单侧黑质纹状体通路损毁改变大鼠丘脑网状核神经元的电活动观察

1、单侧黑质纹状体通路损毁改变大鼠丘脑网状核神经元的电活动观察unilaterallesinfthenigrstriatalpathayhangestheneurnalativityftheretiularthalainuleusintheratzhangqiajun,liujian,liuyaping,yuanhaifeng,garui,xiangli1材料与方法1.2电生理记录电生理记录在黑质致密部损毁后2周进展。大鼠在乌拉坦(1.2g/kg,i.p.)麻醉下固定于脑立体定位仪上，并确定右侧trn的位置：ap1.4-1.6；l1.8-2.0；d5.6-6.25。采用玻璃微电极细胞外记录法记录t

2、rn内gaba能神经元的放电。电极尖端直径1-2，阻抗10-20，充灌液为0.5l/l醋酸钠含20g/l滂胺天蓝。细胞放电经微电极放大器显示于记忆示波器上(nihnkhden)，以观察电位波形和细胞放电的形式，同时信号输入监听器监听。将信噪比大于31的、稳定的单细胞放电经生物电信号采集与分析系统(ed1401spike2)输入计算机后，做实时观察、储存和进展频率及放电形式的分析，每一神经元的采样时间5-10in。整个实验过程中监测大鼠心电，直肠温度维持在(370.5)。1.3gaba能神经元确实认及放电形式分析trn的gaba能神经元动作电位是以正相波为主的2相波，动作电位时程1.5-2.5s

3、，放电频率5-40hz，不规那么或短串爆发式活动1。根据放电间隔图(interspikeintervalhistgra,isih)和不对称指数确定神经元的放电形式。每一神经元isih的生成最少包含500个动作电位，bin宽4s。根据该图将神经元的放电形式分为：规那么、不规那么和爆发式放电。规那么放电isih呈对称分布；不规那么放电isih呈随机分布；爆发式放电isih呈现逐渐衰减的正偏态分布。从isih中我们还测量和计算了众数(de)和不对称指数(asyetryindex)，以协助判断神经元放电形式的变化。众数是指最高频率的放电间隔；不对称指数为众数与平均放电间隔的比值，反映放电间隔图的形状，

4、该值小于1表示正偏态分布，反映神经元活动的规律性7。1.4组织学定位电生理记录完毕后，通过玻璃微电极电泳滂胺天蓝标记记录位点(-20a，15in)。大鼠在麻醉下经心脏灌注生理盐水，随后用40g/l多聚甲醛溶液灌注固定，迅速断头取脑，后固定4h。冠状冰冻切片，片厚50，确定被记录神经元的位置。2结果2.1两组大鼠trn内神经元的放电频率实验共记录和分析了52个神经元的电活动，其中pd组29个，对照组23个。这些神经元均符合gaba能神经元的鉴定标准，且位于trn内。对照组大鼠trn内gaba能神经元的放电频率为5.0-35.7hz(14.71.6,n=23)，pd组神经元的放电频率变化范围是11

5、.8-67.0hz(33.83.0,n=29)。与对照组相比，pd组神经元的平均放电频率显著增高(p0.001,图1a)。图1两组大鼠trn神经元放电频率、平均放电间隔和不对呈指数的比拟略fig.1parisnsfthefiringrate,eaninterspikeintervalandasyetryindexftrnneurnsinntrlandpdrats2.2两组大鼠trn内神经元的放电形式对照组大鼠的神经元表现出2种放电形式，不规那么放电神经元4个(17%,n=23)，爆发式放电神经元19个(83%,n=23)。在pd组大鼠，有3种形式的神经元放电，规那么放电神经元2个(7%,n=2

6、9)，不规那么放电神经元13个(45%,n=29)，爆发式放电神经元14个(48%,n=29)。经2检验，pd组大鼠爆发式放电神经元明显减少(p0.05)，而不规那么放电神经元增加，同时有规那么放电神经元的出现(图2)。图2对照组和pd组大鼠trn神经元放电形式的分布略fig.2thedistributinffiringpatternsftrnneurnsinntrlandpdrats反映2组大鼠trn中gaba能神经元放电形式的参数平均放电间隔和不对称指数也有显著差异。对照组和pd组神经元的平均放电间隔分别是(86.29.2)s和(37.63.7)s，pd组大鼠的平均放电间隔明显缩短(p0.

7、001)，说明放电频率增高；不对称指数在对照组大鼠为0.420.07，pd组大鼠是0.760.06，pd组显著大于对照组(p0.001)，其均值更接近于1，说明放isih趋向于正态分布，即爆发式活动减少(图1b、1)。3讨论我们分别从6只对照组大鼠记录到23个gaba能神经元放电，从10只pd组大鼠记录到29个gaba能神经元的电活动，经组织学确认它们均位于trn内。黑质致密部多巴胺能神经元的变性，导致纹状体中多巴胺程度显著降低，从而引起整个基底神经节环路的功能改变。基底神经节环路由直接和间接2条通路所组成，当纹状体中多巴胺程度降低时，组成直接通路的、表达d1受体的纹状体中等大小棘状投射gaba能神经元传出活动降低，使环路的传出核(黑质网状部和脚内核)抑制性输出增加；而组成间接通路的、表达d2受体的纹状体中等大小棘状投射gaba能神经元传出活动增加，抑制苍白球的活动，导致底丘脑核活动增强，兴奋性谷氨酸能传出增加了传出核的抑制性输出。因此，黑质纹状通路的变性导致基底神经节环路直接通路的抑制性活动减弱，间接通路的兴奋性活动增强，使