杏仁核腦片場(chǎng)電位的記錄及其應(yīng)用

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1、杏仁核腦片場(chǎng)電位的記錄及其應(yīng)用【摘要】目的：探討基底外側(cè)杏仁核（BLA）離體腦片場(chǎng)電位的記錄及其應(yīng)用.方法：制備杏仁核腦片，在腦片上記錄場(chǎng)電位,觀察其藥理學(xué)特性并引導(dǎo)杏仁核的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（LTP）.結(jié)果：在腦片保持良好活性及記錄系統(tǒng)噪音幅度小于0.01mV的前提下，應(yīng)用國(guó)產(chǎn)微電極放大器及記錄系統(tǒng)即可記錄到穩(wěn)定可靠的杏仁核場(chǎng)電位,大小約為海馬CA1場(chǎng)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（QX）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)100μm

2、ol/L后，場(chǎng)電位幾乎完全被阻斷.應(yīng)用兩串高頻刺激（間隔10min）刺激外囊，在BLA可引導(dǎo)LTP.結(jié)論：杏仁核腦片可記錄到穩(wěn)定可靠的場(chǎng)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(jīng)疾病中的作用及其機(jī)制.【關(guān)鍵詞】杏仁核；場(chǎng)電位；長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)0引言杏仁核與學(xué)習(xí)記憶、情緒、情感密切相關(guān)［1］，而且參與精神分裂癥、抑郁、癲癇和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理過(guò)程［2-3］.然而杏仁核深藏于大腦深部，被復(fù)雜精細(xì)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)包繞［4］，很難直接探測(cè)到杏仁核神經(jīng)元的活動(dòng).腦片是研究杏仁核功能比較理想的標(biāo)本.腦片上記錄神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)方式主要有膜片鉗、傳統(tǒng)的細(xì)胞內(nèi)和場(chǎng)電位

3、記錄，前兩者對(duì)儀器設(shè)備要求較高，而場(chǎng)電位記錄對(duì)設(shè)備要求相對(duì)簡(jiǎn)單，并可以反映神經(jīng)細(xì)胞的功能狀態(tài)，易于推廣.我們采用國(guó)內(nèi)的設(shè)備系統(tǒng)，制備杏仁核腦片，在腦片上記錄場(chǎng)電位,觀察其藥理學(xué)特性并引導(dǎo)杏仁核的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（longtermpotentiation，LTP），以探討杏仁核場(chǎng)電位的記錄及其應(yīng)用.1材料和方法1.1材料健康SD大鼠24只，雄性，體質(zhì)量200～250g（福建醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心），所有動(dòng)物均在12h光照/黑暗周期環(huán)境中飼養(yǎng)，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(QX),谷氨酸(美國(guó)Sigma公司)；微電極放大

4、器,RM6240數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（成都儀器廠），其余化學(xué)產(chǎn)品均為國(guó)產(chǎn)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(jìn)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(dòng)切片機(jī)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(shí)驗(yàn)記錄前在常溫人工腦脊液中孵育至少1h.1.2.2杏仁核腦

5、片場(chǎng)電位記錄將腦片移至界面型記錄槽(自制)，通過(guò)尼龍網(wǎng)與槽內(nèi)人工腦脊液接觸，以1～2mL/min持續(xù)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(cè)杏仁核(basolateralamygdale,BLA)區(qū)，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(nèi)充灌3mol/LNaCl溶液，阻抗為2～5MΩ.場(chǎng)電位經(jīng)微電極放大器放大后，輸出信號(hào)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)RM6240進(jìn)行信號(hào)的記錄、分析和處理.場(chǎng)電位記錄基線穩(wěn)定20m

6、in后才開始下一步的實(shí)驗(yàn).場(chǎng)電位的斜率用平均基礎(chǔ)值標(biāo)準(zhǔn)化.常規(guī)刺激的單相方波信號(hào)由RM6240的程控刺激器產(chǎn)生.刺激方波的波寬為0.1ms，頻率為0.1Hz，并調(diào)整刺激強(qiáng)度使突觸反應(yīng)等于最大突觸電位的一半.LTP的引導(dǎo)應(yīng)用兩串頻率為100Hz的高頻刺激，每串持續(xù)1s，串間隔為10min.記錄海馬場(chǎng)電位時(shí)刺激電極放置于海馬（cornuammonis1,CA1）區(qū)的Schafer側(cè)支通路上，記錄電極位于海馬CA1區(qū).1.2.3藥物加入實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用的藥物均加入到灌流腦片的人工腦脊液中.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和整理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用x±s表示，組間采

7、用方差分析.P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.2結(jié)果2.1杏仁核與海馬場(chǎng)電位的比較海馬CA1區(qū)場(chǎng)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(shù)為海馬的10倍，杏仁核的場(chǎng)電位只有海馬CA1場(chǎng)電位的1/10.2.2杏仁核場(chǎng)電位的藥理學(xué)特性在灌流的人工腦脊液中加入0.1μmol/L谷氨酸,可見場(chǎng)電位明顯增大，洗去谷氨酸后場(chǎng)電位基本恢復(fù)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QX10μmol后，場(chǎng)電位的幅度顯著下降，