大鼠三叉神经中脑核神经元放电滞后现象的动力学分析

1、大鼠三叉神经中脑核神经元放电滞后现象的动力学分析秦杨，刘一辉，杨晶，王文挺，邢俊玲，胡三觉0引言hdgkin等根据单个神经元动作电位发放形式可把膜兴奋性分为两种“类型1：型兴奋性神经元放电阈值较低，并且随着刺激强度的增大，放电频率逐渐增大；型神经元的放电频率相对集中在一个较小的范围内，并不随着刺激强度的变化而有显著的变化.三叉神经中脑核esenephaliv,esv神经元是位于中枢的初级感觉传入神经元，是传递和调控口面部本体感觉信息的重要部位2.我们在对三叉神经中脑核的研究中观察到了两种类型放电形式的存在.同时发如今三角波电流刺激下，型兴奋性神经元的放电形式存在一种物理学上所谓的滞后现象，表现

2、为序列放电中,起始动作电位的阈强度大于完毕时动作电位的阈强度3.传统的生物学理论对以上现象难以做出满意的解释.非线性动力学分析具有定量准确的特点，已广泛用于神经元放电，包括对esv神经元放电的研究4-7，我们希望以此对所记录到的现象进展合理的分析.分岔在非线性动力学理论中是指系统行为的定性变化8.对于神经元来说，处于静息电位时是一种状态，当细胞持续放电，即膜电位大幅周期性振荡是另一种状态，细胞从静息状态向放电状态的转变，也就是膜电位从保持不变向周期振荡的转变，就是一种神经元性质的定性变化，反之亦然.因此，可以将细胞所经历的这种转变称为细胞所经历的分岔.本研究运用分岔理论对esv神经元滞现象进展

3、分析讨论，以打破传统电生理理论的局限.1材料和方法12方法121大鼠脑片制作用戊巴比妥钠40g/kg,ip麻醉后，将大鼠迅速断头，剪开头皮，咬骨钳咬开颅骨，取出全脑置于含950l/l2和50l/l2饱和的冰冷的切片用液.2in后取出放在浸有asf的滤纸上将全脑修块，然后用502胶水粘在切片槽的固定位置.槽中放有冰冷的asf小于4，并不断通入含950l/l2和50l/l2混合气体.用振动切片机切出含esv在内的300的冠状脑片，切好的脑片置于25下含950l/l2和50l/l2饱和气体的asf中孵育30in7.122脑片固定与灌流将脑片移至记录用灌流槽内，浸没于液面下l2，用铂金丝制成u形框架，

4、将尼龙丝粘于其上，制成盖网轻覆于脑片上.使用恒流泵持续向脑片浴槽灌注含950l/l2和50l/l2饱和气体的asf，流速为23l/in，灌流槽温度保持在2630.123全细胞膜片钳记录玻璃微管洗净烘干后由微电极拉制仪拉制成尖端直径约为12，充灌电极内液后的入水阻抗为35的玻璃电极.实验在正置红外微分干预显微镜下进展，用5物镜观察定位esv，40水镜确认细胞，选取大于35者进展可视巨阻封接.成功后采用口吸破膜形成全细胞形式.电容和液接电位约5v线下补偿，记录膜被动参数，选取静息电位大于-55v,动作电位幅值大于70v进展实验.刺激所用三角波电流用lapex9.2编写，刺激强度为600pa，持续时

5、间600s.2结果随机选取34例esv神经元统计根本电生理参数：静息膜电位v=60.32.5v，膜电阻r=82.726.5,膜电容=68.012.9pf.图1缓慢三角波电流刺激使型兴奋性神经元放电出现滞后现象略表1型和型放电神经元起始与完毕放电阈强度及阈电位程度的比拟略bp0.01vs起始放电.2.2两种类型放电神经元动力学分岔图利用已有的三叉神经中脑核神经元放电的模型资料2，可得型图3a和型图3b放电神经元放电的动力学分岔图.图3两类放电神经元动力学分岔图略3讨论传统电生理理论把神经元兴奋性定义为产生动作电位的才能，并从阈值、幅度、频率、时程、动作电位的详细形态等来对神经元的放电进展描绘和分

6、类.本文中的分类方式即是采用频率对刺激强度的反响作为标准.然而此种理论和方法仅能对丰富的放电现象进展定性的描绘.例如传统理论认为可兴奋细胞存在一阈值，当刺激强度到达阈值时爆发动作电位，低于阈值不会爆发动作电位.本实验中观察到的两种类型兴奋性神经元对一样类型刺激产生不同的放电形式，其中型兴奋性神经元所产生的滞后现象用传统的定性的电生理理论关于阈值的定义那么无法做出解释.【参考文献】2liuy,yangj,hus.transitinbeteentexitabilitiesinesenephalivneurnsj.jputneursi,2022：/ntent/g7378651363q3776/ful

7、ltext.pdf3guttanr,leiss,rinzelj.ntrlfrepetitivefiringinsquidaxnebraneasadelfraneurnesillatrj.jphysil,1980,305:377-395.4delnegra,handlersh.physilgialandtheretialanalysisfk+urrentsntrllingdishargeinnenatalratesenephalitrigeinalneurnsj.jneurphysil,1997,77:537-553.5tanakas,un,hsaif,etal.develpentfinardr

8、etifiatinandntrlfebraneexitabilityinesenephalivneurnsj.jneurphysil,2022,89:1288-1298.6un,enta,tanakas,etal.persistentsdiuurrentsinesenephalivneurnspartiipateinburstgeneratinandntrlfebraneexitabilityj.jneurphysil,2022,93:2710-2722.7un,hsiaf,handlersh.ebraneresnaneandsubthreshldebranesillatinsinesenephalivneurns:partiipan