离体大鼠海马神经元自发放电活动一般特征的研究
原代SD大鼠海马神经元扫描电镜形态学特点
原代SD大鼠海马神经元扫描电镜形态学特点蔡志平;李朝晖;石素琴;崔慧先;霍东升;石岩;贾建新【摘要】目的:观察体外培养的原代海马神经元扫描电镜形态学特点.方法:体外培养新生SD乳鼠原代海马神经元,行免疫细胞化学鉴定,用扫描电镜观察其形态学特点.结果:培养的海马神经元形态多样,梭形神经元胞体较大,伸出两个突起；神经元细胞有的基底宽广,突起有粗有细,与周围的神经元细胞连结紧密；锥体细胞从胞体发出2～3个突起,从粗大的突起上又分出突起；培养的神经元以锥体形为主,其次为梭形、三角形.结论:培养的神经元为MAP -2染色阳性,扫描电镜可见神经元胞体及突起形成神经元的特有结构.【期刊名称】《包头医学院学报》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】3页(P14-16)【关键词】海马神经元;原代培养;形态学;扫描电镜【作者】蔡志平;李朝晖;石素琴;崔慧先;霍东升;石岩;贾建新【作者单位】河北医科大学人体解剖学教研室,河北石家庄050017;包头医学院人体解剖学教研室;河北医科大学人体解剖学教研室,河北石家庄050017;河北医科大学第二医院神经外一科;包头医学院第二附属医院药剂科;河北医科大学人体解剖学教研室,河北石家庄050017;包头医学院人体解剖学教研室;包头医学院人体解剖学教研室;河北医科大学人体解剖学教研室,河北石家庄050017;包头医学院人体解剖学教研室【正文语种】中文海马神经元作为边缘系统的重要组成部分，与神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏病、肌萎缩性侧索硬化症、帕金森病等密切相关［1］。
体外培养的神经元具有影响因素单一、干扰因素少等特点，所以海马神经元体外培养已经成为神经科学研究常用方法［2］。
微管相关蛋白2(Microtubule association protein-2，MAP-2)是一种出现于神经元胞体和树突的细胞骨架蛋白，可有效地用于识别体外培养神经元的树突，确定树突的发育情况、研究影响树突发育的因素［3］。
神经元系统放电节律的理论探讨论文
神经元系统放电节律的理论探讨论文神经元系统放电节律的理论探讨论文预读: 摘要：《中国生物医学工程管理学报》2016年第二期摘要:基于霍尔效应原理和Hodgkin-Huxley模型,研究经颅霍尔效应刺激对神经元系统放电节律的影响作用.研究表明,当超声和静磁场在神经元中产生的电流强度从10μA/cm2到55μA/cm2逐渐增大时,神经元动作电位的峰值从96mV减小到71mV,峰峰间期从15ms减小到8.5ms,发放率从4～6呈多级阶梯状逐渐增大.研究还发现,当超声的发射周期从6～100ms逐渐增大时,神经元动作电位的发放率从1～5呈多级阶梯状逐渐增大.研究结果揭示经颅霍尔效应刺激对神经元放电节律的作用规律,有助于探索经颅霍尔效应刺激对神经精神类疾病治疗和康复的机理.关键词:经颅霍尔效应刺激;Hodgkin-Huxley模型;神经元;节律根据世界卫生组织推算,中国神经精神疾病负担到2020年将上升至疾病总负担的1/4［1］.因此,有效地干预或控制神经精神类疾病刻不容缓,它不仅可以改善我国国民的健康状况和生活质量,而且可以降低我国的医疗支出.利用药物来预防和控制神经精神疾病,是一种较传统的方式.实践证明,药物治疗能给神经精神疾病带来一定程度上的疗效,但也存在着很多的不足.例如,对大脑用药时,其余正常脑区域也会受到药物的负面影响,会干扰这些正常脑区域的工作;而对于某些抗药性运动障碍疾病(如帕金森症、原发性震颤及肌张力异常等),药物治疗效果不佳.为了克服药物治疗所存在的问题,人们使用非药物的神经刺激方法对神经功能性疾病进行控制和治疗.目前,无创性的经颅磁刺激方法常用于神经精神类疾病的治疗和干预［2］.经颅磁刺激通过将交变磁场穿过颅骨进入脑组织,达到对脑细胞膜电位的兴奋或抑制的调控,从而起到对神经元功能的调节作用.经颅磁刺激广泛地应用于癫痫、帕金森、抑郁症等多种神经和精神类疾病的治疗和康复,然而却存在空间分辨率低、穿透深度不够的缺点.针对经颅磁刺激方法存在的不足,Norton提出无损伤的经颅霍尔效应刺激方法,并且求解了相应的麦克斯韦方程组.结果表明,超声和静磁场的共同作用,能够在神经组织中产生足够强度的电场,对脑神经进行刺激［3］.经颅霍尔效应刺激的空间分辨率取决于聚焦超声斑的直径,因此它的空间分辨率小于2mm［4］.因为超声具有良好的穿透深度,同时静磁场的能量在空间上能够近似均匀分布,并且不随着刺激距离的增加而减弱,所以经颅霍尔效应刺激具有高的刺激深度.神经元是神经系统中信息传递的基本单位,当神经元受到外界刺激时,神经元不同的放电节律承载着不同的刺激信号,分析神经元如何将外界刺激的信息进行编码和神经元的放电节律,对于研究外界刺激状态下神经信息编码具有重要意义［5－9］.因此,探索经颅霍尔效应刺激下神经元的放电节律及其变化规律,对于经颅霍尔效应刺激在临床中的应用有着重要的指导意义.先前的研究没有通过理论计算和数值仿真,分析经颅霍尔效应刺激对神经元动作电位的影响作用.在本研究中,基于Hodgkin－Huxley(H-H)模型,结合霍尔效应原理,研究经颅霍尔效应刺激下神经元动作电位的峰值、峰峰间期和发放率的变化规律.1经颅霍尔效应刺激霍尔效应是指磁场中运动的离子因为受到洛伦兹力的作用而发生偏移.经颅霍尔效应刺激利用超声和静磁场对神经组织的共同作用产生电流,实现脑神经刺激.神经组织中的离子,在超声波的作用下发生振动,振动的带电离子在静磁场中受到洛伦兹力的作用.2神经元模型为了验证经颅霍尔效应在神经组织中产生的电流能够调节神经元的放电节律,在本研究中使用H-H模型对神经元放电进行仿真.在20世纪50年代,神经生理学家Hodgkin和Huxley 提出H-H模型,完整的H-H模型方程形式由如下4个微分方程组成:数值仿真时,H-H模型中各参数值如表1所示.为了使模型的静息电位为0,将真实的膜电位变量的值平移了约65mV.根据上述的H-H模型以及参数值,仿真不同刺激参数下神经元动作电位,得到仿真结果;通过对仿真结果的分析,研究经颅霍尔效应刺激对神经元放电节律的影响.3结果3.1刺激电流Iext的强度对神经元放电节律的影响在先前的研究中,使用低强度超声调控脑神经所使用的超声功率强度W=23.8W•cm－2［10］,根据公式W=p2/ρc0,p是声压强度,ρ=1120kg•m－3为脑组织密度,c0=1540m•s－1为脑组织中的声速,当超声功率强度W=23.8W•cm－2时,相应的声压强度p=0.64MPa.结合临床核磁共振成像所用磁场强度3T,根据式(5),相应刺激电流Iext的电流密度为55.8μA•cm－2.根据Hopf 分岔定理,当刺激电流的电流密度大于9.78μA•cm－2时,系统出现稳定的周期解,神经元产生周期性动作电位［11］.所以,本仿真中所使用的电流密度范围为10～55μA•cm －2.设定电流密度间隔为1μA•cm－2,刺激电流周期(即超声发射周期)为100ms,占空比为50%.在本研究中,分别计算了动作电位响应幅值———峰值,每个burst内相邻动作电位之间的时间间隔———峰峰间期(interspikeinternal,ISI),每个刺激周期内动作电位的发放个数———发放率(firingrate,FＲ).图1表示的是不同电流密度下动作电位的响应,其中(a)～(c)对应的电流密度分别为10、35和55μA•cm－2.由此可以明显看出,当电流密度不同时,神经元产生不同的放电节律,动作电位的响应峰值随着电流密度的增大而减小,峰峰间期(ISI)随着电流密度的增大而减小,发放率(FＲ)随着电流密度的增大而增大.为了定量地分析电流密度对神经元放电节律的影响作用,计算了不同电流密度下动作电位响应的峰值、峰峰间期(ISI)和发放率(FＲ).图2(a)为电流密度从10～55μA/cm2逐渐增大情况下,动作电位响应的峰值的变化规律.从中可以看出,当电流密度为10μA•cm－2时,峰值最大,约为96mV,随着电流密度的增大,神经元动作电位的峰值从96mV减小到71mV.图2(b)为电流密度不同值的情况下,动作电位响应的峰峰间期(ISI)的变化规律.从结果中可以看出,随着刺激电流的增大,峰峰间期从15ms缩短到8.5ms,但缩短的速度变的缓慢.图2(c)为神经元动作电位的发放率(FＲ)随电流密度的变化规律.从图中可以看出,神经元动作电位的发放率随着电流密度的增大从4～6呈多级阶梯状逐渐增大.3.2刺激电流Iext的周期对神经元放电节律的影响为了研究刺激电流Iext的周期对神经元放电节律的影响,选定电流密度为19.8μA•cm－2,固定占空比0.5,刺激电流的周期(即超声发射的周期)范围为5～100ms,周期间隔为1ms.图3表示的是不同刺激电流的周期下动作电位的响应,其中(a)～(c)对应的周期分别为5、50、100ms.由此可以明显看出,当电流周期不同时,动作电位的响应的峰值和峰峰间期(ISI)没有明显变化,发放率(FＲ)随着电流周期的增大而增大.图4(a)为刺激电流周期为不同值的情况下,动作电位响应的峰值的变化规律.从中可以看出,动作电位响应的峰值不随着刺激电流周期的变化而明显变化.图4(b)为刺激电流周期为不同值的情况下,动作电位响应的峰峰间期(ISI)的变化规律.因为当周期小于26ms时,在单个刺激周期内不能产生一个动作电位或者只有一个动作电位.从结果中可以看出,当周期小于26ms时,没有峰峰间期出现.当刺激周期大于等于26ms时,可以看出神经元动作电位出现稳定的峰峰间期.图4(c)为神经元动作电位的发放率(FＲ)随刺激电流周期的变化规律.从中可以看出,当刺激电流周期从6～100ms逐渐增大时,神经元动作电位的发放率从1～5呈多级阶梯状逐渐增大.4讨论和结论在本研究中,分析了超声和磁场作用神经组织产生的刺激电流Iext对神经元放电节律的影响作用.由式(5)可知,Iext的电流密度与超声强度和静磁场强度的乘积成正比,因此在实验中只需要调节超声或者静磁场的强度,就可以改变神经元的放电节律.另外,因为刺激电流Iext 的周期等于超声发射的周期,所以在实验中也可以通过改变超声发射周期来改变神经元的放电节律.先前的研究表明,异常的神经元放电节律会导致一些神经系统疾病［12］.例如,癫痫的发病机制是脑部神经元放电过度同步,导致脑功能失衡［13］.研究表明,经颅霍尔效应刺激能够改变神经放电节律,因此它具有干预癫痫病的潜力.研究还发现,超声和磁场在神经组织中产生的电流密度参数可以影响神经元的放电节律,从而可以改变这些参数来治疗癫痫发作,以达到最佳的治疗效果.在本研究中,通过结合霍尔效应原理和H-H模型,分析经颅霍尔效应刺激对神经元系统放电节律的影响作用.仿真结果表明,超声和磁场在神经元中产生的电流强度和周期,对神经元动作电位的峰值、峰峰间期和发放率有影响作用.研究结果揭示了经颅霍尔效应刺激对神经元放电节律的调控作用,能够为经颅霍尔效应刺激对神经精神类疾病治疗和康复提供理论帮助.。
医学心理学研究中实验动物模型及应用概述
医学心理学研究中实验动物模型及应用概述肖蓉张小远摘要目的为认识和应用心理学实验动物模型提供一定的参考方法介绍了在医学心理学研究中常用的实验动物模型及其应用主要包括有焦虑动物模型抑郁动物模型创伤后应激障碍(PTS )模型大鼠吗啡成瘾及戒断模型睡眠剥夺动物模型及社会应激动物模型等结果了解医学心理学研究中的动物模型制作和使用方法结论应用实验动物模型将会使医学心理学的研究得到进一步的发展关键词心理学实验动物模型应用应激Experimental animal Model s in the Medical psychological Studies.Xiao Rong,Zhang Xiaoyuan.Department of PSychology the firSt ilitary edical College,Guangzhou51O515,P.R.Chinaabstract Objective To offer some information and reference that can help our all to understand the psychological experi-mental animal model.Methods Introduce some common used experimental animal models in the medical psychological stud-ies,include anxious animal model,depression animal model,post trauma stress disorder(PTS )model,morphine dependent model of rat,sleep deprival animal model and society stress animal model.Results The methods of make and use of these ani-mal models in the medical psychological studies are elaborated on.C onclusion M ake use of the experimental animal models in the medical psychology researches w ill help us make more propress in our studies.K ey w ords Psychology E xperimental animal models A pply Stress随着医学科学技术的发展,传统的生物医学模式已逐渐被生物心理社会医学模式所取代现代社会的飞速发展,工作及生活节奏的加快及竞争的加剧,由此引发的心理疾病日益增多,心理社会因素对疾病的影响越来越受到人们的关注医学心理的研究也日趋深入和扩展然而,选用人作为实验对象来推动心理学的发展是困难的,临床所积累的经验在时间和空间上存在着局限性,许多实验在道义上和方法学上也受到种种限制,动物模型的应用避免了在人身上进行实验所造成的危害,能够克服在人类心理研究中经常会遇到的理论和社会限制从而为医学心理学引入了新的研究方法,使医学心理学的研究得到了进一步发展本文拟对医学心理学研究中常用的实验动物模型作一简要概述I焦虑动物模型可分为非条件反射模型和条件反射模型两类这些模型虽然并非人类焦虑情绪理想的表现,但对于探讨焦虑的生化机制和抗焦虑药的作用机制发挥了重要作用目前两类焦虑模型中常用的方法有,高架十字迷宫和V ogel s饮水冲突模型这两种模型常用于评价一般焦虑情绪及药物的致焦虑与抗焦虑作用,是目前国际较为公认的焦虑模型1.1高架十字迷宫模型为非条件反射模型,根据M ont-gomery[1]的思想设计,它利用动物对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧心理,形成动物的矛盾行为,以进入开臂的百分数(OE%)和在开臂停留时间的百分数(O T%)反映动物的焦虑状态,焦虑动物的OE%和O T%明显降低这种方法以自发行为为基础,动物不需特殊训练,实验方法快速简便1.Z V ogel s饮水冲突模型[Z]为条件反射模型,该模型利用禁水动物烦渴心理和对饮水时受到的电刺激而产生的恐惧形成动物的矛盾冲突行为以动物舔水次数(licking-number,LN)和被电击次数(shocking-number,S N)作为评价焦虑指标有焦虑情绪动物的LN和S N明显减少1.B间氯苯哌嗪(m C PP)诱导焦虑的明显箱模型1998年,B ilkei or o A等[B]在前人工作的基础上,建立了大鼠m C PP诱导焦虑的明暗模型,焦虑症状是通过对动物进入明箱的活动次数表现的,m C PP有明显的致焦虑作用,使动物进入明箱的次数明显减少用m C PP诱导焦虑的大鼠,可造成动物的脑内5-羟色胺递质系统发生变化,是第一个部分模拟临床病理性焦虑的模型1.4群居接触焦虑模型uy等[4]进行大鼠群居接触实验,制作群居模型敝箱,将大鼠先以每笼Z只进行饲养,Z 周后,每笼大鼠同时放入敝箱适应8min,连续Z天,第B天将大鼠按体重相近原则重新配对(配对大鼠体重相关一般不超过15g),每组6对,测试时将要新配对的相互不熟悉大鼠放入敝箱,以其彼此间嗅,爬上或下钻,理毛,性探究,跟随或围绕转等正常的群居接触行为减少作为评价焦虑指标2抑郁模型抑郁动物模型大量应用于抗抑郁药物的筛选和科学评价及抗抑郁药物的作用机制研究然而,在心理学研究中应中国.第一军医大学心理学教研室(广州)51O515用这些已知的抑郁动物模型对研究抑郁症的病理生理机制及其对认知~思维记忆的影响并探索对抑郁症的干预措施等有着不可替代的作用O抑郁动物模型类型较多但较常应用的主要有以下几种O2.1获得性无助(learned helplessness)动物模型[5]给予动物连续的非控制性的令其厌恶的刺激(电击)经多次处理后即使将其放在可以逃避电击的环境中如穿梭逃避或压杆逃避也表现为完全不能或极缓慢的逃避行为或操作处于无动或无助的状态O获得性无助动物对电击引起的行为反应呈双相性最初表现为躁动~挣扎~嘶叫但无逃脱的企图随之出现淡漠~孤独不能和新的环境发生联系O究其原因可能归于学习失败这和内源性抑郁十分相似可作为其代表性的动物模型O2.2药物诱发的抑郁动物模型[6]有利血平拮抗模型(reserpinereversal)~苯丙胺增强模型(amphetamine potenti-ation)~5-羟色胺酸诱导的行为抑郁(5-~ydroxytrptophan induced behavioral depression)~鼠育亨宾增强模型等O这些药物诱发的抑郁动物模型主要通过耗竭脑内单胺类递质尤其是5-羟色胺而诱发动物的抑郁症状主要表现为体温下降~眼睑下垂和活动抑制等O2.3脑损伤模型大鼠嗅球切除模型(olfactory bulbecto-my model)[7]:大鼠切除嗅球后出现许多行为改变如自发活动增加学习记忆能力下降应激反应增强逃避能力降低进食和性行为改变等O其表现出有逃避不能和血浆类固醇激素升高与临床内源性抑郁病人的特征相似可作为内源性抑郁症模型进行研究O2.4操作行为模型大鼠低速率差式强化程序法(differ-ential reinforcement of loW rate72-sschedule)[8]此法是美国在20世纪80年代初建立的一种自动程序化动物模型O 此模型的特点是训练动物(限制进食或饮水)压1次操作杆后需等待72s压杆才有效(获得食丸或水)因此这是一个要求动物不要过多压杆的低压杆反应速率的操作行为有人称之为等待行为(Waiting behavior)动物因等待而表现出焦虑抑郁情绪O2.5分离模型[9]将动物在幼年时与其母分开隔离喂养动物由于分离导致烦躁睡眠减少随之出现自发活动下降群居障碍食欲下降愁容萎缩一团O如:猴母子分离模型O雌雄配对仓鼠分离模型O大鼠离群孤养模型O 2.6行为绝望模型亦称强迫性游泳实验(forced sWim-ming test)是将大鼠(或小鼠)置于盛水的环形玻璃缸内强迫游泳动物最初在水中拼命游动~挣扎~试图逃脱随之感到逃脱是不可能的便不再挣扎的游动仅将头部露出水面肢体漂浮维持一种不动状态将此状态称为行为绝望[10]O张中启研究[11]认为国内昆明种小鼠和Wistar大鼠适合作为这种模型的动物但此模型能否成为研究抑郁症的有价值动物模型也有争议[12]O有人认为动物强迫游泳表现的不动状态可能是对应激反应的一种适应或者是一种疲劳现象并非是绝望行为O再则短暂的应激过程能否产生抑郁状态也值得怀疑O此外小鼠悬尾法(tail suspen-sion test)是Steru等[13]在1985年建立的另一种行为绝望模型O2.7慢性应激模型Katz[14]使大鼠连续3周处于应激状态下包括电击~剥压食水~冷水浸泡~隔离和反转昼夜节律等发现大鼠探究行为明显减弱血浆中皮质激素升高O由于慢性应激是模拟抑郁症的环境诱因动物的行为特征改变~血浆皮质激素升高等均与内源性抑郁症状相似作为抑郁模型具有较高的应用价值[15]是目前应用和研究较多的一种抑郁症模型O3创伤后应激障碍(post traumatic stress disorder PTSD)模型创伤后应激障碍(PTSD)是灾害后精神及行为障碍的一种重要表现形式王庆松等[16]通过边缘系电刺激的方法建立了大鼠海马惊厥阈下电刺激PTSD模型该模型用6 7周龄雄性Wistar大鼠以海马CA1区为诱发部位通过重复电刺激诱发了实施动物明显的~较长时程的活动习性改变~警觉水平过高~惊恐行为~环境适应能力下降~躲藏逃避反应等多种与PTSD临床表现相似的精神~行为障碍表现O是进一步研究PTSD致病机制的较理想的动物实验模型O王庆松等[17]还利用动物食物链中特殊的捕食关系将Wistar大鼠与猫接触又称加强捕食应激并观察严重心理应激对大鼠的行为及空间学习记忆能力的影响成功诱发了实验动物较长时间的与PTSD临床表现相似的精神~行为障碍表现并认为海马等中皮质边缘区神经元在PTSD的发生发展中可能有重要意义O4大鼠吗啡成瘾及戒断模型吗啡类物质依赖表现为躯体依赖和精神(心理)依赖两方面目前已有多种有效方法控制躯体依赖症状但对心理依赖即强烈的觅药行为仍无有效的药物和措施O目前主要通过建立动物模型并引入分子生物学等研究手段对心瘾的生物学机制进行研究[18]探索吗啡依赖戒断后的焦虑情绪和渴求行为及其神经生物学改变规律为进一步阐明药物依赖和复吸的病因机制及探讨可行的治疗方法提供重要理论基础O这种模型主要是模拟依赖者的用药方式而建立的在吗啡的给药时间~累计剂量和催促戒断给药剂方面不同的实验仍存在着较大差异[19]O5睡眠剥夺动物模型睡眠剥夺(sleep deprivation SD)是指由于某些原因导致的睡眠数量被迫减少它对人体生理心理的影响是十分明显的它可以造成机体的疲劳~作业能力下降~免疫力下降~警觉水平降低等不良反应O利用睡眠剥夺动物模型主要是研究睡眠剥夺对精神行为~认知记忆和作业能力的影响O 通常采用小平台水环境法(floWer pot)[20]建立大鼠SD模型模型选用Wistar雄性大鼠将其置于4.5cm的小平台上周围是水环境自由取食和饮水大鼠在站台上屈曲而立O用此方法连续剥夺其REM睡眠可观察其精神行为变化O此外在探讨睡眠剥夺的对策尤其是药物治疗及其它治疗如光疗法时睡眠剥夺动物模型也被广泛应用O6社会应激动物模型社会应激动物模型是模拟社会性应激源的情境而建立的考虑到了应激源的社会心理因素为从生理等方面评估焦虑提供了依据[Z1]0把实验大鼠放入长期孤独饲养而具有攻击性的大鼠的笼中0具有攻击性的大鼠出现本能的对侵入者发起攻击从而保卫自己的领地0实验大鼠出现战斗或逃跑(fight or flight)的应激反应表现出一系列防御性姿势和逃跑行为以及长期的生理和行为适应反应0实验大鼠受到了持续的威胁但由于受到保护而不产生严重的躯体伤害这就突出了应激源的社会心理因素0其建立基本按照Miscek的方法[Z Z]取雄性SD大鼠将其长期单独饲养0实验开始时将实验组大鼠放入单独饲养大鼠笼中单独饲养鼠会攻击实验鼠撕咬侵入者的颈部与背部0在第一次攻击发生后实验持续8分钟允许10分钟作为攻击潜伏期0社会失败的定义是:实验大鼠至少受到一次攻击并且表现出驯服的姿势如防御性直立仰卧静止不动等0这种应激模型是建立在大鼠自发行为的基础上的可以排除伤害性应激源的影响可以用来深入研究应激的分子机制[Z Z]0另外目前有关心理应激的研究多有报道利用实验动物模型对心理应激机制及其对人体免疫和神经内分泌[Z3]~对学习记忆及对各类心身疾病发病的影响进行研究已成为公认其心理应激模型的建立也多采用Katz等[14]的慢性应激模型或其它如束缚~寒冷等带有躯体应激成份的非自然状生理应激模型在此不另加阐述0此外谷丽等[Z4]在大鼠前额叶皮层给予引起痫样放电但无惊厥发作的阈下电刺激建立惊厥阈下脑放电的动物模型对大鼠进行空间变换学习记忆能力测定探讨大脑皮层频繁和持续的异常放电对信息的加工~整合及提取等环节的影响0李敏等[Z5]对恒河猴学习视觉分辨的反应抑制任务进行行为训练以便进行认知神经科学~心理药理学~精神病学等领域的研究0而在与精神病学相关的研究中应用较多的有阿尔茨海默病(Alzheimer s disease AD)的动物模型~精神分裂症的动物模型~注意缺陷多动障碍的动物模型等0在实验动物的选择上目前在医学心理学研究中常被选用制作模型的动物主要有小鼠~大鼠~猴等其中又以Wistar大鼠~SD(Sprague-Dawley)大鼠为主0这是因为大鼠行为表现多样情绪反应灵敏适应环境能力强可人为唤起或控制其动~视~触~嗅等感觉神经系统反应方面与人有一定相似从而适宜作为行为学及行为异常的研究[Z6]0从巴甫洛夫应用犬作为实验动物模型提出了经典条件反射理论到斯金纳利用大鼠~鸽子等动物从而提出了操作性条件反射理论实验动物在心理学研究中已越来越得到人们的重视0医学心理学主要研究心理~行为因素对人体健康的影响及其机制对这些问题的研究最终必然要通过动物实验来阐明解决0实验动物模型的开发~建立和应用在一定程度上影响医学心理学研究课题成果的确立和水平的高低我们相信随着实验动物在心理学研究领域中应用的日趋增多必然把心理学的发展引入一个新的境地07参考文献[1]Montgomery S.Persistent c-fos expression in the brains of micewith social stress.Neurosci-Res1996 Z6(Z):157[Z]Vogel JR Beer B Clody DE.A simple and reliable conflict proce-dure for testing anti-anxiety agents.Psychopharmacologia(Berl) 1971:Z1 1[3]Bilkei Gorzo A Gyertyan I Levay G.Mcpp induced anxiety in thelight dark box in rats:a new method for screening anxiolytic activ-ity[J].Psychopharmacology1998 136(3):Z91[4]Guy AP Gardner CR.Pharmacological character-islation of amodified social interaction model of anxiety in the rat[J].Neu-ropsychobiology1985 13(4):194[5]Seligman 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4.73 4.13<0.01A 标准分36.71 6.1334.13 5.14 4.48<0.01D 总分34.19 6.0329.91 4.577.43<0.01D 标准分41.25 11.3736.59 8.24 4.36<0.012.3两组P 评定结果比较乙型肝炎组神经质(N)精神质(P)均明显高于正常对照组9见表3表3两组的P 评定结果比较(S)项目乙型肝炎组(n=164)对照组(n=178)t P 内外向()49.16 7.8348.73 8.410.49 0.05神经质(N)53.06 10.9147.38 9.18 4.96<0.01精神质(P)54.10 10.8950.43 10.27 2.33<0.01掩饰(L)47.51 6.3648.40 9.490.12 0.05讨论据文献报道9乙型肝炎病人存在多种心理障碍9这些不良的心理状态与多种心理社会因素有关9对乙型肝炎的发生发展有重大的影响[4]CL-90评定结果显示9乙型肝炎病人的总分及各因子均分显著高于正常对照组9说明乙型肝炎病人存在多种心理障碍9其心理健康状态较差 D 和A 评分结果显示9乙型肝炎病人的 A 总分及标准分和D 总分及标准分均明显高于正常对照组9提示乙型肝炎病人有较严重的抑郁焦虑情绪杨健身(1983年)刘恒文(1986年)的研究表明乙型肝炎病人有明显的抑郁和焦虑倾向9与对照组比较有显著性差异本研究结果与之一致一般认为病人产生心理障碍的原因有,病人对疾病需住院的应激反应(疾病心理反应)9 合并心理疾患9如焦虑和抑郁等9 躯体疾病所致精神障碍疾病迁延不愈造成沉重的经济负担及生活社交受影响乙型肝炎病人产生心理障碍与这几主面的原因均有关因此9临床医生不但要治疗乙型肝炎9还应关注病人的心理状态9当病人出现心理障碍时9应积极给予进行心理治疗P 评定结果发现9乙型肝炎病人精神质分值与对照组比较有显著性差异9说明乙肝病人长期患病可能伴发精神病性症状乙型肝炎病人神经质分值显著高于对照组9提示乙型肝炎病人具有明显的神经质倾向9常表现为情绪不稳9敏感焦虑烦恼9对外界刺激易于产生强烈的反应9说明其人格存在缺陷也说明乙型肝炎病人人格缺陷与乙型肝炎发生发展可能有一定的联系9但由于人格是一个极其复杂的个性心理特征9这一结论有待于进一步研究证实综上所述9本研究结果表明乙型肝炎病人存在明显的心理障碍9心理健康状态较差9并有人格的缺陷9常常采用不成熟的应付方式对付生活事件9提示病人的心理健康状态可能对乙型肝炎的发生发展有重大影响9因而心理干预对乙型肝炎的防治可能具有重要意义参考文献[1]竹川隆9腾井秀嗣9松山义则 .慢性性肝疾病人检讨.心身医91995935,666[2]魏倪9苏士香.100例病毒性肝炎于心理性应激的调查研究.医学与哲学91993914(7),40[3]ingh N9GayoWski T9Wagener MM et al.Vulnerability to psy-chological distress and depression in patients With end-stage liver disease dur to hepatitis C virus.Clin-transplan91997911(5),406 [4]王鹏9李江涌9邹怀礼9等.慢性肝炎病人的焦虑抑郁症状.中国临床心理学杂志9199593(3),166[5]汪向东(执行主编).心理卫生评定量表手册.中国心理卫生杂志919939(增刊)(收稿,2003-03-26)(上接第266页)[23]邵枫9林文娟9王玮雯9等.电击信号应激对大鼠体液免疫及内分泌功能的影响.心理学报92000932(4),428[24]谷丽9刘晓燕.惊厥阈下脑放电对大鼠空间变换学习记忆的影响.中国临床心理学杂志9199795(4),197[25]李敏9沈政9黎海蒂.恒河猴视觉分辨的反应抑制任务的行为训练及其应用.中国行为医学科学92001910(5),503[26]施新猷9顾为望.小鼠大鼠的生物学特性及应用.见施新猷主编.现代医学实验动物学.北京,人民军医出版社92000991(收稿,2003-04-16)。
神经元放电活动的分岔分析概要
神经元放电活动的分岔分析摘要神经元是神经系统的基本结构和功能单元,在神经信息处理过程中起着关键的作用。
虽然神经系统各不相同，但大多数神经元都具有许多相似的特征：比如各种离子通道、丰富的非线性现象以及作为信息载体的膜电位等。
神经信息主要依靠神经元丰富的放电节律模式进行编码，因而研究神经细胞通过内在参数变化或外部激励条件改变时展现的放电节律模式以及各种模式之间的相互转迁就有着及其重要意义。
本文应用非线性动力学的分岔理论、相平面分析、快慢动力学分析和数值模拟等方法，针对神经元ML模型、HR模型以及Chay模型，系统地研究了神经元的放电行为及放电模式间相互转迁的动力学机制。
这些方法也可以应用于其它类型神经元，或用于发现新的放电模式，并对今后的神经电生理实验有一定的理论指导作用。
关键词：神经元峰放电簇放电分岔相平面分析快慢动力学分析Bifurcation Analysis on Neuronal Firing ActivitiesAbstractAs the fundamental structural and functional unit of the nervous system,neuron plays an extremely vital role in the neural information processing．Although nervous systems are quite different, many fundamental features of neurons are common to most of neurons, such as ion channels, rich nonlinear phenomenon and the membrane potential as the carrier of information. Various firing patterns are related to different stimuli, which mean that firing patterns carry corresponding neural information, so it is meaningful to study different firing activities owing to internal parameters or external stimulations, as well as the transitions between different firing patterns.In this dissertation, based on the bifurcation theory of nonlinear dynamics, the phase plane analysis, the fast-slow dynamics analysis and the numerical simulation, we deeply study on different firing activities and dynamics mechanism of transitions between different firing patterns. These methods and results in this dissertation can be applied to different types of neurons, and also may give an instructive guidance to the observation and analysis of neuronal firing activities, and hence will promote the development of both nonlinear dynamics and neuroscience. Key Words:neuron, spiking, bursting, bifurcation, phase plane analysis, fast-slow dynamics analysis第一章引言1.1研究背景二十世纪后半叶，非线性科学作为研究非线性现象共性的基础学科，获得了前所未有的发展，其与量子论、相对论一起被誉为二十世纪自然科学中的“三大革命”。
海马效应的研究
海马效应的研究一、引言海马效应是指人类的记忆系统中，海马区域对于新的信息进行编码和储存的能力。
它被认为是人类记忆系统中最重要的部分之一，也是神经科学领域中研究最为广泛的领域之一。
本文将从海马效应的定义、研究历史、机制和应用等方面进行全面详细地探讨。
二、海马效应的定义1. 海马区域：位于大脑内侧颞叶中部，是大脑皮层下面的一个结构，主要负责记忆和空间定位等功能。
2. 海马效应：指在学习新知识时，海马区域对于这些信息进行编码和储存，并在需要时将其检索出来使用。
三、研究历史1. 神经科学家斯卡帕（Scoville）和米尔纳（Milner）在20世纪50年代首次发现了海马区域与记忆功能之间的关系。
2. 20世纪60年代，神经科学家奥克森德（O'Keefe）发现了“场”细胞（place cells），即当动物处于特定环境中时，海马区域的神经元会被激活，从而形成对于该环境的空间记忆。
3. 20世纪70年代，神经科学家杰森（Jensen）发现了长时程增强（LTP）现象，即当神经元反复受到刺激时，其突触传递效率会增强，从而加强了海马区域对于新信息的编码和储存能力。
四、机制1. 突触可塑性：海马区域的神经元之间的突触传递效率可随着学习和记忆过程中的刺激而改变，从而加强或削弱信息编码和储存能力。
2. 神经元活动：当海马区域的神经元被特定环境或刺激所激活时，它们会相互连接并形成记忆痕迹。
3. 神经递质：多巴胺、去甲肾上腺素等神经递质在海马区域中发挥重要作用，它们可以增强或削弱突触传递效率，并影响海马区域对于新信息的编码和储存能力。
五、应用1. 认知障碍：海马区域的损伤或退化会导致认知障碍，如失忆症等。
2. 神经可塑性训练：通过刺激海马区域，可以增强其对于新信息的编码和储存能力，从而提高记忆力和学习能力。
3. 神经科学研究：海马效应是神经科学领域中的重要研究方向之一，对于深入了解人类记忆系统的机制和功能具有重要意义。
大鼠弥漫性轴索损伤后海马CA1区锥体神经元电活动变化
大鼠弥漫性轴索损伤后海马CA1区锥体神经元电活动变化段吉强;宋锦宁;郝璞珩;马旭东;李丹东;赵永林;郭小叶;赵君杰【摘要】目的观察弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)后大鼠海马CA1区锥体细胞自发放电的特征,揭示DAI对大鼠海马CAl区锥体神经元兴奋性的影响.方法雄性健康成年SD大鼠30只,随机分为正常对照组及DAI后6h组、12h组、24 h组、72 h组.采用玻璃微电极细胞外记录的方法记录海马神经元的放电活动,每只动物记录2个单位放电.分析比较各组各个单位放电的放电类型、放电频率等差异.结果①DAI后各组与正常组大鼠海马CA1区锥体细胞观察到3种类型放电,即不规则放电、规则放电和簇式放电.在放电类型上各组差异无统计学意义.②比较各组的12个单位放电的平均放电频率、平均ISI可得出DAI后12h组的平均放电频率低于其他组,差异有统计学意义;其他组比较差异则无统计学意义.③比较各组簇式放电的簇内ISI:DAI后12h组最小,其次是24 h组、72h组,6h组与正常组最大且差异无统计学意义.结论 DAI对大鼠海马CAl区锥体神经元兴奋性具有明显影响,并且呈不同放电类型的动态变化.【期刊名称】《西安交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】5页(P70-74)【关键词】颅脑损伤;弥漫性轴索损伤;簇式放电;细胞外放电;椎体神经元【作者】段吉强;宋锦宁;郝璞珩;马旭东;李丹东;赵永林;郭小叶;赵君杰【作者单位】西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;渭南市中心医院神经外科,陕西渭南714000;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061;西安交通大学医学院第一附属医院神经外科,陕西西安710061【正文语种】中文【中图分类】R651.1+5弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury, DAI)在原发性颅脑损伤中很常见，主要特征为胼胝体、脑干等部位的局灶性病变以及脑白质广泛性的轴索损伤，患者通常表现为伤情危重，治疗困难，预后差[1]。
神经元放电活动的分岔分析
神经元放电活动的分岔分析摘要神经元是神经系统的基本结构和功能单元,在神经信息处理过程中起着关键的作用。
虽然神经系统各不相同，但大多数神经元都具有许多相似的特征：比如各种离子通道、丰富的非线性现象以及作为信息载体的膜电位等。
神经信息主要依靠神经元丰富的放电节律模式进行编码，因而研究神经细胞通过内在参数变化或外部激励条件改变时展现的放电节律模式以及各种模式之间的相互转迁就有着及其重要意义。
本文应用非线性动力学的分岔理论、相平面分析、快慢动力学分析和数值模拟等方法，针对神经元ML模型、HR模型以及Chay模型，系统地研究了神经元的放电行为及放电模式间相互转迁的动力学机制。
这些方法也可以应用于其它类型神经元，或用于发现新的放电模式，并对今后的神经电生理实验有一定的理论指导作用。
关键词：神经元峰放电簇放电分岔相平面分析快慢动力学分析Bifurcation Analysis on Neuronal Firing ActivitiesAbstractAs the fundamental structural and functional unit of the nervous system,neuron plays an extremely vital role in the neural information processing．Although nervous systems are quite different, many fundamental features of neurons are common to most of neurons, such as ion channels, rich nonlinear phenomenon and the membrane potential as the carrier of information. Various firing patterns are related to different stimuli, which mean that firing patterns carry corresponding neural information, so it is meaningful to study different firing activities owing to internal parameters or external stimulations, as well as the transitions between different firing patterns.In this dissertation, based on the bifurcation theory of nonlinear dynamics, the phase plane analysis, the fast-slow dynamics analysis and the numerical simulation, we deeply study on different firing activities and dynamics mechanism of transitions between different firing patterns. These methods and results in this dissertation can be applied to different types of neurons, and also may give an instructive guidance to the observation and analysis of neuronal firing activities, and hence will promote the development of both nonlinear dynamics and neuroscience. Key Words:neuron, spiking, bursting, bifurcation, phase plane analysis, fast-slow dynamics analysis第一章引言1.1研究背景二十世纪后半叶，非线性科学作为研究非线性现象共性的基础学科，获得了前所未有的发展，其与量子论、相对论一起被誉为二十世纪自然科学中的“三大革命”。
大气污染与健康研究综述
大气污染与健康研究综述大气污染与健康研究综述张金刚泰山医学院摘要：近年来我国大气污染问题日益严重，国内外的大量研究表明：大气污染与许多健康效应直接或间接相关，可对人体呼吸、循环、等多个系统产生不良影响，造成肺功能下降、心血管疾病发生率和死亡率升高。
目前，在国家规定的个空气污染防治重点城市中有约三分之二的城市的大气质量尚未达到标准。
我国北方城市居民呼吸系统疾病发病率和死亡率比发达国家高出几倍【1】。
该文综述了大气污染物与人群健康的关系，为控制大气危害和解决政策提出依据，为今后开展此类研究提出建议。
关键词：大气污染健康流行病学疾病1、大气污染的概况大气污染物是由诸多污染物组成的复杂混合物，可以分为化学性、生物性和物理性污染物三类。
根据其存在状态，可分为气态和气溶胶两类。
气态污染物主要有：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。
气溶胶态的大气污染物即大气颗粒物（ambient particulate matter），按空气动力学直径可分为：总悬浮颗粒物（total suspendedparticulates，TSP；粒径≤100μm）、可吸入颗粒物（inhalable particle，IP；PM10；粒径≤10μm）、细颗粒物（fine particle；fine particulate matter，PM2.5；粒径≤2.5μm）和超细颗粒物（ultrafine particle；ultra-fine partieu- late matter，PM0.1；粒径≤0.1μm）。
WHO在2005年修订了世界卫生组织大气质量基准（AQG）提出目前全球主要大气污染物为以下4 项：大气颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和臭氧。
【2】1、1 颗粒物近年来，细颗粒物对心血管系统的影响被尤为关注。
BROOK等[2]认为短期暴露于细颗粒物可诱发心律失常、心肌梗死、心肌缺血、心力衰竭、中风、外周动脉疾病的加重以及猝死。
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１ 引 言
（ ． ｎ ａ Ｅｐｒ ｅｔ ａ ， ｕｎＰａｔ ｅ ｅ， ｏ １１Ｈ ｓｉｌｆＰ Ａ， ｕｉ ４０ ２ Ｃ／ １ Ａ ｉ ｌ ｘｅｍ ｎ Ｌ ｂ Ｂｒ ／ ／ Ｃｎ ｒ Ｎ ．８ ｏ ｔ Ｉ Ｇｉｎ５ １０ ， ｈｎ ｍ ｉ ｓｃ ｔ ｐａｏ ｌ ａ； ２ Ｓｉ ｃ ｆ ｏｅｅ Ｇａｇ ｉ ｒ ａ Ｕ ｉｒｔ ，Ｃｚｉ ５ １０ ） ．ｃｎｅｒｅＣｌｇ ， ｕｎｘ ｍ ｌ ｎ ｅ ｉ ａｌ ４０２ ｅ ｉ ｌ ｏ Ｎ ｖ ｓｙ ｉｎ
边缘系统是大脑皮层 内侧皮 质包裹 的部分脑 区之
一
研 究 哺乳类 海 马锥体 细 胞 的 自发 放 电活动 国 内 尚未 有 相关 报道 ， 本研 究 使 用 大 鼠海 马 部作 为脑 薄 片研
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｔｄ ｈ ｅ ｅ ａ ｃ ａ ａ ｔｒ ｆｔｅ ｒｔｈｐ ｏ ａ ｕ ｆ ｅ ｓ ｏ ｔｎ ｏ ｓ ｅｅ ｔ ｃ ａ ｔ ｉ ｆｔｅ ｅ ｓｒ ｃ ： ｏ ｓ ｙ ｔｅ ｇ ｎ ｒｌ ｈ ｒ ｃｅｓ ｏ ｈ ａ ｉｐ ｅ ｍｐ ｓｏ ｔ ｐ ｎａ ｅ ｕ ｌｃ ｃ ｖｔ ｏ ｈ ｘ—ｖｖ ｙａ ｄ ｌ ｅ ｓ ｕ ｈ ｉ ｒ ｉ ｙ ｉｏ ｐ ｒ ｍｉａ Ｈ ．Ｗ ｅ ｃ ｒｃ ｒ ｅ ｅ ｅ ｅｒｐ ｙｉｌｇ ｅ ｒｔ ｅ ｈｐ ｏ ａ ａ ｐ ｒｍｉａ ｅ ｓｏ ｅ ｒｔｌ ｉ ｓ ｓ ｍ ｙ ｃ ｐｌ ｒ ｌｓ ｅｏ ｌｃｍｄ ｉ ｏ ｔ ｏ ｅ ｏｄ ｄ ｔ ｌ ｔ ｈ ｓｏ ｙ ｎ ａ ｉｐ ｅ ｍｐ ｌ ｙａ ｄ ｌｃ Ｈ ｆｔ ａ ｉ ｅ ｙ ｔ ｂ ａ ｉａ ｙ ｇａ ｓ ｍｉ ｅｅ ｔ ｅ ｗ ｔ ｃ ｎｉ ｕ ｈ ｅ ｏ ｏ ｈ ｈ ｍｂ ｅ ｌ ｒ ｈ ｎｓ
生 物 医 学 工 程 研 究 ２０ ０９ Ｊｕｎｌ ｆ ｉ ｅｉ ｌ ｎｉ ｅｉｇＲ ｓ ｒｈ ｏｒａ ｏ Ｂｏ ｄｃ ｇ ｅｒ ｅ ａｃ ｍ ａＥ ｎ ｎ ｅ ，８ １ ：５～２ （ ）２ ２ ’ ７
。
离体 大 鼠海 马神 经 元 自发 放 电活 动 一般 特 征 的研 究
生理 电发放模 式 可能 与细胞 的排 列 次序 、 生理 应答 呈 一定 的相 关性 。 关 键词 ： 大鼠海 马 ； 电极 ； 片 ； 微 脑 自发 放 电
中图分 类号 ：３ ８ Ｒ １
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：６２６７ ２０ ）１ ０５００ １７—２８（０９０— ２—０３ ０
ｃ ａａｔｒ ｆ ｅｒｔ ｉｐｅ ｍｐ ｔｅｓ ｎａ ｅｕ ｌｃｒ ｃｉｉ ｙｃ ｎ ｅｔ ｔ ｅａｒｎｅ ｎ ｔｅｃｎ ，ｎ ｅｒｓｏｄ ｎ ｅｏ ｔｅ ｈｒｃｅ ｏ ｔ ａ ｐ ｏａ ｕ ｏ ｈ ｐ ｔｎｏ ｅｅ ｔｃａ ｔ ｔ ｍａ ｏｎ ｃ ｈ ｔ ｒａ ｇｍｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ａｄｔ ｅｐｎ ｅｅ ｈ ｓ ｈ ｈ ｓ ｆ ｏ ｓ ｉ ｖｙ ｉ ｗ ｈ ｆ ｏ ｈ ｆ
杨润 潘盛 方 杨盛昌△ 生 ， 武 ，颖 ，
（． １解放 军第 １１医院烧伤整形 中心 动物 实验 室 ， ８ 桂林 ５ １０ ； ４０２ ２ 广西师范大学生命科 学学院 解剖 生理 学教研 室 ， ． 桂林 ５ １０ ） ４ ０２
摘 要 ： 察 离体 大鼠 海马锥 体 细胞 的生理 电发放 模 式 。在 脑脊 液孵 育下 ， 玻 璃微 电极 插入 到 离体ｍ ｐ ａ ｆ ｉ（ Ｃ Ｆ ． ｅｕｓ ｈｗ ｄｔａ ｆｅｃａ ｃ ｒ ｏ ｓ ｎ ｎｏｓ ｅｅｒ ｏ ｅ ｙｔ ａ ｈ ｐｃｍ ａ ｅ ｕｉ ｅａｔ ｃ ｌ ｒ ｓｉ ｕ Ａ Ｓ ）Ｒ ｓｌ ｏ ｅ ｔ ｖ ｈｒ ｔ ｓｆ ｐ ｔ ｅｕ ｒ ｅ ｒ ｂ ｅｒ ｉ ｏａ ｐｌ ｏ ｆ ｈ ｉ ａｅ ｂ ｎ ｌ ｄ ｉ ｌ ｔｓ ｈ ｉ ａ ｅ ａ ｏ ｗ ｃｄ ｄ ｈ ｔ ｐ
海马脑 片锥 体 细胞 附近 ， 行胞 外 电脉 冲记 录 ， 进 微机 记 录并保 存 电信 号 。共观 察到 海马 部神 经元 自发 放 电主 要 呈 ５种 特征 ， 别为 不规 则发放 、 波规 则发放 、 张发 放 、 分 单 紧 阵发排 放 及周 期排 放 型等形 式 。说 明神 经元 的