《研究方法》課件.pptVIP

第5章研究方法 第一節(jié)實驗毀損法第二節(jié)神經(jīng)活動的記錄與誘發(fā)1腦損傷的行為效應(yīng)評估1神經(jīng)活動記錄2腦毀損模型2腦代謝與突觸活動記錄3立體定位手術(shù)3腦分泌測量4組織學(xué)方法4神經(jīng)活動的誘發(fā)5束路追蹤法5腦內(nèi)電刺激的行為效應(yīng)6活體人腦研究第三節(jié)神經(jīng)化學(xué)方法第四節(jié)遺傳學(xué)方法1合成特定神經(jīng)化學(xué)物的神經(jīng)元定位1雙生子研究2特定受體定位2寄養(yǎng)子研究3靶突變 第一節(jié)實驗毀損法 1腦損傷的行為效應(yīng)評估1 腦毀損研究定義 損毀部分腦區(qū) 觀察動物隨后的行為 稱為腦毀損研究 是研究腦功能的最重要的方法之一 2 腦毀損研究的用途 發(fā)現(xiàn)不同腦區(qū)的功能執(zhí)行特定行為所需的功能3 解釋腦損傷結(jié)果 必須非常謹(jǐn)慎 大腦所有區(qū)域都是相互關(guān)聯(lián)的事實使損毀研究的解釋復(fù)雜化 吸出法 麻醉動物 打開顱骨 切開腦膜 副壓吸引泵的玻璃細(xì)管的管口放在要吸出的皮質(zhì)表面 將皮質(zhì)吸到管內(nèi) 吸出大腦皮質(zhì) 2 腦毀損模型 A 射頻損傷 一種高頻交流電 一根只有尖端部分裸露的不銹鋼絲 皮層下區(qū)域的腦損毀 電極插入確定的腦結(jié)構(gòu) 通以射頻 radiofrequency RF 電流 電流通過腦組織產(chǎn)生熱量 將電極尖端部分的細(xì)胞燒傷致死 同時也將把過路神經(jīng)損毀 B 神經(jīng)化學(xué)損傷 原理 用神經(jīng)毒劑或化學(xué)阻斷劑來干擾腦內(nèi)蛋白質(zhì) 核酸或其它一些神經(jīng)遞質(zhì)的代謝來導(dǎo)致腦機能失調(diào) 特異性高 選擇性強永久性的腦損傷 非暫時腦損傷 可逆性腦損傷 興奮性毀損注射紅藻氨酸進(jìn)入特定腦區(qū) 興奮谷氨酸 損傷神經(jīng)元胞體 但不影響過路神經(jīng)纖維 射頻損傷 興奮性毒性毀損對腦組織造成損傷 甚至引起額外的腦損傷 從而影響動物行為 難以準(zhǔn)確確定動物行為缺陷的腦部位 假損傷 其余操作與射頻損傷 興奮性毒性毀損一樣 但不通電 不注射紅藻氨酸 作為對照組 如果假手術(shù)的結(jié)果與腦毀損結(jié)果不同 說明特定部位的腦毀損手術(shù)導(dǎo)致行為缺陷 可逆性腦損傷 冷凍法原理 利用冷凍探頭 放在開顱后的硬腦膜下 使溫度降至20 C時 即可產(chǎn)生大腦皮質(zhì)局部性短暫功能阻斷效應(yīng) 拿掉冷凍探頭 腦組織溫度回升 其功能不僅可以恢復(fù) 尚無組織變性的繼發(fā)性后作用 C腦內(nèi)化學(xué)刺激a 化學(xué)刺激選擇性強 容易闡明其機理 對神經(jīng)的傳導(dǎo)發(fā)生直接影響 b 工具性藥物 局麻藥 毒蠅蕈醇 將生物化學(xué)物質(zhì)通過預(yù)先埋植在動物腦的一定部位的小管注入動物腦內(nèi) 以觀察藥物對動物行為的影響 3腦立體定位技術(shù) A 腦圖譜參考點 囟門 前囟 B 立體定位儀 三個主要部分 1 標(biāo)尺 2 電極和導(dǎo)管夾持器 3 固定動物頭部的耳桿 門齒溝 使用立體定位儀進(jìn)行實驗 4組織學(xué)方法 麻醉 用生理鹽水灌注動物心臟 10 的福爾馬林固定腦組織 終止自溶 一般的切片機 10 80微米的薄片 行為實驗 灌注 固定 制片 染色 玻璃載物片 投入化學(xué)試劑中染色 蓋上蓋玻片 電鏡觀察 鑒定損傷位點 5束路追蹤法5 1追蹤傳出軸突法5 2追蹤傳入軸突法5 3跨神經(jīng)追蹤 5 1追蹤傳出軸突法 單一神經(jīng)元完整形態(tài)學(xué)變化 將PHA L注入核團 免疫細(xì)胞化學(xué)法使PHA L顯影 PHA L沿神經(jīng)元軸漿流分布于細(xì)胞各組成部分 樹突 胞體 軸突及終扣 處死動物 常規(guī)冰凍 制成切片 行為測量 顯微鏡下觀察 順行標(biāo)記法 5 2追蹤傳入軸突法 行為測量 逆行標(biāo)記法 處死動物 切下所需的腦組織 熒光顯微鏡下觀察 確定特定的傳入通路 將熒光金注入核團內(nèi) 終扣吸收逆行傳向胞體 5 3跨神經(jīng)追蹤法偽狂犬病病毒 豬皰疹病毒疫苗 注入腦區(qū) 神經(jīng)元感染并傳遞到其他神經(jīng)元 引起神經(jīng)元死亡 從而追蹤順行或逆行的神經(jīng)通路將順行和逆行標(biāo)記法和跨神經(jīng)追蹤法結(jié)合 可揭示神經(jīng)結(jié)構(gòu)的相互聯(lián)系 提供腦組織的環(huán)路圖 見圖5 15 6活體人腦研究6 1計算機軸斷層描技術(shù)6 2核磁共振顯影技術(shù) 6 1計算機軸斷層描技術(shù) computerizedaxialtomography CT 原理 將X光照相和計算機處理方法結(jié)合起來觀察活腦的組織病變 X射線裝置 X射線管光檢測器計算機成像 優(yōu)勢 腦結(jié)構(gòu)成像局限 空間分辨率稍顯不足 病變結(jié)構(gòu)需足夠大 6 2核磁共振顯影技術(shù) magneticresonanceimaging MRI A 核磁共振現(xiàn)象 Nucleusmagneticresonance NMR 在一個極強的磁場中 腦內(nèi)某些物質(zhì)的原子核在射頻電磁波的能量激發(fā)下吸收能量 隨后又能發(fā)射能量的現(xiàn)象 物理原理 B 磁共振顯影技術(shù) magneticresonanceimagingMRI 腦放置在強的均勻磁場中 一個適當(dāng)?shù)纳漕l脈沖通過時 在頻率場的激勵下 原子核發(fā)生磁能級的共振 此種核磁共振效應(yīng)可為安放在頭殼周圍的線圈所檢測 計算機處理將檢測數(shù)據(jù)構(gòu)成腦結(jié)構(gòu)圖像 空間分辨率 2毫米時間分辨率 秒級 獲得腦結(jié)構(gòu)圖像 第四節(jié)常用的活體腦成像技術(shù) MRI 分子生物學(xué) 神經(jīng)化學(xué)和電生理學(xué)這些工具繼續(xù)在分子 突觸和細(xì)胞水平對神經(jīng)元情況提供相關(guān)信息 新一代非侵入性的成像方法能夠使我們將研究領(lǐng)域從細(xì)胞擴展到系統(tǒng)水平 從動物擴展到人類 該類技術(shù)目前已經(jīng)在各個領(lǐng)域