第四部分 電生理學(xué)的方法ppt課件

1、第四部分第四部分 電生理學(xué)的方法電生理學(xué)的方法第一章第一章 電生理常用主要儀器電生理常用主要儀器 一、陰極射線示波器一、陰極射線示波器 示波器是電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的顯示設(shè)備，示波器是電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的顯示設(shè)備，它具有頻率呼應(yīng)高，顯示直觀的特點(diǎn)。根據(jù)光它具有頻率呼應(yīng)高，顯示直觀的特點(diǎn)。根據(jù)光點(diǎn)暫留時(shí)間不同可將示波器分力長(zhǎng)余輝、中余點(diǎn)暫留時(shí)間不同可將示波器分力長(zhǎng)余輝、中余輝、短余輝示波器；根據(jù)示波管內(nèi)電子槍的數(shù)輝、短余輝示波器；根據(jù)示波管內(nèi)電子槍的數(shù)目可將示波器分為單線示波器、雙線示波器。目可將示波器分為單線示波器、雙線示波器。 根據(jù)生物電的特點(diǎn)，電生理實(shí)驗(yàn)室所用的根據(jù)生物電的特點(diǎn)，電生理實(shí)驗(yàn)室所用

2、的示波器示波器oscillograph應(yīng)為高靈敏度、掃描速應(yīng)為高靈敏度、掃描速度慢度慢2s/cm-1s/cm、頻率在、頻率在1MHz以下的。以下的。如用數(shù)字存貯示波器更好，它能把信號(hào)以數(shù)字如用數(shù)字存貯示波器更好，它能把信號(hào)以數(shù)字方式存貯起來(lái)，隨意調(diào)出，而且可以長(zhǎng)時(shí)間顯方式存貯起來(lái)，隨意調(diào)出，而且可以長(zhǎng)時(shí)間顯示在熒光屏上以利于分析和照像，它可以把信示在熒光屏上以利于分析和照像，它可以把信號(hào)數(shù)據(jù)直接送入通用計(jì)算機(jī)接口，也可以把存號(hào)數(shù)據(jù)直接送入通用計(jì)算機(jī)接口，也可以把存貯數(shù)據(jù)模擬輸出，銜接記錄器和貯數(shù)據(jù)模擬輸出，銜接記錄器和X-Y記錄器描記錄器描記出生物電位。有關(guān)示波器的構(gòu)造與原理在學(xué)記出生物電位。

3、有關(guān)示波器的構(gòu)造與原理在學(xué)習(xí)生理學(xué)時(shí)已引見(jiàn)此不再贅述。習(xí)生理學(xué)時(shí)已引見(jiàn)此不再贅述。二、生物電放大器 通常來(lái)自記錄電極的生物信號(hào)很微弱，且混有大量的干擾信號(hào)，必需經(jīng)生物電放大器放大去干擾后才干顯示。普通放大器只需一個(gè)有效信號(hào)輸入端，另一端參考電平接地，即所謂單端放大器；辨差放大器或稱差分放大器有兩個(gè)有效信號(hào)輸入端，對(duì)異置信號(hào)如生物電信號(hào)由一探查電極及一無(wú)關(guān)電極引導(dǎo)記錄，這兩個(gè)電極所獲得的電位不同進(jìn)展放大，而對(duì)同置信號(hào)如作用在兩電極的交流 電 信 號(hào) 完 全 一 樣 那 么 放 大 很 少 。生物電放大器都是用辨差放大器。這種放大器有二特點(diǎn)：零點(diǎn)漂移小，即輸人電壓為零時(shí)，輸出電壓應(yīng)恒定的等于零。此

4、在直流放大器尤為重要。能有效地抑制共模電壓，放大器兩個(gè)輸入端所共有的電壓，稱為共模電壓。好的放大器必需有很強(qiáng)的共模干擾抑制才干。此才干可用共模抑票然蟣綺畋缺硎局 生物電放大器的性能好壞將直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲取，對(duì)生物電放大器的根本要求是高輸入阻抗大于2M、高共模抑制比CMRR，大于100dB、高增益放大倍數(shù)大于10萬(wàn)倍、高穩(wěn)定性低漂移小于10V、適宜的通頻帶0100kHz以及低噪聲小于3V等。 1共模抑制比CMRR =Ad/AC，此比愈大愈好普通為2萬(wàn)，最好達(dá)5萬(wàn)。Ad為差模信號(hào)的增益在雙端輸入的差動(dòng)放大器中輸入的幅值一樣，極性相反的電信號(hào)，如生物電信號(hào)，Ac為共模信號(hào)的增益在雙端輸入的差動(dòng)放

5、大器中輸入的幅值一樣，極性一樣的電信號(hào)，如干擾信號(hào)；CMRR越大闡明放大器抗干擾才干越強(qiáng)。辨差放大器普通都有一平衡調(diào)理使電路兩側(cè)輸出端電壓在無(wú)信號(hào)時(shí)趨于零。這種放大器的兩個(gè)輸入端輸入信號(hào)，是為雙邊輸入，如一端與生物體接觸不良或零落成為單邊輸入，那么共模抑制比降低而出現(xiàn)交流電干擾。 2放大倍數(shù)增益 前級(jí)放大器普通最大增益約1000-2000左右。配上示波器后級(jí)放大器，整個(gè)放大倍數(shù)應(yīng)能到達(dá)5Ouvcm記錄腦電，如做肌電能到達(dá)10-20v/cm那么更好。 3噪音 輸入短路無(wú)信號(hào)時(shí)，因放大器中元件內(nèi)電子熱騷動(dòng)等要素使放大器仍有一定輸出，此乃噪音。放大器的頻帶寬度愈大那么噪音亦愈大。故頻寬宜適當(dāng)加以限制

6、。由于噪音存在，故放大器的放大倍數(shù)不可以太大。在記錄生物電信號(hào)時(shí)要留意信噪比，如噪音是最小信號(hào)的1/10那么好。 4漂移 普通生物電放大器在接通電源后，經(jīng)半小時(shí)應(yīng)該穩(wěn)定。交流放大器只需當(dāng)時(shí)間常數(shù)超越一秒時(shí)，基線漂移才表現(xiàn)顯著，漂移以小于10v小時(shí)，或小于10V/為好。 5頻率呼應(yīng)通頻帶 放大器只能對(duì)一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)展平衡放大。超越這范圍的信號(hào)，放大倍數(shù)就會(huì)降低，放大器對(duì)低頻的放大才干下降至對(duì)中間頻率放大才干的70時(shí)的信號(hào)頻率稱放大器的下限頻率；放大器對(duì)高頻的放大才干下降至對(duì)中間頻率放大才干的70時(shí)的信號(hào)頻率稱上限頻率。此兩頻率間所包括的頻率為頻帶寬度，亦即頻率呼應(yīng)或稱通頻帶。放大器的通頻

7、帶是指能被放大器放大的信號(hào)的頻率范圍，由于生物電信號(hào)的頻率通常低于100kHz，因此生物電放大器的頻帶范圍普通在0DC，直流-100kHz，可以經(jīng)過(guò)調(diào)理放大器的時(shí)間常數(shù)和高頻濾波來(lái)選擇適宜的通頻帶。 6時(shí)間常數(shù) 交流放大器阻容耦合放大器其下限頻率與所用交連的電容與電阻數(shù)值有關(guān)，也就是與時(shí)間常數(shù)有關(guān)T=RC，時(shí)間常數(shù)也稱為低頻濾波。時(shí)間常數(shù)小那么低頻信號(hào)衰減大，故一定的時(shí)間常數(shù)就決議了電路的低頻特性。普通放大器時(shí)間常數(shù)有0.01、0.1、0.3、1秒數(shù)擋。也就是說(shuō)相當(dāng)于頻率為16，1.6，0.5，0.16Hz的低頻濾波器。即在該頻率處幅度減少30%低頻呼應(yīng)f=1/2時(shí)間常數(shù)，例如時(shí)間常數(shù)為0.3

8、，f=1/20.3=0.5c/s。假設(shè)時(shí)間常數(shù)選擇為1秒，那么頻帶低端的頻率為0.16Hz，即只需大于0.16Hz的信號(hào)才干經(jīng)過(guò)放大器。 7高頻濾波 高頻濾波指通頻帶高端的截止頻率，將信號(hào)中較高頻率部分濾掉，而保管其低頻部分。如高頻濾波選擇了1kHz，那么只需低于1kHz的信號(hào)才干經(jīng)過(guò)放大器；經(jīng)過(guò)選擇不同的時(shí)間常數(shù)和高頻濾波，可以得到適宜的通頻帶，即保證被檢測(cè)的生物電信號(hào)不失真經(jīng)過(guò)的最小頻帶。 8低頻與高頻濾波的運(yùn)用 察看快速電波時(shí)，如肌電可用較小的時(shí)間常數(shù)使慢波濾掉，那么基線平穩(wěn)，而將高頻濾波開(kāi)至最大即不要濾掉高頻波。當(dāng)察看慢波時(shí)，那么可用高頻濾波以濾去快速電波如肌電，留意 時(shí) 間 常 數(shù)

9、不 能 小 ， 否 那 么 將 引 起 失 真 。 頻率范圍頻率范圍 電壓范圍電壓范圍 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) 高頻濾波高頻濾波 放大靈敏度放大靈敏度心電心電 0.3-200c/s 60V-2mV 2秒秒 100c/s 0.5-1mV/cm腦電腦電 0.5-70c/s 6V-300V 0.1-0.3秒秒 30c/s或或70c/s 50V/cm肌電肌電 10-2000c/s 10mV-5mV 0.03-0.003秒秒 不用不用 20V-1mV/c 三、微電極放大器 上述生物電前級(jí)放大器主要是用粗電極記錄細(xì)胞外電流總和，即場(chǎng)電位。放大器輸入阻抗相對(duì)較小普通在1-2M，放大器柵流普通為10-9A或更小些。

10、但這種放大器不適用于作微電極實(shí)驗(yàn)。主要不同在于后者有一級(jí)陰極輸出器或稱陰極跟隨器，射極跟隨器，其特點(diǎn)是： 1放大器的輸入阻抗很高，可達(dá)100KM； 2放大器輸入電容較小。微電極電阻很大，可與輸入電容組成一時(shí)間常數(shù)很大的高頻濾波器。使生物電高頻成分遭到衰減而嚴(yán)重失真。陰極跟隨器輸入電容可小至1-2pf； 3微電極放大器輸入極柵流小，普通放大器輸入級(jí)的柵流太大，超越所檢測(cè)細(xì)胞的興奮閾值10-8-10-9A可刺激細(xì)胞而興奮。同時(shí)由于柵流本身不穩(wěn)定，微電極與細(xì)胞組織之間的外電阻也不很穩(wěn)定。當(dāng)柵流經(jīng)過(guò)此電阻時(shí)會(huì)經(jīng)常變動(dòng)產(chǎn)生假信號(hào)，柵流應(yīng)小于110-11A。 四、記錄電極與刺激電極四、記錄電極與刺激電極

11、1粗電極包括電極板等粗電極包括電極板等 主要用于：引導(dǎo)主要用于：引導(dǎo)心電、腦電、胃腸電、神經(jīng)干動(dòng)作電位等生物電；心電、腦電、胃腸電、神經(jīng)干動(dòng)作電位等生物電；刺激外周神經(jīng)、中樞核團(tuán)以及肌肉等其他組織。資刺激外周神經(jīng)、中樞核團(tuán)以及肌肉等其他組織。資料：普通用金屬制成，如銀、鉑、鎳、不銹鋼、鎢料：普通用金屬制成，如銀、鉑、鎳、不銹鋼、鎢等。等。 用金屬電極引導(dǎo)引導(dǎo)生物電位和刺激生物組織用金屬電極引導(dǎo)引導(dǎo)生物電位和刺激生物組織主要的干擾要素之一是電極的極化作用。當(dāng)金屬的主要的干擾要素之一是電極的極化作用。當(dāng)金屬的電極放到生物組織上丈量生物電時(shí)，電極與體液接電極放到生物組織上丈量生物電時(shí)，電極與體液接觸

12、界面上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電位差，此電位差將干擾生觸界面上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電位差，此電位差將干擾生物電的丈量，尤其是在引導(dǎo)記錄頻率緩慢而近于直物電的丈量，尤其是在引導(dǎo)記錄頻率緩慢而近于直流的生物電位時(shí)，更會(huì)使電位降低，呵斥引導(dǎo)的波流的生物電位時(shí)，更會(huì)使電位降低，呵斥引導(dǎo)的波形失真。在刺激時(shí)，當(dāng)直流電經(jīng)過(guò)組織，金屬電極形失真。在刺激時(shí)，當(dāng)直流電經(jīng)過(guò)組織，金屬電極和組織之間發(fā)生了電解過(guò)程，它們產(chǎn)生了與刺激電和組織之間發(fā)生了電解過(guò)程，它們產(chǎn)生了與刺激電流相反的電動(dòng)勢(shì)，此反電動(dòng)勢(shì)構(gòu)成了極化電流，對(duì)流相反的電動(dòng)勢(shì)，此反電動(dòng)勢(shì)構(gòu)成了極化電流，對(duì)抗了原來(lái)的刺激電流，使刺激電流的強(qiáng)度降低失抗了原來(lái)的刺激電流，使刺激電流的

13、強(qiáng)度降低失真。在直流電接通的瞬間，即產(chǎn)生極化景象，刺真。在直流電接通的瞬間，即產(chǎn)生極化景象，刺激時(shí)間越長(zhǎng)，極化景象越顯著，刺激的實(shí)際電壓就激時(shí)間越長(zhǎng)，極化景象越顯著，刺激的實(shí)際電壓就越 低 ， 呵 斥 失 真 景 象 越 嚴(yán) 重 。越 低 ， 呵 斥 失 真 景 象 越 嚴(yán) 重 。 直流電刺激經(jīng)過(guò)普通金屬電極呵斥極化景象的緣由是：陽(yáng)極上積聚負(fù)電荷的陰離子，其結(jié)果為陽(yáng)極被氧氣充填，周圍液體變酸性：2Cl-+H2O2HCl+1/2O2；陰極處聚集了帶正電荷的陽(yáng)離子，并在陰極處Na+與水的OH-離子相結(jié)合，其結(jié)果為陰極被氫氣所充填，周圍液體變成堿性：Na+H2ONaOH+1/2H2。 為了消除極化景

14、象，以便能準(zhǔn)確地測(cè)定器官或組織在刺激與反響之間量的關(guān)系，以致不失真地引導(dǎo)器官或組織的自發(fā)和誘發(fā)電活動(dòng)，就必需運(yùn)用乏極化電極，乏極化電極具有對(duì)生物體體液相當(dāng)穩(wěn)定的電極電位，如Ag-AgCl電極，記錄時(shí)在陽(yáng)極上有Cl-離子聚集。此時(shí)陽(yáng)極向電池供應(yīng)電子e，而成Ag+離子，詳細(xì)過(guò)程如下：Ag-e A g + ， A g + + C l - A g C l ， 在 陰 極 上 有 N a + 聚 集 ，AgCl+eAg+Cl-，Cl-+Na+NaCl，這樣在陰極處沒(méi)有氧的薄層構(gòu)成。在液體和金屬之間的界面層實(shí)際上依然被一層氯化銀所覆蓋，因此不產(chǎn)生極化電流。但AgCl電極釋放Ag+對(duì)組織有一些毒性，最好要經(jīng)

15、過(guò)鹽橋，如用外加浸有生理鹽水的濾紙?zhí)谆蚪?jīng)過(guò)棉花與組織接觸。常用的乏極化電極除了Ag-AgCl電極，還有Zn-ZnSO4電極、Hg-HgCl2電極。 2微電極 用粗電極記錄中樞神經(jīng)系統(tǒng)電位是群體細(xì)胞的綜合電位，用微電極才干記錄到單個(gè)細(xì)胞或單根纖維的電活動(dòng)細(xì)胞外記錄，主要看頻率，細(xì)胞內(nèi)看波形與幅度。局限的微量刺激也必需用微電極。常用的微電極有玻璃電極 ， 金 屬 電 極詳見(jiàn)細(xì)胞外、內(nèi)記錄章節(jié)。 五、電刺激的運(yùn)用 電刺激在電生理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用廣泛，不僅在根底研討中而且在臨床諸科如神經(jīng)科、五官科、心血管科也常運(yùn)用。電刺激的優(yōu)點(diǎn)： 1根本參數(shù)易于準(zhǔn)確控制如強(qiáng)度、時(shí)間、強(qiáng)度-時(shí)間變化率等； 2組織細(xì)胞的生理活

16、動(dòng)過(guò)程中往往都伴有電的變化，故符合生理外形； 3電刺激強(qiáng)度不很大時(shí)，組織不易損傷組織可反復(fù)運(yùn)用。 電刺激波形大致有三種即: 正弦波、方波，不對(duì)稱的尖波如電針儀輸出的。較常用的是方波，波形簡(jiǎn)單。易于產(chǎn)生和嚴(yán)峻控制，計(jì)算刺激量也較容易，峻峭的前沿使刺激比較有效，但單向方波寬太大超越1ms或用直流電刺激長(zhǎng)時(shí)可引起損毀效應(yīng)。故應(yīng)盡可以縮短刺激時(shí)間和強(qiáng)度。為了防止減少電解作用，可用雙向方波，但反相的正波有時(shí)可產(chǎn)生陽(yáng)極阻滯作用或陽(yáng)極斷電興奮。正弦波對(duì)自主神經(jīng)刺激效應(yīng)強(qiáng)，幾乎很少產(chǎn)生電解作用，每個(gè)波的時(shí)間周期隨頻率而改動(dòng)。(二刺激電流強(qiáng)度 隨各種實(shí)驗(yàn)而有很大不同。影響強(qiáng)度要素： 1組織本身的興奮性：A類神經(jīng)

17、纖維興奮性高、刺激強(qiáng)度可很小。如以A的強(qiáng)度為1，B類為A的53.5倍，C類纖維為A類的100倍。 2電流作用于組織的時(shí)間：刺激強(qiáng)度與電流作用時(shí)間成反比關(guān)系。 3電流密度：電極粗細(xì)，被刺激組織分開(kāi)電極的間隔以及電極周圍組織液的旁路等都會(huì)影響電流密度。用微電極刺激神經(jīng)與肌肉細(xì)胞時(shí)，幾個(gè)微安十幾毫伏即足以引起興奮。用粗電極刺激神經(jīng)干所需約數(shù)伏。經(jīng)過(guò)皮膚刺激需幾十伏，幾個(gè)毫安。經(jīng)過(guò)浴槽中容積導(dǎo)體刺激離體腸肌標(biāo)本其電壓6080伏，電流要十幾毫安，這是由于大部分電流經(jīng)溶液旁路刺激器輸出電壓需100V，最大輸出電流20mA。 刺激強(qiáng)度可用刺激電極兩端的電壓或流經(jīng)組織的電流量來(lái)表示。普通電流強(qiáng)度與電壓強(qiáng)度是平

18、行增減的。然而只需當(dāng)組織電阻恒定時(shí)，電壓才干反映電刺激的生理效應(yīng)，實(shí)際上電刺激的效應(yīng)取決于經(jīng)過(guò)組織的電流量。 (三電流作用時(shí)間刺激波寬 確定波寬可根據(jù)： 1被刺激組織動(dòng)作電位鋒電位的時(shí)程。 2時(shí)值：A類神經(jīng)纖維約用0.1-0.2ms，B類或C類0.5-1.5ms，心肌0.5-2ms，平滑肌5-10ms，大腦皮層1-6ms，波寬太短所需電壓高刺激效應(yīng)弱，波寬太長(zhǎng)產(chǎn)生電解，損壞組織。興奮性高，時(shí)值短者，波寬可小，反之那么大。 四刺激頻率 軀體神經(jīng)約50-250Hz，內(nèi)臟神經(jīng)約2-5Hz，骨骼肌約10-150Hz，心肌及平滑肌0.1-1Hz，大腦皮層20-60Hz，中樞深部組織100Hz以內(nèi)。各種頻

19、率作用于同一組織所起效應(yīng)亦不一致，進(jìn)展串刺激時(shí)應(yīng)留意各串刺激彼此相隔時(shí)間應(yīng)允許中樞興奮或抑制外形消逝后再予刺激。 六、電刺激器六、電刺激器 刺激器按其輸出方式可分為恒壓刺激器和恒流刺激刺激器按其輸出方式可分為恒壓刺激器和恒流刺激器。前者刺激量的大小是以電壓表示的，普通用于對(duì)器。前者刺激量的大小是以電壓表示的，普通用于對(duì)刺激定量要求不高或者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)對(duì)象的電阻刺激定量要求不高或者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)對(duì)象的電阻抗變化不大的場(chǎng)所；后者刺激量的大小是以電流表示抗變化不大的場(chǎng)所；后者刺激量的大小是以電流表示的，普通用于對(duì)刺激定量要求較高或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)的，普通用于對(duì)刺激定量要求較高或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)對(duì)象

20、的電阻抗會(huì)明顯改動(dòng)的場(chǎng)所。普通常用的電刺激對(duì)象的電阻抗會(huì)明顯改動(dòng)的場(chǎng)所。普通常用的電刺激器產(chǎn)生方波。器產(chǎn)生方波。 1刺激方式有：?jiǎn)未?、延續(xù)、串刺激、雙次刺激。刺激方式有：?jiǎn)未?、延續(xù)、串刺激、雙次刺激。 2刺激參數(shù)：強(qiáng)度刺激參數(shù)：強(qiáng)度刺激脈沖的電壓或電流幅度刺激脈沖的電壓或電流幅度表 示 ， 波 寬表 示 ， 波 寬 單 個(gè) 脈 沖 的 寬 度 時(shí) 程 。單 個(gè) 脈 沖 的 寬 度 時(shí) 程 。 3刺激頻率或周期：是相對(duì)于延續(xù)刺激而言，刺激頻率或周期：是相對(duì)于延續(xù)刺激而言，實(shí)際上反映了單位時(shí)間刺激次數(shù)的多少。目前有兩種實(shí)際上反映了單位時(shí)間刺激次數(shù)的多少。目前有兩種表示方法：表示方法：1用頻率表示用

21、頻率表示10Hz、100Hz等；等；2用周期來(lái)表示。兩者的關(guān)系是：頻率用周期來(lái)表示。兩者的關(guān)系是：頻率f=1/周期周期T。 4同步脈沖同步脈沖 刺激器可輸出一同步脈沖，它表示刺激器可輸出一同步脈沖，它表示一次刺激的時(shí)間起點(diǎn)，同步脈沖送到整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，一次刺激的時(shí)間起點(diǎn)，同步脈沖送到整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，使各儀器有共同的時(shí)間起點(diǎn)，因此堅(jiān)持了時(shí)間上的同使各儀器有共同的時(shí)間起點(diǎn)，因此堅(jiān)持了時(shí)間上的同步。同步脈沖送到示波器，觸發(fā)一次光點(diǎn)掃描，也可步。同步脈沖送到示波器，觸發(fā)一次光點(diǎn)掃描，也可送到另一臺(tái)刺激器。送到另一臺(tái)刺激器。 5時(shí)遲延遲 是指從同步脈沖到刺激方波出現(xiàn)這段時(shí)間差；它使刺激方波或刺激引起的電

22、反響出現(xiàn)的示波器熒光屏上適宜的部位，以便察看，兩個(gè)同步的刺激器可經(jīng)過(guò)調(diào)理各自的時(shí)遲來(lái)改動(dòng)它們先后次序和時(shí)間間隔。 6占空系數(shù) 是指脈沖的寬度d與脈沖周期p之百分比，即d/p100，如占空系數(shù)為100%即成直流電。輸出脈沖的寬度切不可大于或等于周期，脈沖寬度大于周期，頻率會(huì)減慢，頻率調(diào)理也失靈。在運(yùn)用串刺激時(shí)，脈沖波寬應(yīng)比串長(zhǎng)的時(shí)距小得多，至少不應(yīng)大于或等于串長(zhǎng)的一半。占空比不超越50%，普通不會(huì)產(chǎn)生組織損傷。 7刺激器的恒流與恒壓輸出 恒流輸出指當(dāng)組織阻抗負(fù)載增大或減小時(shí)，刺激器輸出的電流變動(dòng)很少。恒壓輸出指不論組織阻抗負(fù)載增大或減小，刺激器輸出的電壓變動(dòng)很少。前者要求刺激器內(nèi)阻很高，后者要求

23、刺激內(nèi)阻很低。這兩者中以恒流更為重要，它表示經(jīng)過(guò)組織的電流不變。組織對(duì)電刺激的反響大小與電流有關(guān)。 8刺激隔離器 這是刺激器的一個(gè)重要附件 ， 使 輸 出 信 號(hào) 與 地 隔 開(kāi) ， 其 作 用 是 ： 1減小刺激偽跡，防止偽跡太大而使生物電無(wú)法辯識(shí)。 2使刺激電流局限在刺激電極周圍，刺激點(diǎn)可準(zhǔn)確定位。 3可以對(duì)組織同時(shí)進(jìn)展多點(diǎn)刺激，而不致于引起相互關(guān)擾，切斷了電流從公共地線傳布的可以。 4消除刺激中的直流成分，防止組織產(chǎn)生極化作用。目前普遍運(yùn)用的是高頻隔離器，簡(jiǎn)單的刺激隔離器可用鐵芯變壓器或低周變壓器 ， 但 波 寬 大 時(shí) ， 刺 激 波 形 失 真 。 七、減小刺激偽跡七、減小刺激偽跡

24、刺激器輸出和放大器輸出具有公共接地線，使得一部分刺激器輸出和放大器輸出具有公共接地線，使得一部分刺激電流入放大器的輸入端，使記錄器記錄到一個(gè)刺激電流刺激電流入放大器的輸入端，使記錄器記錄到一個(gè)刺激電流產(chǎn)生的波形，這不是生物電，而是刺激偽跡，偽跡產(chǎn)生的另產(chǎn)生的波形，這不是生物電，而是刺激偽跡，偽跡產(chǎn)生的另一緣由是刺激源與大地之間存在著電容和電阻，因此產(chǎn)生一一緣由是刺激源與大地之間存在著電容和電阻，因此產(chǎn)生一電容電流，電流流過(guò)電阻，產(chǎn)生電壓降而構(gòu)成偽跡。電容電流，電流流過(guò)電阻，產(chǎn)生電壓降而構(gòu)成偽跡。 偽跡的害處在于：偽跡的害處在于：1其幅度可超越生物電；其幅度可超越生物電；2有時(shí)有時(shí)使交流放大器產(chǎn)

25、生使交流放大器產(chǎn)生“阻塞景象；阻塞景象；3偽跡之后還有一段時(shí)偽跡之后還有一段時(shí)間不能恢復(fù)正常，干擾生物電記錄。間不能恢復(fù)正常，干擾生物電記錄。 減小偽跡方法：減小偽跡方法：1刺激電極與記錄電極必需盡可以遠(yuǎn)刺激電極與記錄電極必需盡可以遠(yuǎn)離，但實(shí)際上常辦不到，可在這兩者之間接地。離，但實(shí)際上常辦不到，可在這兩者之間接地。2運(yùn)用刺運(yùn)用刺激隔離器，或用激隔離器，或用Wagner接地法在刺激隔離器輸出兩端并連接地法在刺激隔離器輸出兩端并連一可變電阻，可變電阻當(dāng)中頭接地進(jìn)展調(diào)理。一可變電阻，可變電阻當(dāng)中頭接地進(jìn)展調(diào)理。3在生物在生物體上適當(dāng)接地，甚至有時(shí)多點(diǎn)接地，經(jīng)過(guò)挪動(dòng)接點(diǎn)的位置使體上適當(dāng)接地，甚至有時(shí)

26、多點(diǎn)接地，經(jīng)過(guò)挪動(dòng)接點(diǎn)的位置使刺激電流在容積導(dǎo)體中發(fā)生分布變化使記錄電極的兩點(diǎn)恰好刺激電流在容積導(dǎo)體中發(fā)生分布變化使記錄電極的兩點(diǎn)恰好在等電位面上。在等電位面上。4旋轉(zhuǎn)刺激電極或記錄電極方向有時(shí)有效。旋轉(zhuǎn)刺激電極或記錄電極方向有時(shí)有效。 八、抗干擾與屏蔽八、抗干擾與屏蔽 在電生理實(shí)驗(yàn)中任何干擾均導(dǎo)致信嗓比下降，輸入信號(hào)減小，在電生理實(shí)驗(yàn)中任何干擾均導(dǎo)致信嗓比下降，輸入信號(hào)減小，放大增益大時(shí)問(wèn)題更突出，干擾分電干擾和機(jī)械干擾兩種。電干擾放大增益大時(shí)問(wèn)題更突出，干擾分電干擾和機(jī)械干擾兩種。電干擾包 括 電 磁 干 擾 、 靜 電 干 擾 、 射 頻 干 擾 、 生 物 電 干 擾 。包 括 電 磁

27、 干 擾 、 靜 電 干 擾 、 射 頻 干 擾 、 生 物 電 干 擾 。 一干擾來(lái)源一干擾來(lái)源 1電磁干擾電磁干擾 50周交流電干擾最為嚴(yán)重，交流干擾可經(jīng)過(guò)電容，周交流電干擾最為嚴(yán)重，交流干擾可經(jīng)過(guò)電容，電 感 與 電 阻 耦 合 而 進(jìn) 入 放 大 器 產(chǎn) 生 交 流 信 號(hào) 。電 感 與 電 阻 耦 合 而 進(jìn) 入 放 大 器 產(chǎn) 生 交 流 信 號(hào) 。 2靜電干擾靜電干擾 可因不同物質(zhì)作用相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生，可因不同物質(zhì)作用相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生，如在地毯上走動(dòng)，甚至改動(dòng)坐位資勢(shì)。經(jīng)常遇到的靜電干擾是在信如在地毯上走動(dòng)，甚至改動(dòng)坐位資勢(shì)。經(jīng)常遇到的靜電干擾是在信號(hào)中有慢的

28、大幅度變化，這往往與受試者或?qū)嶒?yàn)者的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。號(hào)中有慢的大幅度變化，這往往與受試者或?qū)嶒?yàn)者的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 3射頻干擾射頻干擾 生物電放大器屬低頻范圍，對(duì)無(wú)線電、電視信號(hào)生物電放大器屬低頻范圍，對(duì)無(wú)線電、電視信號(hào)不敏感，但銜接到動(dòng)物身上的導(dǎo)線和電極可存在某些整流作用，這不敏感，但銜接到動(dòng)物身上的導(dǎo)線和電極可存在某些整流作用，這就 會(huì) 使 放 大 器 收 到 無(wú) 線 電 載 波 的 音 頻 信 號(hào) 。就 會(huì) 使 放 大 器 收 到 無(wú) 線 電 載 波 的 音 頻 信 號(hào) 。 4生物電干擾生物電干擾 如記錄心電出現(xiàn)肌電干擾，記錄腦電出現(xiàn)心電如記錄心電出現(xiàn)肌電干擾，記錄腦電出現(xiàn)心電干擾。干擾。 5機(jī)械干

29、擾機(jī)械干擾 動(dòng)物呼吸、心跳以及周圍環(huán)境、人員走動(dòng)等震動(dòng)動(dòng)物呼吸、心跳以及周圍環(huán)境、人員走動(dòng)等震動(dòng)引起的干擾，普通可用黃砂盆、防震橡皮、內(nèi)胎、防震器防震等方引起的干擾，普通可用黃砂盆、防震橡皮、內(nèi)胎、防震器防震等方法消除機(jī)械干擾。法消除機(jī)械干擾。 二消除電干擾的方法原那么是： 1干擾源交流馬達(dá)，自耦變壓器，磁飽和穩(wěn)壓器，日光燈鎮(zhèn)流器，火花干擾源，電熱設(shè)備，大功率電器應(yīng)遠(yuǎn)離記錄系統(tǒng)，盡可以遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。 2屏蔽與接地。 3防止干擾的交流電信號(hào)構(gòu)成環(huán)路，導(dǎo)線宜短而直，勿成線圈。 三屏蔽 屏蔽常用來(lái)減少電容性干擾和磁性干擾。電容屏蔽常用銅或鋁之類金屬，對(duì)減少低頻電容干擾很有效，但對(duì)減少射頻干擾效果不大

30、。鐵屏蔽箱可屏蔽磁場(chǎng)，一個(gè)延續(xù)的屏蔽只應(yīng)該一點(diǎn)接地，接地點(diǎn)普通選擇在信號(hào)源端，屏蔽的 接 地 線 要 阻 抗 小 ， 如 地 線 不 良 使 干 擾 電 壓 加 大 。 四接地 自來(lái)水管或電源插座地線不宜作電生理實(shí)驗(yàn)室接地用，這種接地點(diǎn)到真正的地之間總有電阻存在，一些大馬達(dá)外殼經(jīng)過(guò)它接地那么該接地點(diǎn)往往不處于真正的零電位，從而引入干擾信號(hào)，較好的接地線應(yīng)該用銅質(zhì)粗導(dǎo)線接連到埋于泥地的銅棒埋入地下約1.5-2米深處。一真實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備均應(yīng)經(jīng)過(guò)此地線接地，儀器地線應(yīng)短而粗，勿與電源線平行，勿中途打圈。接地原那么是集中 一 點(diǎn) 接 地 ， 不 要 串 聯(lián) 起 來(lái) 接 成 環(huán) 狀 。 動(dòng) 物 也 應(yīng)

31、一 點(diǎn) 接 地 。 九 、 記 錄 、 儲(chǔ) 存 和 分 析 電 生 理 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 的 儀 器九 、 記 錄 、 儲(chǔ) 存 和 分 析 電 生 理 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 的 儀 器 電生理實(shí)驗(yàn)顯示在熒光屏上的波形和圖像，是研討義務(wù)所獲的電生理實(shí)驗(yàn)顯示在熒光屏上的波形和圖像，是研討義務(wù)所獲的第一手資料，需求記錄保管，留待分析。因此，就需求能真實(shí)地記第一手資料，需求記錄保管，留待分析。因此，就需求能真實(shí)地記錄、科學(xué)地分析的系統(tǒng)加以處置。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展過(guò)程，各實(shí)錄、科學(xué)地分析的系統(tǒng)加以處置。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展過(guò)程，各實(shí)驗(yàn) 室 所 運(yùn) 用 的 這 類 設(shè) 備 ， 有 以 下 幾 種 ：驗(yàn) 室 所 運(yùn)

32、用 的 這 類 設(shè) 備 ， 有 以 下 幾 種 ： 1.示波器照像機(jī)示波器照像機(jī) 2.磁帶錄音機(jī)磁帶錄音機(jī) 3.生理記錄儀生理記錄儀 包括心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、腸胃電儀、多導(dǎo)生理包括心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、腸胃電儀、多導(dǎo)生理記錄儀等等，這類儀器都有放大與記錄系統(tǒng)，可直接將一些生物電記錄儀等等，這類儀器都有放大與記錄系統(tǒng)，可直接將一些生物電放大記錄下來(lái)。但這類儀器都是用描記筆記錄的，頻率呼應(yīng)有限，放大記錄下來(lái)。但這類儀器都是用描記筆記錄的，頻率呼應(yīng)有限，不 能 用 于 直 接 記 錄 單 位 放 電 等 頻 率 快 的 生 物 電 信 號(hào) 。不 能 用 于 直 接 記 錄 單 位 放 電 等 頻 率

33、快 的 生 物 電 信 號(hào) 。 4.電子計(jì)算機(jī)與生物信號(hào)實(shí)時(shí)處置系統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)與生物信號(hào)實(shí)時(shí)處置系統(tǒng) 微機(jī)微機(jī)microcomputer是電生理實(shí)驗(yàn)作忠實(shí)記錄和準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的有是電生理實(shí)驗(yàn)作忠實(shí)記錄和準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的有力工具。微機(jī)只能識(shí)別和處置數(shù)字量，所以需求把機(jī)體產(chǎn)生的生物力工具。微機(jī)只能識(shí)別和處置數(shù)字量，所以需求把機(jī)體產(chǎn)生的生物信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。這一轉(zhuǎn)換過(guò)程稱模數(shù)轉(zhuǎn)換即信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。這一轉(zhuǎn)換過(guò)程稱模數(shù)轉(zhuǎn)換即A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。這就是信號(hào)的采集過(guò)程，這就是信號(hào)的采集過(guò)程，D/A轉(zhuǎn)換那么是實(shí)現(xiàn)數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換那么是實(shí)現(xiàn)數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)

34、換，以進(jìn)展對(duì)儲(chǔ)存信號(hào)的分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求可以編制相應(yīng)的計(jì)換，以進(jìn)展對(duì)儲(chǔ)存信號(hào)的分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求可以編制相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序保證計(jì)算機(jī)在指令下運(yùn)轉(zhuǎn)。算機(jī)程序保證計(jì)算機(jī)在指令下運(yùn)轉(zhuǎn)。 第二章第二章 細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)記錄細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)記錄第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞外記錄細(xì)胞外記錄 細(xì)胞外記錄細(xì)胞外記錄extracellular recording是把引導(dǎo)是把引導(dǎo)電極安放在神經(jīng)組織的外表或附近引導(dǎo)神經(jīng)組織的電電極安放在神經(jīng)組織的外表或附近引導(dǎo)神經(jīng)組織的電活動(dòng)。由于活動(dòng)部位的神經(jīng)元產(chǎn)生去極化，未活動(dòng)的活動(dòng)。由于活動(dòng)部位的神經(jīng)元產(chǎn)生去極化，未活動(dòng)的部位處于正常極化外形，在容積導(dǎo)體中的兩部位間電部位處于正常極化外形

35、，在容積導(dǎo)體中的兩部位間電位不同，電流從一點(diǎn)流向另外一點(diǎn)。放置于細(xì)胞外表位不同，電流從一點(diǎn)流向另外一點(diǎn)。放置于細(xì)胞外表的電極就會(huì)記錄出兩者之間所產(chǎn)生的電位差。細(xì)胞外的電極就會(huì)記錄出兩者之間所產(chǎn)生的電位差。細(xì)胞外微電極記錄的方便之處是電極不插入細(xì)胞。除了玻璃微電極記錄的方便之處是電極不插入細(xì)胞。除了玻璃微電極外，金屬微電極也是作細(xì)胞外記錄的適宜電極。微電極外，金屬微電極也是作細(xì)胞外記錄的適宜電極。 細(xì)胞外所記錄的電位比細(xì)胞內(nèi)記錄的小很多、這細(xì)胞外所記錄的電位比細(xì)胞內(nèi)記錄的小很多、這是由于信號(hào)受低電阻的細(xì)胞外液通路分流所致。在外是由于信號(hào)受低電阻的細(xì)胞外液通路分流所致。在外周神經(jīng)用細(xì)胞外記錄，在發(fā)

36、生興奮的部分與臨近部位周神經(jīng)用細(xì)胞外記錄，在發(fā)生興奮的部分與臨近部位間構(gòu)成部分電流。因此可以記錄到一個(gè)正間構(gòu)成部分電流。因此可以記錄到一個(gè)正-負(fù)負(fù)-正的三正的三相波。胞外電極記錄的電位大小和波形會(huì)有多種變化。相波。胞外電極記錄的電位大小和波形會(huì)有多種變化。因此，對(duì)胞外記錄電位的分析重點(diǎn)放在放電頻率和埋因此，對(duì)胞外記錄電位的分析重點(diǎn)放在放電頻率和埋伏期，而不去比較放電的幅度。伏期，而不去比較放電的幅度。 對(duì)電位分析的目的在于認(rèn)清電位是從一個(gè)神經(jīng)元的哪個(gè)部位產(chǎn)生的，便于判別實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義。如以電刺激視神經(jīng)、在外側(cè)膝狀體的記錄為例，可看到：突觸前軸突的電位，是一個(gè)全或無(wú)的一個(gè)單向上升波。由突觸后軸突

37、所產(chǎn)生的也是單向上升波。但與突觸前軸突電位有區(qū)別：1埋伏期較長(zhǎng)，約為1.2-2.2ms；2對(duì)單一刺激?？梢鸲鄠€(gè)電位；3上升波呈雙凹形，構(gòu)成M波。胞體電位為長(zhǎng)時(shí)程負(fù)鋒電位，其埋伏期與突觸后軸突的電位一樣；細(xì)胞外記錄的樹(shù)突電位為慢雙向的全或無(wú)電位。起始為正波，它的埋伏期與突觸后的相等，波形的慢變化反映激動(dòng)在樹(shù)突的傳導(dǎo)速度。比較由細(xì)胞各部位所記錄電位的繼續(xù)時(shí)間，軸突的最短約1ms，胞體較長(zhǎng)為1.5-3ms，樹(shù)突的最長(zhǎng)為152Oms。總之，細(xì)胞外記錄方法較易，但對(duì)其結(jié)果的解釋較為復(fù)雜。第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)記錄細(xì)胞內(nèi)記錄 細(xì)胞內(nèi)記錄細(xì)胞內(nèi)記錄(intracellular recording)記錄膜電位

38、須記錄膜電位須在膜的兩側(cè)各置一個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)環(huán)路，因此一個(gè)電極在膜的兩側(cè)各置一個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)環(huán)路，因此一個(gè)電極要插入細(xì)胞膜內(nèi)。細(xì)胞內(nèi)記錄可以準(zhǔn)確丈量膜電位的絕要插入細(xì)胞膜內(nèi)。細(xì)胞內(nèi)記錄可以準(zhǔn)確丈量膜電位的絕對(duì)值。由于膜內(nèi)到膜外的電阻很大，不可以出現(xiàn)短路的對(duì)值。由于膜內(nèi)到膜外的電阻很大，不可以出現(xiàn)短路的影響，故其值可以高達(dá)影響，故其值可以高達(dá)100mV以上。它還能測(cè)定興奮性以上。它還能測(cè)定興奮性突觸后電位突觸后電位EPSP。抑制性突觸后電位。抑制性突觸后電位IPSP及及動(dòng)作電位。細(xì)胞內(nèi)記錄法是研討神經(jīng)元根本生物物理特動(dòng)作電位。細(xì)胞內(nèi)記錄法是研討神經(jīng)元根本生物物理特性的有力手段。要?jiǎng)倮途玫赜涗?/p>

39、細(xì)胞內(nèi)放電，除具性的有力手段。要?jiǎng)倮途玫赜涗浖?xì)胞內(nèi)放電，除具備必需的設(shè)備外，還有兩件事要做好：備必需的設(shè)備外，還有兩件事要做好： 1穩(wěn)定問(wèn)題，干擾穩(wěn)定記錄的活動(dòng)來(lái)自兩方面，穩(wěn)定問(wèn)題，干擾穩(wěn)定記錄的活動(dòng)來(lái)自兩方面，即機(jī)械運(yùn)動(dòng)和由于動(dòng)物呼吸和循環(huán)功能引起的運(yùn)動(dòng)。即機(jī)械運(yùn)動(dòng)和由于動(dòng)物呼吸和循環(huán)功能引起的運(yùn)動(dòng)。 2運(yùn)用合格的微電極，以免對(duì)細(xì)胞呵斥嚴(yán)重?fù)p傷。運(yùn)用合格的微電極，以免對(duì)細(xì)胞呵斥嚴(yán)重?fù)p傷。記錄細(xì)胞內(nèi)電位根本上多用玻璃微電極。記錄細(xì)胞內(nèi)電位根本上多用玻璃微電極。第三節(jié)第三節(jié) 微電極微電極 二、金屬微電極制造二、金屬微電極制造 金屬微電極具有電阻低、機(jī)械強(qiáng)度高、可直接穿金屬微電極具有電阻低、機(jī)

40、械強(qiáng)度高、可直接穿透硬腦膜、電噪聲低、可反復(fù)運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在透硬腦膜、電噪聲低、可反復(fù)運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在慢性埋藏電極的實(shí)驗(yàn)中被廣泛采用。同時(shí)它也是較理慢性埋藏電極的實(shí)驗(yàn)中被廣泛采用。同時(shí)它也是較理想的微刺激電極尖端想的微刺激電極尖端40-70m，但是制造過(guò)，但是制造過(guò)程比玻璃微電極復(fù)雜。鎢絲金屬微電極較為常用，鎢程比玻璃微電極復(fù)雜。鎢絲金屬微電極較為常用，鎢絲有穩(wěn)定的理化性質(zhì)，并有強(qiáng)度大、韌性好的特點(diǎn)。絲有穩(wěn)定的理化性質(zhì)，并有強(qiáng)度大、韌性好的特點(diǎn)。用直徑用直徑0.23-0.25mm的細(xì)鎢絲，拉直，剪生長(zhǎng)的細(xì)鎢絲，拉直，剪生長(zhǎng)100mm的小段，用沙紙打光。其中一端磨成錐形，錐形部分的小段，

41、用沙紙打光。其中一端磨成錐形，錐形部分長(zhǎng)約長(zhǎng)約20-30mm，尖端約，尖端約0.1mm，成為鎢絲微電極粗坯。，成為鎢絲微電極粗坯。將粗坯的尖端長(zhǎng)約將粗坯的尖端長(zhǎng)約20-30mm浸入己熔化的亞硝酸鈉溶浸入己熔化的亞硝酸鈉溶液內(nèi)，快速拖過(guò)。留意要使電極尖端周圍均勻地被腐液內(nèi)，快速拖過(guò)。留意要使電極尖端周圍均勻地被腐蝕，蝕尖已到達(dá)要求的微電極依次在清水中清洗。制蝕，蝕尖已到達(dá)要求的微電極依次在清水中清洗。制成的電極還需求向電極上涂絕緣漆進(jìn)展絕緣處置，或成的電極還需求向電極上涂絕緣漆進(jìn)展絕緣處置，或者用硼矽玻璃管套入絕緣。已制成的金屬微電極尚需者用硼矽玻璃管套入絕緣。已制成的金屬微電極尚需檢查外表能否

42、光滑均勻及其絕緣性能。將電極接到檢查外表能否光滑均勻及其絕緣性能。將電極接到4.5V電池的負(fù)極，正極與浸在生理鹽水中的碳棒相接。電池的負(fù)極，正極與浸在生理鹽水中的碳棒相接。當(dāng)電極浸入鹽水中時(shí)，只需在電極尖端有當(dāng)電極浸入鹽水中時(shí)，只需在電極尖端有1-2個(gè)氣泡。個(gè)氣泡。如尖端以外的部分出現(xiàn)成串氣泡，那么表示此電極不如尖端以外的部分出現(xiàn)成串氣泡，那么表示此電極不合格。合格。 一、拉制和充灌玻璃微電極的方法一、拉制和充灌玻璃微電極的方法 合格的微電極是記錄細(xì)胞電位的重要條件。拉制玻璃微電極的合格的微電極是記錄細(xì)胞電位的重要條件。拉制玻璃微電極的第一步是把曾經(jīng)清潔處置的毛細(xì)玻璃管放在微電極拉制儀上拉制玻

43、第一步是把曾經(jīng)清潔處置的毛細(xì)玻璃管放在微電極拉制儀上拉制玻璃微電極。分為兩次拉制，可拉出一對(duì)尖端大小相等的微玻管，尖璃微電極。分為兩次拉制，可拉出一對(duì)尖端大小相等的微玻管，尖端直徑可達(dá)端直徑可達(dá)0.5m左右。即時(shí)放在顯微鏡下檢查，看其外形和尖端左右。即時(shí)放在顯微鏡下檢查，看其外形和尖端開(kāi)口，以及尖端直徑能否符合要求。假設(shè)進(jìn)展細(xì)胞內(nèi)記錄，為了順開(kāi)口，以及尖端直徑能否符合要求。假設(shè)進(jìn)展細(xì)胞內(nèi)記錄，為了順利穿刺細(xì)胞并減小損傷，可把微電極尖端磨成斜尖，這樣的尖端也利穿刺細(xì)胞并減小損傷，可把微電極尖端磨成斜尖，這樣的尖端也不易被阻塞。不易被阻塞。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，需求向微電極充灌鹽溶液以保證電極的導(dǎo)電性。電極插

44、實(shí)驗(yàn)時(shí)，需求向微電極充灌鹽溶液以保證電極的導(dǎo)電性。電極插入細(xì)胞后，充灌液和細(xì)胞內(nèi)液之間會(huì)發(fā)生分散作用而影響細(xì)胞內(nèi)的入細(xì)胞后，充灌液和細(xì)胞內(nèi)液之間會(huì)發(fā)生分散作用而影響細(xì)胞內(nèi)的成分。普通用成分。普通用3molL KCI溶液作微電極的充灌液比較適宜，由于溶液作微電極的充灌液比較適宜，由于K+和和Cl-的分散系數(shù)一樣，并都帶有單位電荷，也可以用的分散系數(shù)一樣，并都帶有單位電荷，也可以用2%的旁胺的旁胺天藍(lán)、天藍(lán)、0.5mol/L醋酸鈉溶液醋酸鈉溶液pH7.7作為充灌液。它的優(yōu)點(diǎn)是在作為充灌液。它的優(yōu)點(diǎn)是在記錄電位后，通以陰極電流記錄電位后，通以陰極電流2-10A/min，可將旁胺天藍(lán)泳出而標(biāo)志，可將旁

45、胺天藍(lán)泳出而標(biāo)志出電極尖端位置。用丈量電阻的方法檢查微電極尖端直徑。其他條出電極尖端位置。用丈量電阻的方法檢查微電極尖端直徑。其他條件一樣時(shí)，電阻愈大，表示電極尖端愈細(xì)。電阻過(guò)小如件一樣時(shí)，電阻愈大，表示電極尖端愈細(xì)。電阻過(guò)小如1-2M以以下表示電極尖端可以折斷；電阻過(guò)大如下表示電極尖端可以折斷；電阻過(guò)大如20M以上表示電極以上表示電極中電解液可以有氣泡等。普通微電極電阻在中電解液可以有氣泡等。普通微電極電阻在5-20M是可用的。是可用的。 三、多管微電極 多管微電極的制造與單管的根本一樣。不同之處有以下幾點(diǎn)：1相鄰管壁要預(yù)先熔合；2拉細(xì)段：其原那么與單管微電極的拉制一樣，但其速度要慢，以保證

46、玻管相互充分熔合，使管壁有一定厚度；3拔尖：拉制成的多管電極還要分別把每只側(cè)管的頂端在小煤氣燈上加熱燒彎，使其成放射狀，以免各管的充灌液相混或呵斥短路。作為細(xì)胞內(nèi)記錄的多管微電極的中心記錄管頭端要比其他管伸出20m左右?？坎ＡЫz的毛細(xì)管作用，直接向微電極管內(nèi)注射灌注液，能保證溶液的濃度。遇有氣泡，用細(xì)絲從微電極粗的一端伸入觸探之將其驅(qū)出。這樣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中即時(shí)充灌電極非常方便，經(jīng)過(guò)極性作用于離子化溶液，推出帶電荷的粒子作用于所記錄的放電神經(jīng)元。普通先在中心管充以3mol/LKCI或4mol/L NaCl，阻值在10-40M即算合格，藥管的電阻不超越120M為宜。而用置換法充灌多管微電極的結(jié)果并不

47、理想。充灌好的微電極放置在使其尖端可浸入蒸餾水的容器內(nèi)，放在4冰箱內(nèi)保管2-3d。 多管微電極與微電泳 多管微電極與微電泳注射是目前研討中樞機(jī)能的重要方法也是研討中樞遞質(zhì)的必要手段。微電泳在19年先由Nastuk描畫，這種方法是借助微電極，通以一定的電流將離子化的物質(zhì)電泳到一個(gè)神經(jīng)元或肌細(xì)胞。它可以越過(guò)血腦屏障直接將物質(zhì)施加于預(yù)定部位，使藥物作用局限在較小范圍內(nèi)，運(yùn)用量也可以按經(jīng)過(guò)電極的電流量大致估計(jì)。又可較準(zhǔn)確地固定作用時(shí)間，因此有很大的優(yōu)越性。 四 、 具 有 特 種 用 途 的 其 他 類 型 微 電 極 除以上所述研討細(xì)胞電活動(dòng)用的電極外，根據(jù)不同的研討目的，利用不同的技術(shù)，己有一些新

48、型微電極運(yùn)用于電生理學(xué)的研討中。如離子選擇性電極，是在玻璃微電極的根底上，在電極尖端涂以特殊膜資料，可以測(cè)定細(xì)胞內(nèi)外的有關(guān)離子濃度，普通要做成雙管電極，其一作為參考電極，另一作為離子選擇性電極。此外還有免疫微電極，其原理是將待測(cè)物質(zhì)的抗體結(jié)合在微電極尖端的外外表，在記錄電位時(shí)，神經(jīng)末梢釋放的肽類物質(zhì)與電極外表的抗體結(jié)合，故可在記錄電位的同時(shí)，還可準(zhǔn)確測(cè)定肽的釋放部位，上述各種微電極都是用于記錄電位。微電極還可用作細(xì)胞內(nèi)電刺激詳見(jiàn)胞內(nèi)電刺激，也可用于細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志技術(shù)。第三章第三章 腦內(nèi)電刺激腦內(nèi)電刺激 腦內(nèi)電刺激法是研討中樞功能定位的經(jīng)典方法之一。腦內(nèi)腦內(nèi)電刺激法是研討中樞功能定位的經(jīng)典方法之一。

49、腦內(nèi)電刺激法不僅被廣泛運(yùn)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，而且也被運(yùn)用于臨床治電刺激法不僅被廣泛運(yùn)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，而且也被運(yùn)用于臨床治療。但必需指出此方法也有缺陷，例如電刺激對(duì)于神經(jīng)元胞體、療。但必需指出此方法也有缺陷，例如電刺激對(duì)于神經(jīng)元胞體、軸突或樹(shù)突的興奮作用沒(méi)有選擇性，刺激電流易于分散超出所軸突或樹(shù)突的興奮作用沒(méi)有選擇性，刺激電流易于分散超出所要興奮的范圍等。因此用電刺激方法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)結(jié)合其要興奮的范圍等。因此用電刺激方法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)結(jié)合其他方法所得結(jié)果仔細(xì)分析，下結(jié)論要慎重。他方法所得結(jié)果仔細(xì)分析，下結(jié)論要慎重。 一、刺激電極一、刺激電極 刺激電極有單極和雙極刺激電極之分。單極刺激電極可用刺激電極有單極和雙極刺激電極之分。單極刺激電極可用不銹鋼絲、康銅絲。銀絲或針灸針制成。電極要直