乙醇对小脑皮层浦肯野细胞复杂性峰电位活动的影响

[目的]探讨乙醇对小鼠小脑皮层浦肯野细胞（PC）复杂性峰电位（CS）活动的影响.[方法]取6～8周龄昆明种小鼠,腹腔注射给予乌拉坦（1.3g/kg）施行麻醉,在小脑Vermis区施行直径为1.0～1.5mm的开颅术,揭除硬脑膜,在暴露的脑表面区域持续灌流给予含氧的人工脑脊液（ACSF）;电生理记录选用在体膜片钳记录,并结合生物素染色技术,记录电极内充装20～30μL电极內液,阻抗为4～6 MΩ;通过膜片钳放大器及数据采集软件记录小脑皮层PC自发性活动.[结果]给予乌拉坦施行麻醉后,小鼠小脑皮层Vermis区PC表现为规律的单纯性峰电位（SS）放电,平均频率为（19.00±4.20）Hz;同时伴有不规律的CS活动,平均频率为（0.31±0.12）Hz;在电流钳记录模式下,乙醇（300 mmol/L）可缩短放电暂停时间,减少后超极化振幅;在电压钳下,乙醇可显著抑制CS的小穗个数及波形下面积,但对CS发生频率即小穗间隔频率未见有影响;乙醇对CS的抑制作用具有一定的剂量依存性;阻断NMDA和mGluR1受体对乙醇所起的CS抑制作用未见有影响,但乙醇对CS的抑制作用可被CB1受体阻断剂所阻断.[结论]乙醇通过活化CB1受体抑制小鼠小脑皮层PC的CS活动,提示过量饮酒可能通过激活攀缘纤维-PC突触前CB1受体抑制外周信息向小脑皮层PC的传入,进而影响运动调节功能.

去甲肾上腺素通过α2肾上腺素能受体调制小鼠小脑皮层浦肯野细胞自发性放电活动

小脑皮层浦肯野细胞(Purkinje cell,PC)具有简单峰电位(simple spike,SS)和复杂峰电位(complex spike,CS)两种放电形式。我们前期研究发现去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)能够抑制PC的CS,双向调节SS,但是NA对SS的增强作用被其兴奋分子层中间神经元产生的强烈抑制所掩盖,目前为止NA对SS放电频率的增强作用机制尚不明确。因此本研究在活体小鼠小脑和急性小脑切片上,应用细胞贴附式及全细胞膜片钳记录与药理学方法,研究了NA增强小脑皮层PC的SS的机制。本研究全程采用100μmol/L picrotoxin阻断GABA受体。在体实验结果显示NA明显减少自发性CS的小穗(spikelets)数目,增强SS放电频率,而不影响CS的放电频率;离体实验显示NA减少了电刺激诱发的CS小穗数目和后超极化电位(after hyperpolarization potential,AHP),增加了SS放电频率,同时NA也减小了平行纤维(parallel fiber,PF)-PC的兴奋性突触后电流(excitatory postsynaptic current,EPSC)的振幅,明显提高了配对脉冲比值(paired-pulse ratio,PPR)。给予α2-肾上腺素能受体(adrenergic receptor,AR)阻断剂育亨宾(yohimbine)能够完全消除NA对SS的增强作用,而α2-AR激动剂UK14304提高了SS放电频率。β-AR阻断剂普萘洛尔(propranolol)不影响NA对PC的作用。上述结果表明阻断GABA能抑制性网络后,NA能够通过活化α2-AR(而不是β-AR)减弱爬行纤维(climbing fiber,CF)-PC突触传递,抑制CS,减小AHP,从而提高了PC的SS放电频率。该研究结果提示蓝斑核的NA能神经元能够通过调节CF-PC突触传递对PC信号输出进行精细微调节。