反射中枢活动和反射弧分析实验报告.doc

专业： 理科试验班 姓名： 张琦祥 学号： 3100105036 日期：2011年10月25日地点： 医学院实验室 实验报告课程名称： 神经生理学 指导老师： 成绩： 实验名称： 反射中枢活动的某些基本特征 反射弧分析 实验类型： 观察性实验 同组学生姓名： 一、实验目的1.1观察反射活动的一些基本特征。1.2通过某些脊髓躯体运动反射，证实反射弧的完整性与反射活动的关系。二、材料和方法2.1材料蟾蜍，蛙类手术器械，铁支柱，血管钳，秒表，肌夹，玻璃平皿，烧杯，刺激器，刺激电极两个，0.5%硫酸溶液，1%硫酸溶液，纱布。2.2方法2.2.1 制备脊蟾蜍标本取蟾蜍一只，用粗剪刀由两侧口裂剪去上方头颅，制成脊蟾蜍。或用探针由枕骨大孔刺入颅腔，捣毁脑组织以制备脊蟾蜍。手术完成后，用肌夹夹住动物下颌，悬挂在铁支柱上。2.2.2反射时的测定(1) 将蟾蜍一侧后肢的一个脚趾尖浸入0.5%硫酸溶液中，记录从浸入时起至后肢发生屈曲所需要的时间，并立即将该足趾浸入烧杯水中浸洗数次，然后用纱布拭干。重复三次（两次实验间隔至少2-3min），三次所测时间的平均值，即为此反射的反射时，注意每次浸入趾尖的深度要一致。(2) 以1%硫酸溶液重复上述测定，比较两种浓度硫酸所测之反射时是否相同。2.2.3观察反射中枢活动的某些特征(1)空间总和 将两个刺激电极各连入刺激器的输出端，然后分别与蟾蜍同一后肢相同的皮肤区域接触，用单个电刺激找出引起屈肌反射的阈值，再用略低于此阈值的阈下刺激分别给以单个电刺激，观察反应。然后把两个电极放在皮肤的同一区域，距离不超过0.5cm，当同时给予阈下刺激时，观察可否引起反射。(2)时间总和 只放一个电极在后肢皮肤上，在给一次阈下刺激不能引起反射的情况下，换以连续刺激，并依次增加刺激频率，记录哪一频率最早引起反射，并计算该频率刺激的时间间隔（即刺激频率的倒数）。(3)后放 用适当强度的阈上刺激连续刺激后肢趾部皮肤，以引起反射活动。观察每次刺激后，反射活动是否立即停止。如发生后放现象，则记录反射活动的持续时间。并注意观察随刺激强度的增加，反射活动的持续时间有何变化。(4)扩散 将一个电极放在蟾蜍后肢的足面皮肤上，先给予弱的连续电刺激，观察发生的反应，然后依次增加刺激强度，观察每次增加强度所引起反射的空间范围有何变化。(5)抑制 用0.5%的硫酸溶液测定反射时，然后用止血钳夹住一侧前肢，给一个较强的刺激，待动物安静后再测反射时，观察其有无延长。注意事项：(1)测反射时时，每次必须洗净硫酸，并将皮肤上的水擦拭干净，以防硫酸的持续作用或其浓度有变而影响结果。(2)施加电刺激时，要区别是通过皮肤刺激了传出神经或肌肉引起的局部反应，还是引起的反射性反应。2.2.4反射弧的分析(1)用浸有1%硫酸溶液的小滤纸片贴在下腹部，观察双后肢有何反应。待出现反应后，将动物浸于烧杯的清水内洗掉滤纸片和硫酸，用纱布擦干皮肤。提起穿在右侧坐骨神经下的细线，剪断坐骨神经，再重复上述实验，比较两次结果有何不同。(2)分别将左右后肢趾尖浸入盛有1%硫酸的小平皿内（两侧浸没的范围应相等且仅限于趾尖），观察双侧后肢是否都发生反应。(3)沿左后肢趾关节上作一环形皮肤切口，将切口以下的皮肤全部剥脱（趾尖皮肤一定要剥干净），再用1%硫酸溶液浸泡该趾尖（切不可将其它趾尖浸入），观察该侧后肢的反应。(4)将一硫酸纸片贴于左后肢皮肤，观察引起的反应，用水洗掉纸片及硫酸，擦干皮肤后，将探针插入脊髓腔内反复捣毁脊髓，重复刚才的实验及实验(1)，观察结果。注意事项：(1)离断颅脑部位要适当，太高可能保留部分脑组织而出现自主活动，太低也会影响反射的引出。(2)每次用硫酸溶液或纸片处理后，应迅速用清水洗去皮肤上残存的硫酸，并用纱布擦干，以保护皮肤并防止冲淡硫酸溶液。(3)浸入硫酸溶液的部位应限于一个趾尖，每次浸泡范围也应恒定，均勿浸入太多。三、实验结果3.1反射时的测定浸入试剂从浸入时起至后肢发生屈曲所需要的时间/s平均值/s0.5%硫酸4.29t1=6.589.186.271.0%硫酸3.35t2=4.302.776.79从表中可以看出，t1t2。说明在脊蟾蜍感受阈值基本不变的情况下，随着硫酸的浓度增加，脊蟾蜍受到的刺激强度增大，使得发生屈伸反应所需要的时间缩短。因为硫酸浓度增高，刺激强度也随之变大，使得兴奋在反射中枢传递速度加快，反射时减少。3.2反射中枢活动的特征 阈值：6.05V(1)空间总和单个电极给一次阈下刺激（5V）不能引起反射，换以两个电极同时给予一次阈下刺激（5V），能够引起反射。(2)时间总和单个电极给一次阈下刺激（5V）不能引起反射，换以连续单个电刺激，并依次增加刺激频率，频率为5Hz时最早引起屈肌反射，该频率刺激的时间间隔为0.2s。(3)后放阈上刺激电压/V反应持续时间/s8210141223 (4)扩散 给予弱的连续电刺激时腹部微弱颤动，随着电刺激强度的增加肢体出现屈伸现象。随着时间发展，脊蟾蜍不断蹬腿，动作幅度越来越大，空间范围增大。反应在刺激消失后持续一段时间后消失。(5)抑制反射在刺激出现91.32s后才出现，是原来的13.8倍。t=（91.32-6.58）s=84.74s。分析：用止血钳夹住脊蟾蜍的前肢后，产生了中枢抑制，中枢原有的传出冲动减弱，延迟了反射弧的时间。3.3反射弧的分析(1)第一次实验有双后肢屈伸现象，剪短坐骨神经后再次实验，左后肢仍有屈伸反应，右后肢无反应。(2)将左右后肢趾尖浸入盛有1%硫酸的小平皿内后，左后肢有屈伸反应，右后肢无反应。(3)左后肢关节皮肤剥落后，受到1%硫酸刺激无反应。(4)第一次实验后有左后肢屈伸现象，脊髓被捣毁后，两种实验中左后肢均无反应。四、讨论4.1问答（1）反射时的长短主要取决于哪些因素？用两种硫酸浓度测得的反射时为什么不同？在中枢神经元的多少及是否有中枢抑制存在等有密切关系；刺激强度，在一定条件下与一定的刺激强度范围内，刺激愈强，反射时愈短；中枢突触的数目，突触越多，电化学转化越频繁，需要时间越多；感受器、效应器的敏感性。（2）为什么反射的空间范围可随刺激强度的增强而扩大？反射中枢的神经元之间的联系方式有辐散式连接，当刺激强度增大，一方面达到阈值的神经细胞数越来越多，另一方面与该神经元发生突触联系的神经元都会同时兴奋，兴奋范围扩大，引起反应的空间范围逐步增大。（3）为什么反射持续的时间可随刺激强度的增强而延长？ 反射中枢的神经元之间的联系方式有环路连接,若其中的神经元都是兴奋性神经元则具有正反馈特性，于是会出现刺激结束后反射活动还持续进行。刺激强度越大，引起兴奋的神经元越多。（4）为什么不能引起反射的单个阈下刺激，在同时或相继给予两个以上时可以引起反射？ 在反射活动中，由于单电极传入的一次冲动所引起的兴奋性突触后电位很小，只能使神经元的兴奋性提高，所以单电极传入的一次冲动，不能使突触后神经元产生神经冲动，不能引起反射效应。但是如果有两个电极同时刺激，则在每个突触后膜上所产生的突触后电位可以叠加起来，“空间总和”后引起反射效应。（5）钳夹前肢后，后肢的反射时是否延长了？为什么？ 用止血钳夹住脊蟾蜍的前肢后，产生了中枢抑制，中枢原有的传出冲动减弱，延迟了反射弧的时间。（6）分析反射弧的组成以及反射弧中某一部分受损对反射活动的影响。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。感受器感受刺激，产生兴奋；兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向中枢；通过综合活动，中枢产生兴奋；中枢的兴奋又经传出神经到达效应器，使效应器发生相应的活动。如果中枢发生抑制，则中枢原有的传出冲动减弱或停止。在自然条件下，反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生。但在非自然条件下，反射弧的五部分不是全部必须的。比如在剪断坐骨神经后，分别连续刺激右侧坐骨神经的外周端，有屈腿反射活动。这是因为刺激外周端，以电刺激模拟中枢传出的电信号，反射活动仍然能够进行，可认为反射弧是完整的。而这个实验中，缺少了感受器和传入神经。所以我认为，神经中枢（或类似替代物）、传出神经和效应器是必须的，而感受器和传入神经受损，仍然能够引起反射活动。4.2总结4.2.1可能存在误差的地方：（1）随着实验进展，标本产生了适应性，反应灵敏性下降；（2）实验中引起了不必要的刺激；（3）观察较为微弱的反射活动时不够精准。4.2.2小结反射中枢活动的一些特征：空间总和、时间总和、后放、扩散、抑制。反射时指从刺激作用于感受器，至效应器出现反应所经历的时间，由刺激引起感受器发放第一个冲动的潜伏期、冲动在传入神经和传出神经上传导所消耗的时间、冲动在神经中枢内突触传递的时间、冲动在神经-肌肉接头上传递的时间、肌肉动作电位沿肌纤维传导的时间、肌肉进行兴奋-收缩耦联所消耗的时间五部分组成。反射是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激产生的规律性反应；反射弧是反射活动的结构基础。屈