验】神经干动作电位

1、1蛙离体神经干生物电信蛙离体神经干生物电信号与兴奋性检测号与兴奋性检测2RM-6240生物信号采集系统生物信号采集系统31.材料和方法材料和方法 (Materials and methods )1.2药品药品(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 生物信号处理系统生物信号处理系统(RM6240 multichannel physiological recording an

2、d processing system ) )（成都仪器厂）、神经标本盒（成都仪器厂）、神经标本盒（ nerve chamber )。RM6240C微机生物信号处理系统微机生物信号处理系统神经干标本盒神经干标本盒 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+S S+ +、S S- -刺激电极，刺激电极，E E接地电极接地电极，r r1- 1- 、r r1+1+和和r r2- 2- 、r r2+2+引导电引导电极，极，刺激刺激电极电极引导引导电极电极引导引导电极电极仪器连接RM6240C微机生物信号处理系统神经干标本盒。 S+ S- E R1 - R1+ R2- R2+神经干标本盒两对引导电

3、极分别接微机生物信号处理系统1、2通道61.5 仪器连接和参数仪器连接和参数 (Apparatus junction and parameter) 神经干神经干标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统标本盒两对引导电极分别接微机生物信号处理系统1、2通道。通道。 刺激刺激器输出接刺激电极。器输出接刺激电极。1、2通道时间常数通道时间常数0.02s、滤波频率、滤波频率3 KHz、灵敏、灵敏度度5 mV，采样频率：，采样频率：100 KHz，扫描速度：，扫描速度：0.2ms/div。单刺激方式，。单刺激方式，电压电压1.0 V，波宽，波宽0.1 ms，延迟，延迟1 ms，同步触发。，同步触发。

4、 S+ S- E R1- R1+ R2- R2+神经干神经干标本盒标本盒RM6240C微机生物微机生物信号处理信号处理系统系统第第2通道通道第第1通道通道刺激器刺激器输出口输出口刺激电极刺激电极第第1对引对引导电极导电极第第2对引对引导电极导电极 “实验”菜单中选择自定义实验项目“神经干动作电位”进入实验状态。仪器参数：1、2通道时间常数0.020.002s、滤波频率1KHz、灵敏度5mV，采样频率：40KHz，扫描速度：0.5ms/div。单刺激激方式，刺激幅度0.13V，刺激波宽0.1ms，延迟5ms，同步触发。1.5仪器连接和参数采样频率通道模式扫描速度灵敏度滤波频率时间常数81.6 记

5、录动作电位记录动作电位( Record action potential) 神经干标本置于标本盒的电极神经干标本置于标本盒的电极上，上，用用1.0 V 电压，波宽电压，波宽0.1ms 的单个方波刺激神经干的单个方波刺激神经干,引导引导CAP。 ApDpAnDn问题：问题： ApAn与与DpAn。实验验证。实验验证假设假设2： NF传导速度的传导速度的不同使不同使ApAn。实验验证。实验验证假设假设3：BAP是由不对称是由不对称正相波和负相波叠加而成，正相波和负相波叠加而成，实验验证实验验证Central endPeripheral end刺激电极刺激电极引导电极引导电极引导电极引导电极接地接地

6、9Positivenegative2.1 测定中枢端引导的双相动作电位（测定中枢端引导的双相动作电位（biphasic action potential, BAP) 用用1.0 V 电压，波宽电压，波宽0.1ms 方波刺激神经干末梢端，测定中枢端方波刺激神经干末梢端，测定中枢端BAP正、负向振正、负向振幅幅(amplitude，A)和时程和时程(duration，D） 2. 观察（观察（observations)A1chpD1chpA1chnD1chnA2chpD2chpA2chnD2chnCentral endPeripheral endA1chp 4mV刺激电极刺激电极引导电极引导电极引导

7、电极引导电极102.4 兴奋传导速度的测定兴奋传导速度的测定 用用1.0V电压，波宽电压，波宽0.1ms的单个方波激刺激神经的单个方波激刺激神经干中枢端，测定第干中枢端，测定第1和第和第2对引导电极引导对引导电极引导CAP起点的时间差起点的时间差t ，根据，根据 S R1- R2- / t 计算出计算出AP的传导速度。的传导速度。 S R1- R2- t= S R1- R2-t+ - R1-R1 +R2-R2 +Peripheral endCentral end11DmAmAmDm2.5 2.5 测定单相动作电位测定单相动作电位（monophasicmonophasic action acti

8、on potentialpotential，MAPMAP） 用镊子用镊子夹伤对夹伤对1 1对引导电极间的神经对引导电极间的神经干，然后用干，然后用1.0V1.0V电压，波宽电压，波宽0.1ms0.1ms的单个方波激刺激神经的单个方波激刺激神经干中枢端，测定末梢端干中枢端，测定末梢端MAPMAP振振幅和时程。幅和时程。（1ch）刺激电极刺激电极引导电极引导电极引导电极引导电极12刺激伪迹刺激伪迹(Stimulus artifact)刺激器放大器+地刺激电流刺激电流i-i+R+R-地刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电

9、位差信号。信号。刺激刺激伪迹伪迹131415(1)为什么能引导出双相动作电位，其原理是什么？为什么能引导出双相动作电位，其原理是什么？-+-+-+-+A = BA BA = B+-+-+-+-+-+A B胞外胞外外外内内外外内内内内外外内内外外16（2）为什么）为什么AP1较较AP2出现早且波形幅度大呢？出现早且波形幅度大呢？粗粗细细17阈强度阈强度：对神经干而言，阈强度是指神经干刚对神经干而言，阈强度是指神经干刚好能产生动作电位的刺激强度。好能产生动作电位的刺激强度。最大刺激强度最大刺激强度：能产生最大动作电位的最小刺能产生最大动作电位的最小刺激强度。激强度。2. 阈强度、最大刺激强度阈强度

10、、最大刺激强度18AA“全全”或或“无无”单个细胞单个细胞神经干神经干/复合神经纤维复合神经纤维非非“全全”或或“无无”细胞内外细胞内外细胞外细胞外单向单向双向双向190V0.25V0.3V 0.4V0.5V0.6V0.7V0.8V0.9V20（2）AP1与与AP2的波峰的时差的波峰的时差r1点与点与r3点间的距离点间的距离3.测定传导速度测定传导速度(自动自动/手动手动)（1）V=S/t（m/s）21S1S2r1r4r3r2S(cm)224.检测兴奋性周期变化检测兴奋性周期变化 绝对不应期绝对不应期 相对不应期相对不应期 阈上阈上 超常期超常期 阈下阈下 低常期低常期 阈上阈上023最大刺激强度最大刺激强度保持刺激强度和波宽不变保持刺激强度和波宽不变24随着波间隔的缩小，随着波间隔的缩小，越来越多神经纤维在越来越多神经纤维在接受第二个刺激时已接受第二个刺激时已处于第