Orexin A对麻醉大鼠前额叶皮层神经元单位放电的影响及其机制研究

目的研究orexinA对麻醉大鼠前额叶皮层神经元自发放电的影响,并初步探讨其作用机制。方法用玻璃微电极记录大鼠前额叶皮层神经元的单位放电,分别观察侧脑室给予orexinA、组胺H1受体拮抗剂pyrilamine、以及pyrilamine+orexinA后放电活动的变化。结果侧脑室给orexinA溶液可明显增加前额叶皮层神经元的自发放电频率;而给pyrilamine对前额叶皮层神经元自发放电频率无显著影响;给予pyrilamine预处理后,orexinA未能引起前额叶皮层神经元放电频率发生改变。结论OrexinA对麻醉大鼠前额叶皮层神经元放电活动有明显的兴奋性,这一作用可能与活跃的组胺能系统有关。

纳洛酮对麻醉大鼠前额叶皮层神经元单位放电的影响及其机制研究

目的研究纳洛酮对大鼠前额叶皮层神经元自发放电的影响,并初步探讨其可能机制。方法用玻璃微电极记录大鼠前额叶皮层神经元的单位放电,分别观察侧脑室给予纳洛酮、吡拉明(组胺H1受体拮抗剂)以及吡拉明+纳洛酮后放电活动的变化。结果在大鼠额叶皮层区总共记录到80个单位放电活动,其放电形式为混合型(43·3%)、单个不均型(36·7%)、束簇状(20·0%),平均放电频率为(4·33±2·85)Hz。经侧脑室给予3组不同剂量纳洛酮溶液,其中8μg纳洛酮(n=16)和4μg纳洛酮(n=14)溶液可明显增加额叶皮层神经元的发放频率(P<0·05),但后者作用弱于前者;相反,2μg纳洛酮(n=12)对放电频率并无显著性影响(P>0·05);另外,给予组胺H1受体拮抗剂吡拉明150μg对自发放电无影响(n=11,P>0·05),而在给予吡拉明150μg预处理之后,8μg纳洛酮不能改变皮层电活动(n=15,P>0·05)。结论纳洛酮对大鼠额叶皮层神经元存在剂量-效应依赖性兴奋性作用,其机制可能与组胺H1受体途径有关。

前额叶皮层在社交行为中的作用

社交行为对于个体身心健康和社会发展都极其重要。社交行为障碍已成为多种精神类疾病的典型临床表征,对个体的发展有严重不良影响。前额叶皮层作为调节社交行为的关键脑区之一,参与了社交、情绪、决策等高级功能,其内部神经元、神经胶质细胞的活动变化及相互作用对调节社交行为有着重要影响,而且前额叶皮层与其他脑区之间的协作也会影响不同的社会行为。本文回顾了前额叶皮层中神经元、神经胶质细胞以及脑区投射与社交行为关系的最新研究,系统综述了前额叶皮层在社交行为调节中的作用,以期为社交障碍的神经机制和有效诊疗提供参考。

帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元NMDA受体敏感性下降

目的研究6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后内侧前额叶皮层(mPFC)中锥体神经元NMDA受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠SNc后,全身应用NMDA受体阻滞剂MK-801后锥体神经元放电频率的变化。结果全身应用NMDA受体阻滞剂MK-801后,PD组大鼠锥体神经元放电频率无明显变化(P>0.05)。结论帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元的NMDA受体敏感性下调。

5-羟色胺-7受体激动剂对帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元兴奋性的影响

目的探讨5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)-7受体对帕金森病(Parkinson's disease,PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,m PFC)中锥体神经元兴奋性的影响。方法以正常大鼠和6-羟多巴胺单侧损毁黑质致密部建立的PD模型大鼠为研究对象,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察5-HT7受体激动剂AS 19对m PFC中锥体神经元电活动的影响。结果无论是体循环还是局部给予AS 19都能引起正常大鼠m PFC锥体神经元呈现兴奋、抑制和不变3种形式的反应,而总体反应是兴奋,而且AS 19引起的抑制效应能被GABAA受体拮抗剂picrotoxinin反转。对于PD模型大鼠,AS 19全身给药也能使m PFC锥体神经元产生3种反应,总体反应是兴奋,但产生兴奋所需的药物累积剂量明显比正常大鼠高,且抑制效应只能被picrotoxinin部分反转,局部应用AS 19不改变模型鼠m PFC锥体神经元的放电。结论 m PFC锥体神经元的活动直接或间接地受到5-HT7受体的调控,而黑质-纹状体通路的变性会引起这些神经元对AS 19的反应性降低。

5-羟色胺-7受体激动剂对大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元电活动的影响

目的:探讨5-羟色胺-7(5-hydroxytryptamine-7,5-HT7)受体对内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)中锥体神经元电活动的影响。方法:以大鼠为研究对象,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察mPFC锥体神经元电活动的变化。结果:静脉给予累积剂量的(40～640μg/kg)5-HT7受体激动剂AS19后,对大鼠mPFC中锥体神经元的电活动产生兴奋、抑制和不变3种不同的影响。无论是体循环,还是mPFC局部微量注射AS19(0.08μg/100 nl),锥体神经元的总体反应都是兴奋的,而体循环给予AS19所引起的抑制效应能够被γ-氨基丁酸A型受体拮抗剂picrotoxinin(2 mg/kg)反转。静脉给予picrotoxinin能兴奋所有记录到的锥体神经元;静脉注射picrotoxinin后,再局部给予AS19能够进一步增加所记录到的神经元的放电频率。结论:mPFC锥体神经元的活动直接或间接地受到5-HT7受体的调控。

Orexin A对麻醉大鼠前额叶皮层神经元电活动的影响及其机制研究

目的探明Orexin A对麻醉大鼠皮层调节作用的间接途径及可能机制。方法将55只大鼠分为4组:①对照组;②Orexin A组;③Pyrilamine组;④Pyrilamine+Orexin A组。用玻璃微电极记录4组大鼠前额叶皮层脑区神经元细胞外电活动。结果①Orexin A溶液可明显增加额叶皮层神经元的发放频率(n=12),在6min内达到高峰,与基础值比较,给药结束后前9min各时间段明显增加(P<0.05)。②经侧脑室给予150μg Pyrilamine预处理后,给予4nmol Orexin A溶液前后皮层神经元放电频率并无显著变化(n=15,P>0.05)。结论Orexin A对麻醉大鼠前额叶皮层神经元放电活动有明显的兴奋性,Pyrilamine对此兴奋性存在抑制效应。

帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层中间神经元电活动的增强

目的研究帕金森病(PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中γ-氨基丁酸(GABA)能中间神经元放电频率和放电形式的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后,mPFC中间神经元自发电活动的变化。结果 PD模型大鼠中间神经元的放电频率显著降低(P<0.001),使其从(11.95±0.81)Hz降至(7.28±0.78)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.01)。结论单侧黑质-纹状体通路损毁对内侧前额叶皮层中间神经元的电活动有显著影响。

大鼠前额叶皮层神经元的急性分离及应用

目的建立一种稳定的大鼠前额叶皮层(Prefrontal Cortex,PFC)神经元的急性分离方法,用于中枢神经元离子通道特性的研究。方法低温人工脑脊液灌流后,结合酶消化及机械吹打,急性分离6～40 d鼠龄大鼠的前额叶皮层神经元。采用全细胞膜片钳技术记录电压门控钠电流和配体门控甘氨酸激活电流。结果分离出的神经元形态正常,细胞膜光滑有弹性,保存了主要离子通道的活性。结论该方法适于中枢神经系统神经元离子通道的研究。

帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层GABA中间神经元的电活动变化及5-HT7受体的作用

目的 探讨帕金森病(Parkinson’s disease, PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)γ-氨基丁酸(GABA)中间神经元电活动的变化及5-HT7受体激动剂AS19在其中的作用。方法 选用成年健康的雄性SD大鼠(SPF级,6~8周龄)共66只,随机分为假手术组(n=36)和PD模型组(n=30),以6-羟基多巴胺(6-OHDA)单侧黑质致密部损毁建立PD模型。采用细胞外记录和细胞旁标记方法,记录大鼠mPFC中GABA中间神经元电活动,同时观察5-HT7受体激动剂AS19全身和局部给药对假手术和PD模型大鼠mPFC内GABA中间神经元放电频率的影响。结果 PD模型组大鼠mPFC中GABA中间神经元的平均放电频率明显低于假手术组[(4.91±0.60)Hz vs(7.35±1.05)Hz,P<0.05]。在假手术组大鼠,累积剂量的AS19(40~640μg/kg, i.v.)对mPFC内GABA中间神经元活动产生的总体效应是兴奋的(P<0.05),产生显著兴奋所需的AS19剂量为320μg/kg(P<0.05),mPFC内局部给予AS19(0.01μg/0.1μl)对GABA中间神经元无明显兴奋作用。在PD模型组大鼠,静脉给予相同累积剂量的AS19(40~640μg/kg, i.v.)产生的总体效应也是兴奋的(P<0.05),不同的是其剂量依赖性的兴奋作用在80μg/kg时即差异具有统计学意义(P<0.05),且局部给予相同剂量的AS19(0.01μg/0.1μl)可明显兴奋mPFC内GABA中间神经元(P<0.05)。结论 PD模型大鼠mPFC内GABA中间神经元放电频率降低。5-HT7受体激活所产生的mPFC内GABA能中间神经元兴奋效应在PD模型大鼠更为明显。

吗啡与安定对清醒猕猴前额叶皮层神经元自发放电活动的影响

本实验采用慢性微电极技术,对清醒猕猴前额叶皮层神经元自发放电活动进行了观察。并结合动物行为观察了吗啡与安定对该脑区电活动的影响。在14只对伤害性刺激有反应的神经元中,观察了9只神经元对静脉注射吗啡的效应,其中8只被激活;对伤害性有反应的7只神经元,注射安定后,仅有2只神经元的活动受到抑制,其它无变化。看来吗啡与安定对前额叶皮层的活动在一定的影响。

吗啡慢性处理对大鼠前额叶皮层神经元瞬时外向钾电流的影响

目的:本实验用全细胞膜片钳技术观察吗啡对大鼠前额叶皮层神经元瞬时外向钾电流(IA)的影响。方法:实验中用终浓度为10μmol/L的吗啡处理细胞48h,采用全细胞膜片钳技术记录IA,进行以下方面的实验:培养大鼠皮层神经元IA的特性及鉴定;吗啡对神经细胞IA的电流密度-电压曲线(Ⅰ-Ⅴ曲线)的影响。结果:记录到一快速激活并快速失活的外向电流,该电流可被2mmol/L的特异性IA阻断剂4-AP阻断;吗啡慢性处理能引起大鼠皮质神经细胞IA增强,当膜电位在-25mV～+65mV时,吗啡慢性处理组电流密度明显高于对照组。结论:吗啡能引起神经细胞IA增强,使神经元处于超极化状态,导致其活动抑制。

帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元电活动增强

目的研究6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后背内侧前额叶皮层(dorsal mPFC)中锥体神经元放电频率和放电形式,以及5-HT1A受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠SNc后,背内侧前额叶皮层锥体神经元自发电活动以及局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元放电频率的变化。结果实验组大鼠锥体神经元的放电频率显著升高(P<0.001),使其从(0.52±0.10)Hz升至(1.25±0.20)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.001);局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元的放电频率无变化(P>0.05)。结论帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元的电活动显著增强,5-HT递质系统失调。

肝性脑病大鼠内侧前额叶皮层GABA能中间神经元电活动的变化

目的研究肝性脑病(HE)模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)GABA能中间神经元放电频率和放电形式的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法,观察HE模型大鼠mPFC GABA能中间神经元自发电活动的变化。结果 HE模型大鼠与假手术组比较,GABA能中间神经元的放电频率从(8.33±0.75)Hz减至(3.89±0.37)Hz(P<0.05),爆发式放电从14.29%增加至44.44%(P<0.05)。结论 HE状态下大鼠mPFC GABA能中间神经元的电活动有明显变化。

帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元电活动及5-羟色胺1A受体敏感性变化

目的研究6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后背内侧前额叶皮层(dorsal mPFC)中锥体神经元放电频率和放电形式以及5-羟色胺(HT)1A受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠SNc后,背内侧前额叶皮层锥体神经元自发电活动以及局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元放电频率的变化。结果实验组大鼠锥体神经元的放电频率显著升高(P<0.001),使其从(0.52±0.10)Hz升至(1.25±0.20)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.001);局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元的放电频率无变化(P>0.05)。结论帕金森病(PD)模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元的电活动显著增强,5-HT递质系统失调。

脑室内注射5,7-双羟色胺对内侧前额叶皮层锥体神经元5-HT_(1A)受体敏感性的影响

目的：探讨脑室内注射5，7-双羟色胺（5，7-DHT）对内侧前额叶皮层（mPFC）锥体神经元5-羟色胺-1A（5-HT1A）受体敏感性的影响，阐明5-HT1A受体对锥体神经元电活动的作用。方法：36只雄性SD大鼠随机分为假手术组（n＝21）和5，7-DHT损毁组（n＝15）。损毁组大鼠脑室内注射5，7-DHT，假手术组大鼠脑室内注射同等剂量生理盐水，2组大鼠静脉注射不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT，采用体细胞外电生理学方法观察mPFC中锥体神经元放电频率的变化，并静脉注射5-HT1A受体拮抗剂 WAY100635，观察损毁组大鼠对5，7-DHT激动剂和拮抗剂的敏感性，并与假手术组进行比较。结果：在假手术组中，不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）8-OH-DPAT对大鼠锥体神经元的放电频率均产生兴奋-抑制式的影响，这些神经元在低剂量（0.5～32.0μg·kg-1）时被兴奋，放电频率增加（P＜0.05）；而在高剂量（128.0μg·kg-1）时则被抑制，放电频率减少。在损毁组中，不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）8-OH-DPAT剂量依赖性地抑制大鼠锥体神经元的电活动（df＝5，F＝3.44，P ＝0.003），即放电频率减少，未见兴奋-抑制效应；WAY10035可以反转8-OH-DPAT的抑制作用。结论：脑室内注射5，7-DHT可使大鼠mPFC锥体神经元5-HT1A受体敏感性降低。

肝癌模型大鼠内侧前额叶皮层GABA能中间神经元电活动变化

目的:研究肝癌模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)GABA能中间神经元放电频率和放电形式的变化。方法:应用在体细胞外电生理学记录的方法观察肝癌模型大鼠mPFC GABA能中间神经元自发电活动的变化。结果:肝癌模型大鼠GABA能中间神经元的放电频率明显增加(P<0.01),使其从(5.56±0.66)Hz增至(9.24±0.53)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.01)。结论:肝癌对大鼠mPFC GABA能中间神经元的电活动影响明显。

抑郁症大鼠内侧前额叶皮层PNNs表达及GABA能神经元功能改变

目的:探究慢性不可预见性温和应激(CUMS)诱导的抑郁模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中神经元周围基质网络(PNNs)与γ-氨基丁酸(GABA)能神经元功能的变化。方法:将28只大鼠随机分为两组,模型组采取CUMS建立抑郁模型,对照组不做任何处理。采用免疫荧光双标技术检测PNNs密度以及PNNs与小清蛋白(PV)双标阳性神经元(PNNs+PV+)占PV阳性(PV+)神经元百分比;Western印迹法检测大鼠PNNs主要组分蛋白聚集蛋白聚糖(Aggrecan)、短小蛋白聚糖(Brevican)、GABA主要合成酶谷氨酸脱羧酶67(GAD67)的蛋白表达。结果:模型组mPFC脑区PNNs密度及PNNs+PV+神经元占PV+神经元百分比较对照组均降低,差异具有统计学意义(P<0.05);模型组mPFC脑区中Aggrecan、Brevican及GAD67蛋白表达水平较对照组减少,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:慢性不可预见性温和应激造模的抑郁症模型大鼠mPFC脑区PNNs表达及GABA主要合成酶GAD67蛋白表达水平下降。

内侧前额叶皮层-基底外侧杏仁核投射神经元分层亚群的解剖学研究

目的·从脑区特异性和皮层分层特异性水平上精细解析小鼠内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)-基底外侧杏仁核(basolateral amygdala,BLA)投射神经元亚群的解剖学结构。方法·给C57BL/6小鼠BLA注射逆向示踪腺相关病毒,21 d后,心脏灌流并取脑。使用冰冻切片机制作mPFC的连续冠状切片,利用荧光显微镜采集脑片图像,选取具有mPFC分区代表性的脑片,统计分析病毒标记的胞体在mPFC内不同亚区的分布情况。采用转基因小鼠(Tbr2-CreER::LSL-Flp小鼠和Rbp4-Cre小鼠)与重组酶(Flp和Cre)依赖的腺相关病毒,特异性地荧光标记小鼠mPFC第2层与第5层投射神经元的胞体及其在BLA内的投射轴突;病毒注射28 d后,同样灌流、取脑,收集BLA的连续冠状切片,免疫荧光染色标记后在荧光显微镜下采集脑片图像;通过测定BLA内不同区域投射轴突的荧光强度,比较mPFC第2层与第5层神经元在BLA投射轴突的空间分布情况。结果·荧光显微镜观察及定量分析结果表明:BLA投射神经元的胞体在包含前扣带回皮层和前边缘皮层的背内侧前额叶皮层(dorsal medial prefrontal cortex,dmPFC)中分布较多,且主要分布在第2层和第5层;而在包含内侧眶额叶皮层和下边缘皮层的腹内侧前额叶皮层(ventral medial prefrontal cortex,vmPFC)中分布较少,且没有观察到明显的分层现象。随后,在研究dmPFC的2个分层投射神经元的轴突分布时发现:在BLA内,第2层投射神经元的轴突分布较为均匀,而第5层投射神经元的轴突则更多分布在背侧区。结论·mPFC-BLA投射神经元的胞体分布具有脑区分布特异性和层分布特异性,dmPFC中不同层神经元的轴突投射在BLA也具有相应的脑区特异性。