大鼠多通道在体记录

多通道在体记录技术,能在自由活动的动物脑内,观察和记录局部脑区群体神经元的活动状况,是分析大脑神经信息编码的有力工具。要开展多通道在体记录研究,多电极阵列驱动器的设计非常关键,也是实现该技术的一大难点。根据转动螺杆推动螺帽移动的机械驱动原理,作者设计了适合大鼠多通道在体记录的、独立可调式16道电极阵列驱动装置。通过该装置,可对16道记录电极中的任意一道进行独立驱动,从而控制每根记录电极在大鼠大脑中的垂直记录位置。运用该多电极阵列驱动装置,对大鼠单侧海马脑区的多通道在体记录表明,在大鼠海马CA1区,存在不同放电波形和放电模式的神经元,它们分别与海马CA1区的锥体神经元和中间神经元相对应。一般锥体神经元动作电位的放电波形较宽,放电频率则较低。在海马CA1区还存在编码空间环境中特定位置信息的神经元,被称为位置细胞。这些位置细胞在某一空间环境中有各自对应的反应区域,在该区域内位置细胞的放电频率增加,在区域外则基本维持在一较低的活动水平。

海马CA1区ripple节律相关高频放电中间神经元

通过在清醒小（Mus musculus）大脑同步记录海马区单神经元放电和场电位，发现在海马CAl区存在两类-9慢波睡眠时海马特征场电位“ripple”高频振荡（100-250Hz）相关的高频放电中间神经元．这两类神经元在慢波睡眠时的放电与ripple在时间上有高度同步性，对应每个ripple振荡波，它们都有一串高频放电．其中一类中间神经元（类型Ⅰ）在一个ripple振荡波的每个子振荡周期基本有1个放电，而另一类中间神经元（类型Ⅱ）则有1-2个放电．在ripple振荡波时段，这两类中间神经元的峰值放电频率分别高达310±33．17Hz（类型Ⅰ）和410±47．61Hz（类型Ⅱ）．动物清醒活动时，这两类中间神经元的放电与海马场电位的theta节律有锁相关系，它们的最大放电概率在theta节律的波谷段．给予动物摇晃刺激时，这两类中间神经元的放电频率均会短促增加．这些研究结果显示，海马CAl区的这种高频放电中间神经元参与调节海马神经元网络的整体活动状态．