海马神经细胞网络传感器及其记录5-HT对网络活动的作用

海马神经网络活动在调节记忆和学习等行为中具有重要作用,而五羟色胺是调节此类行为的重要神经递质。目前,某些研究手段揭示了5-HT对海马神经元活动的作用,但是这些手段并没有直观展示海马神经元网络的电生理活动。因此,为了研究5-HT在体外海马神经元网络活动中的作用,本实验建立了微电极阵列(Microelectrode Array,MEA)的检测平台。利用60通道MEA芯片,可以实时无损地记录5-HT作用前后的多位点信号,实验结果证明5-HT对海马神经元的动作电位有抑制作用,但是对低频振荡没有明显变化。该实验表明,这种海马神经元网络传感器可以对神经元进行无损、长时间的记录。上述研究结果表明,这种新的细胞网络传感器有望成为神经元网络活动研究中的一种重要手段。

GSK-3β在铝致原代海马神经元网络电活动损伤的机制初探

目的初步探讨GSK-3β在铝致原代海马神经元网络电活动损伤中的作用及机制。方法24 h内新生的ICR小鼠海马原代神经元进行体外培养至第10天,进行麦芽酚铝[Al(mal)3)]染毒及干预,实验分组为空白对照组、二甲基亚砜(DMSO)组、SB(GSK-3β抑制剂SB216763,1μmol/L)组、Al(20μmol/L)组、SB(1μmol/L)+Al(20μmol/L)组,于干预0和48 h点使用微电极阵列分析仪(Micro-Electrode Array,MEA)检测海马神经元网络电活动;染毒48 h后,免疫荧光观察神经元树突棘密度;Western blot法检测GSK-3β、p-GSK-3β、PSD95和Arc蛋白的表达水平。结果Al(mal)3作用0 h时间点,各组神经元未见明显差异,在48 h时间点,各组神经元均呈节律性簇发放电。空白对照组神经元自发放电频率、簇发放电频率、网络簇发放电频率、同步指数分别为172.82%±44.56%、134.65%±25.60%、209.48%±70.09%、120.10%±15.32%;与空白对照组相比,DMSO组及SB组未见明显差异(F=6.93,F=4.35,F=1.81,F=13.43,P>0.05),而Al组神经元网络电活动明显下降(P<0.05);与Al组相比,SB+Al组神经元网络电活动明显升高。与空白对照组相比,Al组的树突棘密度明显降低(F=16.82,P<0.05);与Al组相比,SB+Al组的树突棘密度明显增加(P<0.05)。与空白对照组相比,各干预组的GSK-3β蛋白表达水平均无明显变化(F=2.27,P>0.05);与空白对照组相比,SB组的p-GSK-3β蛋白表达水平明显升高(F=45.84,P<0.05),Al组和SB+Al组明显降低(P<0.05),但与Al组相比,SB+Al组的p-GSK-3β蛋白表达水平明显升高(P<0.05);Al组和SB+Al组的PSD-95、Arc蛋白表达水平与空白对照组相比均明显降低(F=37.61,F=37.13,P<0.05),但与Al组相比,SB+Al组的PSD-95、Arc蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论铝可明显抑制大鼠原代海马神经元的网络电活动,GSK-3β可能通过影响神经元突触结构进而参与铝致神经元的网络电活动损伤。