杏仁核腦片場電位研究論文

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【摘要】目的：探討基底外側杏仁核（BLA）離體腦片場電位的記錄及其應用.方法：制備杏仁核腦片，在腦片上記錄場電位,觀察其藥理學特性并引導杏仁核的長時程增強（LTP）.結果：在腦片保持良好活性及記錄系統噪音幅度小于0.01mV的前提下，應用國產微電極放大器及記錄系統即可記錄到穩定可靠的杏仁核場電位,大小約為海馬CA1場電位的1/10；在灌流液中加入α氨基羥甲基惡唑丙酸（AMPAR）受體拮抗劑氰基2硝基喹啉2，3二酮（CNQX）10μmol/L和N甲基D天冬氨酸（NMDAR）受體阻斷劑D，L2氨基5磷酸基戊酸(APV)100μmol/L后，場電位幾乎完全被阻斷.應用兩串高頻刺激（間隔10min）刺激外囊，在BLA可引導LTP.結論：杏仁核腦片可記錄到穩定可靠的場電位，適用于研究杏仁核的突觸可塑性等功能及探討杏仁核在神經疾病中的作用及其機制.

【關鍵詞】杏仁核；場電位；長時程增強

0引言

杏仁核與學習記憶、情緒、情感密切相關［1］，而且參與精神分裂癥、抑郁、癲癇和創傷后應激障礙等多種神經系統疾病的病理過程［2-3］.然而杏仁核深藏于大腦深部，被復雜精細的神經結構包繞［4］，很難直接探測到杏仁核神經元的活動.腦片是研究杏仁核功能比較理想的標本.腦片上記錄神經細胞的活動方式主要有膜片鉗、傳統的細胞內和場電位記錄，前兩者對儀器設備要求較高，而場電位記錄對設備要求相對簡單，并可以反映神經細胞的功能狀態，易于推廣.我們采用國內的設備系統，制備杏仁核腦片，在腦片上記錄場電位,觀察其藥理學特性并引導杏仁核的長時程增強（longtermpotentiation，LTP），以探討杏仁核場電位的記錄及其應用.

1材料和方法

1.1材料健康SD大鼠24只，雄性，體質量200～250g（福建醫科大學實驗動物中心），所有動物均在12h光照/黑暗周期環境中飼養，自由攝食及飲水.D，L2氨基5磷酸基戊酸(APV),氰基2硝基喹啉2，3二酮(CNQX),谷氨酸(美國Sigma公司)；微電極放大器,RM6240數據采集系統（成都儀器廠），其余化學產品均為國產分析純.

1.2方法

1.2.1杏仁核腦片制備將SD大鼠以氟烷麻醉后斷頭，迅速取腦，放置在低于4℃的冰冷人工腦脊液中并進行修塊.人工腦脊液中各種離子成分及其濃度(mmol/L)為：NaCl124，KCl3.0，CaCl21.5，MgCl21.5，NaH2PO31.25，NaHCO325,葡萄糖11.人工腦脊液始終充以950mL/LO2和50mL/LCO2，pH7.2～7.4.用振動切片機把含有杏仁核或海馬的大腦部分切成腦片（橫切面），厚度500μm.腦片實驗記錄前在常溫人工腦脊液中孵育至少1h.

1.2.2杏仁核腦片場電位記錄將腦片移至界面型記錄槽(自制)，通過尼龍網與槽內人工腦脊液接觸，以1～2mL/min持續灌流腦片,腦脊液溫度控制在(30±1)℃，用950mL/LO2和50mL/LCO2混合氣體彌散在腦片周圍.在解剖顯微鏡下將雙極不銹鋼刺激電極置于外囊，記錄微電極置于基底外側杏仁核(basolateralamygdale,BLA)區，其尖端置于腦片表面下約200μm處.刺激電極與記錄部位之間的距離約為2mm.微電極內充灌3mol/LNaCl溶液，阻抗為2～5MΩ.場電位經微電極放大器放大后，輸出信號用數據采集系統RM6240進行信號的記錄、分析和處理.場電位記錄基線穩定20min后才開始下一步的實驗.場電位的斜率用平均基礎值標準化.常規刺激的單相方波信號由RM6240的程控刺激器產生.刺激方波的波寬為0.1ms，頻率為0.1Hz，并調整刺激強度使突觸反應等于最大突觸電位的一半.LTP的引導應用兩串頻率為100Hz的高頻刺激，每串持續1s，串間隔為10min.記錄海馬場電位時刺激電極放置于海馬（cornuammonis1,CA1）區的Schafer側支通路上，記錄電極位于海馬CA1區.

1.2.3藥物加入實驗過程中應用的藥物均加入到灌流腦片的人工腦脊液中.

統計學處理:采用SPSS10.0統計分析軟件進行數據錄入和整理，實驗數據用x±s表示，組間采用方差分析.P<0.05為差異具有統計學意義

中國論文聯盟-【摘要】目的：探討基底外側杏仁核（BLA）離體腦片場電位的記錄及其應用.方法：制備杏仁核腦片，在腦片上記錄場電位,觀察其藥理學特性并引導杏仁核的長時程增強（LTP）.結果：在腦片保持良好活性及記錄系統噪音幅度小于0.01mV的前提下，應用國產微電極放大器及記錄系統即可記錄到穩定可靠的杏仁核場電位,大小約為海馬CA1場電位的1/10；在灌流液中加入α氨基羥甲基惡唑丙酸（AMPAR）受體拮抗劑氰基2硝基喹啉2，3二酮（CNQX）10μmol/L和N甲基D天冬氨酸（NMDAR）受體阻斷劑D，L2氨基5磷酸基戊酸(APV)100μmol/L后，場電位幾乎完全被阻斷.應用兩串高頻刺激（間隔10min）刺激外囊，在BLA可引導LTP.結論：杏仁核腦片可記錄到穩定可靠的場電位，適用于研究杏仁核的突觸可塑性等功能及探討杏仁核在神經疾病中的作用及其機制.

【關鍵詞】杏仁核；場電位；長時程增強

0引言

杏仁核與學習記憶、情緒、情感密切相關［1］，而且參與精神分裂癥、抑郁、癲癇和創傷后應激障礙等多種神經系統疾病的病理過程［2-3］.然而杏仁核深藏于大腦深部，被復雜精細的神經結構包繞［4］，很難直接探測到杏仁核神經元的活動.腦片是研究杏仁核功能比較理想的標本.腦片上記錄神經細胞的活動方式主要有膜片鉗、傳統的細胞內和場電位記錄，前兩者對儀器設備要求較高，而場電位記錄對設備要求相對簡單，并可以反映神經細胞的功能狀態，易于推廣.我們采用國內的設備系統，制備杏仁核腦片，在腦片上記錄場電位,觀察其藥理學特性并引導杏仁核的長時程增強（longtermpotentiation，LTP），以探討杏仁核場電位的記錄及其應用.

1材料和方法

1.1材料健康SD大鼠24只，雄性，體質量200～250g（福建醫科大學實驗動物中心），所有動物均在12h光照/黑暗周期環境中飼養，自由攝食及飲水.D，L2氨基5磷酸基戊酸(APV),氰基2硝基喹啉2，3二酮(CNQX),谷氨酸(美國Sigma公司)；微電極放大器,RM6240數據采集系統（成都儀器廠），其余化學產品均為國產分析純.

1.2方法

1.2.1杏仁核腦片制備將SD大鼠以氟烷麻醉后斷頭，迅速取腦，放置在低于4℃的冰冷人工腦脊液中并進行修塊.人工腦脊液中各種離子成分及其濃度(mmol/L)為：NaCl124，KCl3.0，CaCl21.5，MgCl21.5，NaH2PO31.25，NaHCO325,葡萄糖11.人工腦脊液始終充以950mL/LO2和50mL/LCO2，pH7.2～7.4.用振動切片機把含有杏仁核或海馬的大腦部分切成腦片（橫切面），厚度500μm.腦片實驗記錄前在常溫人工腦脊液中孵育至少1h.

1.2.2杏仁核腦片場電位記錄將腦片移至界面型記錄槽(自制)，通過尼龍網與槽內人工腦脊液接觸，以1～2mL/min持續灌流腦片,腦脊液溫度控制在(30±1)℃，用950mL/LO2和50mL/LCO2混合氣體彌散在腦片周圍.在解剖顯微鏡下將雙極不銹鋼刺激電極置于外囊，記錄微電極置于基底外側杏仁核(basolateralamygdale,BLA)區，其尖端置于腦片表面下約200μm處.刺激電極與記錄部位之間的距離約為2mm.微電極內充灌3mol/LNaCl溶液，阻抗為2～5MΩ.場電位經微電極放大器放大后，輸出信號用數據采集系統RM6240進行信號的記錄、分析和處理.場電位記錄基線穩定20min后才開始下一步的實驗.場電位的斜率用平均基礎值標準化.常規刺激的單相方波信號由RM6240的程控刺激器產生.刺激方波的波寬為0.1ms，頻率為0.1Hz，并調整刺激強度使突觸反應等于最大突觸電位的一半.LTP的引導應用兩串頻率為100Hz的高頻刺激，每串持續1s，串間隔為10min.記錄海馬場電位時刺激電極放置于海馬（cornuammonis1,CA1）區的Schafer側支通路上，記錄電極位于海馬CA1區.

1.2.3藥物加入實驗過程中應用的藥物均加入到灌流腦片的人工腦脊液中.

統計學處理:采用SPSS10.0統計分析軟件進行數據錄入和整理，實驗數據用x±s表示，組間采用方差分析.P<0.05為差異具有統計學意義.

中國論文聯盟-結果

2.1杏仁核與海馬場電位的比較海馬CA1區場電位的幅度為(1.46±0.10)mV（n=10，圖1）.BLA的電位為(0.13±0.05)mV（n=9），其放大倍數為海馬的10倍，杏仁核的場電位只有海馬CA1場電位的1/10.

2.2杏仁核場電位的藥理學特性在灌流的人工腦脊液中加入0.1μmol/L谷氨酸,可見場電位明顯增大，洗去谷氨酸后場電位基本恢復至基線的水平(圖2A).灌流液中加入α氨基羥甲基惡唑丙酸(AMPA)受體拮抗劑CNQX10μmol后，場電位的幅度顯著下降，進一步加入N甲基D天冬氨酸(NMDA)受體阻斷劑APV100μmol后，場電位幾乎消失,洗去CNQX和APV后，場電位基本恢復至加藥前的水平(圖2B).

2.3杏仁核LTP的誘導在場電位記錄穩定10min后，間隔10min應用兩串高頻刺激外囊，同時觀察場電位幅度和斜率的變化情況.BLA場電位的幅度和斜率的變化趨勢一致(表1)，兩串高頻刺激后，場電位明顯增大，之后場電位逐漸下降，高頻刺激15min后場電位基本穩定，但仍顯著大于基礎值（n=9,P<0.01）,這種增強作用持續30min以上.通過對場電位斜率用基礎值標準化后，可見兩串高頻刺激后30min增強的場電位的斜率仍然維持在基礎值的(146.1±6.9)％(n=9,P<0.01，圖3).表1兩串高頻刺激前后場電位幅度和斜率的變化

3討論

杏仁核又稱杏仁復合體，是大多數哺乳類動物共有的結構，位于顳葉內.杏仁核可分為許多大小不等的核團，通常將這些核群分為皮質內側群、基底外側核群和前杏仁區、皮質杏仁移行區兩大過渡區［4］.杏仁核與皮層和皮層下結構有著廣泛的纖維聯系，隨著神經科學的發展，杏仁核的功能倍受關注［5］.然而由于解剖結構的關系，很難通過電生理的手段直接記錄到在體動物杏仁核的神經細胞的活動，而且在體實驗易受到血壓、呼吸和血腦屏障等的影響.腦片標本具有有序的神經元和纖維排列及比較完整的神經解剖通路，可在解剖顯微鏡下直接定位，便于電生理操作，腦片能夠復制出整體動物大多數電生理現象，模擬在體實驗，因而腦片是研究杏仁核功能的比較理想的標本.

腦片上應用場電位記錄的方法研究神經細胞的活動多數是在海馬上進行［6］.有研究［7］報道，通過記錄杏仁核的場電位研究杏仁核功能，然而這類研究都是在國外的研究室開展，而且實驗儀器都是國外生產，價格昂貴.我們應用國產SWF2W微電極放大器和RM6240記錄系統，價格便宜，而且可以穩定地記錄到杏仁核的場電位.杏仁核的神經細胞分布較稀疏，場電位小，大約只有海馬的1/10，實驗中要求信號的放大倍數為記錄海馬CA1的10倍.由于信噪比小，因此記錄穩定的杏仁核場電位難度極大.在腦片保持良好活性的前提下，記錄系統要求抗干擾強，噪音的幅度應小于0.01mV.記錄系統具有良好的屏蔽和接地后，如果還有比較大的50Hz的噪音，可使用噪音消除器去除該頻率的干擾，但又不影響信號本身的提取.在腦片保持良好活性及記錄系統具有很強的抗干擾作用的情況下，只要信號放大到一定程度，就可以在杏仁核記錄到場電位.

在杏仁核的腦片上，刺激外囊可以在BLA記錄到突觸后反應，來自皮層的神經纖維經外囊投射至BLA，刺激外囊可模擬皮層的興奮輸入［8］.由皮層投射到BLA的纖維主要是谷氨酸能神經元，BLA記錄到的主要是興奮性的突觸后電位.在灌流液中加入谷氨酸，場電位明顯增大；加入AMPA受體阻斷劑CNQX后，場電位的幅度顯著降低，進一步加入NMDA受體拮抗劑APV后，場電位幾乎完全被阻斷，洗去阻斷劑后場電位基本恢復，提示外囊至BLA的突觸聯系主要以谷氨酸為神經遞質，由AMPA受體和NMDA受體介導，以前者為主.也提示在灌流液中加入藥物，通過觀察藥物對場電位的作用探討藥物對杏仁核功能的影響.

腦片場電位常用于研究海馬的突觸可塑性如LTP和LTD，LTP和LTD被認為是學習記憶的基本機制［9］.研究表明杏仁核參與情緒情感相關的學習與記憶過程，提示杏仁核的場電位有可能誘導出LTP.結果表明，我們的實驗系統在杏仁核可以誘導出LTP,實驗中相隔10min予以外囊高頻刺激，觀察到記錄的BLA場電位的幅度和斜率均明顯增大，而且持續時間在30min以上.杏仁核的LTP可能參與了學習與記憶的過程，杏仁核的場電位記錄有助于研究杏仁核的突觸可塑性.

綜上所述，在杏仁核腦片上建立穩定的場電位記錄方法，有利于研究杏仁核的功能、觀察藥物對杏仁核的作用以及探討杏仁核在精神疾病中的作用及其機制.

【參考文獻】

［1］MurrayEA.Theamygdala,rewardandemotion［J］.TrendsCognSci,2007,11(11):489-497.

［2］李濤，王曉峰，李拴德，等.精神分裂癥患者額葉至杏仁核徑路中電阻值變化規律的觀察［J］.第四軍醫大學學報，2003,24（1）:54-55.

［3］LeDouxJ.Theamygdala［J］.CurrBiol,2007,17(20):868-874.

［4］SwansonLW,PetrovichGD.Whatistheamygdala?［J］.TrendsNeurosci,1998,21(8):323-331.

［5］LangPJ,DavisM.Emotion,motivation,andthebrain:Reflexfoundationsinanimalandhumanresearch［J］.ProgBrainRes,2006,156:3-29.

［6］HessG.Fieldpotentialrecordingforinvestigationofsynapticplasticityinvitro［J］.PostepyHigMedDosw,2000,54(3):299-306.

［7］AlexandraK,GalRL.Effectsofstressandcorticosteroneonactivityandplasticityintheamygdale［J］.JNeurosciRes,2006,84(7):1580-1587.

［8］LiH,ChenA,XingG,etal.Kainatereceptormediatedheterosynapticfacilitationintheamygdale［J］.NatNeurosci,2001,4(6):612-620.

［9］SarveyJM,BurgardEC,DeckerG.Longtermpotentiation:Studiesinthehippocampalslice［J］.JNeurosciMethods,1989,28(1-2):109-124.