神经生物学实验课——神经束路追踪的实践与体会

实验教学在高等院校教育中占有不可取代的作用,本文介绍了我校第一次开设神经生物学实验课的背景、实验课的实施以及自己的体会.

神经束路追踪法在三叉神经节分区研究中的应用现状

三叉神经各分支在三叉神经节的投射分区对于治疗多种神经痛的三叉神经节定位毁损术有重要指导意义,各种神经束路追踪技术被广泛应用于三叉神经节分区的研究,本文对束路追踪法在研究三叉神经节分区的应用现状进行综述。

神经束路追踪实验的优化及其在《神经生物学》实验教学中的应用

神经束路追踪是一个特别完整的从提出假设、进行实验、验证假设的科学实验,十分适合于神经生物学实验教学。但是,在开展该实验课的过程中发现存在技术方法不稳定、经常出现实验失败的问题。针对上述问题,神经生物学系教师对该方法进行了优化改革,并应用于本科生与留学生的实验教学中。

大鼠瘙痒模型中瘙痒信号的初级传入通路追踪研究

目的 建立大鼠瘙痒模型,观察瘙痒信号的外周传入部位.方法 大鼠颈背部皮内注射2% 5-羟色胺（5-HT）建立大鼠瘙痒模型.1周后,随机挑选4只大鼠行颈背部皮内注射辣根过氧化物酶（HRP）,再用神经束路追踪术（TMB法）观察大鼠颈2～5（C2～C5）背根神经节（DRG）内HRP阳性细胞的分布.结果 DRG中HRP阳性细胞呈散在分布,C3 DRG中阳性细胞最多见,C4中较少,C2,C5中缺乏.结论 大鼠颈背部中线区域的瘙痒信号主要通过C3 DRG传入脊髓.

在离体电生理研究标本上进行神经元局部回路追踪

实验在完成电生理记录的离体脑片上完成。用电泳法向记录部位导入麦芽凝集素结合的辣根过氧化物酶(WGA-HRP)或荧光金(FG),在和电生理记录相同的条件下孵育脑片8-12h,浸泡固定后做冰冻切片,常规TMB染色,光镜明、暗视野观察,或直接用荧光显微镜观察。在导入示踪剂周围可看到明确的逆行标记细胞和顺行标记纤维与终末。WGA-HRP和FG标记物全电泳中心最远距离,分别达2cm和500μm以上。结果表明,用常规神经解剖学方法可以在离体脑片上显示电生理记录部位神经元局部联系回路。

鞠躬:向挚爱的神经科学深深鞠躬

在神经科学界有一种说法:神经科学是生命科学的最后前沿。作为神经生物学家,从20世纪50年代起,鞠躬长期从事束路追踪、神经内分泌学、大脑边缘系统及化学神经解剖学的研究。初次得悉院士大名——“鞠躬”,不禁让人头脑里联想起这个词的本意,浮现出行“鞠躬”礼时上身向前弯曲的一幅剪影。走近鞠躬院士后,陡然感到那幅“鞠躬”剪影一下子有了生命——鞠躬院士的一生,正是对着科学、对着祖国行着那恭敬的“鞠躬”礼。

大鼠前庭核向脑干呕吐区的间接投射

前庭信息调节内脏活动的神经通路是产生运动病的结构基础,但至今尚未明了。本研究旨在探讨接受初级前庭传入信息的前庭核到脑干呕吐中枢的神经通路。向大鼠前庭内侧核和前庭下核内注入顺行追踪剂生物素化葡聚糖胺(BDA),向脑干呕吐区注入逆行追踪剂荧光金(FG),用荧光组织化学方法显示BDA顺行标记纤维和终末,在荧光显微镜下观察BDA顺行标记纤维和终末与荧光金逆行标记细胞的重叠区域。结果发现在延髓背侧巨细胞旁核(DPGi)、巨细胞网状核(Gi)和小细胞网状核(PCRt)有顺行标记纤维与逆行标记细胞的重叠。表明前庭核可能经DPGi、Gi和PCRt向呕吐区有间接投射,此结果为进一步揭示前庭信号引发恶心、呕吐的神经机制提供了形态学依据。

大鼠腰髓内Calbindin D-28K样、SP受体样及Fos阳性神经元向臂旁外侧核的投射

目的 观察大鼠腰髓向臂旁外侧核 (LPB)投射的CalbindinD 2 8K(CB)样阳性神经元与外周伤害性刺激信息传递和SP受体 (SPR)样阳性神经元之间的关系。 方法 四甲基罗达明 (TMR)逆行追踪与CB、SPR或Fos免疫荧光组织化学染色相结合的三标方法 ,在激光共聚焦显微镜下进行观察。 结果 1 将TMR注入一侧LPB后 ,大量的TMR逆标神经元主要见于同侧腰髓背角Ⅰ层、外侧脊核 (LSN)和中央管周围灰质 (X层 )。Ⅱ层内也可见少量散在分布的TMR逆标神经元。 2 CB样阳性神经元主要分布于腰髓背角Ⅰ、Ⅱ层 ,尤其在Ⅱ层内可见大量的CB样阳性细胞呈密集分布。 3 SPR样阳性神经元主要见于腰髓背角Ⅰ层、LSN和X层。Ⅱ层内也可见少量的SPR阳性神经元。 4 5 %福尔马林注入大鼠同侧足底后诱导的Fos阳性神经元主要见于腰髓背角Ⅰ、Ⅱ层、Ⅴ～Ⅶ的外侧部。 5 TMR CB SPR和TMR CB Fos三标神经元均主要分布于背角Ⅰ层 ,Ⅱ层内也有少量的三标神经元。其中位于Ⅰ、Ⅱ内的TMR CB SPR三标神经元数分别各占TMR、CB和SPR单标神经元数的 10 3%、9 8%和 14 6 % ,而TMR CB Fos三标神经元数分别各占TMR、CB和Fos单标神经元数的 11 8%、10 6 %和 15 8%。 结论 腰髓背角Ⅰ、Ⅱ层内 ,传递外周伤害性刺激信息并向LPB投射的部分CB样阳性神?

大鼠三叉神经本体感觉中枢通路二级神经元接受5-羟色胺能终末支配的电镜证明(英文)

目的 研究 5 羟色胺 (5 HT)样免疫反应纤维终末与大鼠三叉神经本体觉中枢通路二级神经元之间是否存在突触联系。 方法 逆行束路追踪与免疫组织化学相结合的电镜双重标记技术。 结果 将麦芽凝集素结合的辣根过氧化物酶 (WGA HRP)注入大鼠三叉神经感觉主核背内侧部 (Vpdm)并进行 5 HT免疫染色后 ,在三叉神经脊束核吻侧亚核背内侧部及其邻接的外侧网状结构 (Vodm LRF)中可见WGA HRP逆行标记的神经元和 5 HT样阳性轴突终末。电镜下观察到 5 HT样阳性轴突终末与WGA HRP标记的神经元之间有轴 体、轴 树突触联系 ,这些突触属对称或非对称型 ,但以对称型为主。 结论 本研究为 5

南方鲇面神经分支有关的外周味觉感受器和神经中枢的研究

采用组织切片和束路追踪等方法对南方鲇口外味觉传入神经——面神经主要感觉支(上颌须神经和下颌须神经)有关的外周味觉感受器和神经中枢进行研究.结果表明:①上、下颌须神经支配的外周皮肤所含的味蕾分别为I和II型.②上、下颌须神经投射到神经节的不同位置和不同神经元发生突触联系.③上、下颌须神经投射到面叶不同位置.显示南方鲇面神经的不同感觉支其外周感受野与中枢投射野结构和功能不同,且具有躯体分布的特异性.

大鼠胼胝体神经元表达Cav，2.2及其神经纤维联系

目的:证明成年大鼠胼胝体内存在神经元,检测胼胝体神经元是否表达钙通道蛋白并追踪胼胝体神经元纤维联系方式。方法:选取正常SD大鼠脑,冰冻连续切片进行成熟神经元的标志物NeuN和N型电压依赖性钙通道α1亚单位(Cav2.2)的免疫组织化学染色,应用神经束路逆行追踪剂30%辣根过氧化物酶(HRP)生理盐水溶液注射入胼胝体小钳下方,对HRP进行四甲基联苯胺(TMB)显色。分别观察胼胝体中NeuN和Cav2.2的表达和胼胝体内神经元突起的联系情况。结果:在胼胝体中存在少量NeuN阳性细胞,部分NeuN阳性细胞同时表达Cav2.2。神经逆行追踪显示在胼胝体内存在HRP阳性神经元,其神经纤维连接与皮质或尾壳核有联系。结论:在成年大鼠胼胝体内存在少量的神经元,部分胼胝体神经元表达Cav2.2。这些神经元可能与脑皮质和胼胝体下方的尾壳核有联系。

南方鲇上颌须和下颌须神经外周和中枢味觉反应的比较研究

采用组织切片、电生理和束路追踪等方法对南方鲇口外皮肤受外界化学物质刺激时面神经主要感觉支(上颌须神经和下颌须神经)及其味觉初级中枢(面叶)的诱发放电进行研究。结果表明:(1)南方鲇面叶分成大小2叶,所占体积分别为(73±3)%和(58±4)%。上颌须皮肤的味觉传入神经(上颌须神经)投射到大叶的背中位置,下颌须皮肤的味觉传入神经(下颌须神经)投射到小叶的腹中和背中位置;(2)判断上下颌神经放电反应可知最有效的刺激物是L-ala和L-arg,且二者存在交叉反应和脱敏现象。上颌须神经反应更敏感;(3)面叶中上颌须神经投射区域,L-arg和L-ala引起的反应较强;下颌须神经投射区域中,L-his和Qhcl引起的反应较强。这些结果显示出南方鲇面神经的感觉支对不同化学物质具有不同感受性且在其面叶上的投射也具有躯体分布特异性。

大鼠丘脑前核内海马下托复合体谷氨酸能传入终末与皮质投射神经元的突触联系

目的探讨大鼠丘脑前核-海马下托复合体神经元环路的突触结构及谷氨酸分布特征。方法应用HRP束路追踪结合包埋后胶体金免疫电镜技术。结果在丘脑前核内,可见HRP顺行标记的海马下托复合体传入轴突终末,终末多为卵圆形,内含圆形透亮突触小泡和数个线粒体。其做为突触前成分与HRP标记的树突或非HRP标记的树突形成非对称性突触。在谷氨酸胶体金免疫反应切片上,胶体金颗粒标记胞体、树突、轴突终末等。HRP标记的轴突终末和一些非HRP标记的与突触后成分形成非对称性突触的轴突终末(GrayⅠ型)内,胶体金颗粒密度明显大于背景(胞体、树突、GrayⅡ型轴突终末等)的胶体金颗粒密度。其平均胶体金颗粒密度为突触后树突的3倍多,为对称性轴突终末(GrayⅡ型)的6倍多。在两张邻近的连续切片,γ-氨基丁酸(GABA)胶体金免疫反应切片上,GABA胶体金颗粒浓重标记GrayⅡ型轴突终末,背景标记极少;而非对称性轴突终末(GrayⅠ型)胶体金颗粒标记极弱。谷氨酸胶体金免疫反应切片上,GrayⅡ型轴突终末胶体金颗粒标记极弱。GABA阳性轴突终末与HRP标记的树突形成对称性突触,在同一树突上可见GABA能轴突终末形成的对称性突触和其他轴突终末形成的非对称性突触。结论丘脑前核内来自海马下托复合体投射神经元的轴突终末是谷氨酸能的;来自海马下托复合体皮质投射神经元轴突终末,在丘脑前核与投射至海马下托皮质的神经元树突形成非对称性轴-树突触。

软体动物神经系统的研究进展

本文对用解剖学和组织学方法研究软体动物神经系统的形态结构,以及运用束路追踪技术和免疫组织化学方法对其神经系统的相关研究进行了阐述,为软体动物神经系统的进一步研究提供了依据。

GAD67-GFP基因敲入小鼠三叉上核内向三叉神经运动核投射的GFP阳性神经元表达c-fos的研究

本文综合应用逆行束路追踪(将四甲基罗达明-TMR注入一侧三叉神经运动核)和免疫荧光组织化学三重标记技术,在激光共聚焦显微镜下对谷氨酸脱羧酶67-绿色荧光蛋白(GAD67-GFP)基因敲入小鼠在口周部给予伤害性刺激时,三叉上核(Vsup)内向对侧三叉神经运动核(Vmo)投射的呈GFP阳性的GABA能神经元表达c-fos的情况进行了研究。结果显示:(1)Vsup内可观察到许多GFP阳性神经元,细胞较小;(2)也可观察到许多TMR或c-fos单标神经元较密集地分布于Vsup内,其中c-fos阳性产物只见于神经元的胞核,在胞浆内未见表达;(3)在激光共聚焦显微镜下可进一步观察到部分神经元同时呈GFP/TMR、TMR/c-fos、GFP/c-fos双重标记或GFP/TMR/c-fos三重标记。其中GFP/TMR双标神经元分别占GFP或TMR阳性神经元的17.8%和19.2%;TMR/c-fos双标神经元分别占TMR或c-fos阳性神经元的34.9%和31.3%;GFP/c-fos双标神经元分别占GFP或c-fos阳性神经元的21.2%和20.5%;而GFP/TMR/c-fos三标神经元分别占GFP、TMR或c-fos阳性神经元的11.1%、12%和10.8%。以上结果表明小鼠Vsup内部分GABA能神经元可接受来自同侧的口面部伤害性信息,并对这些信息进行整合后,直接发出投射纤维至Vmo;故Vsup内部分GABA能运动前神经元可能参与口面部伤害性反射局部环路的构成。