神經(jīng)生物學(xué)常用研究方法課件

神經(jīng)生物學(xué)常用研究方法王海萍(histologyw@163.com)安徽醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教研室1-神經(jīng)科學(xué)的興起中國內(nèi)經(jīng)（漢或秦）：腦為諸髓之海國外：醫(yī)學(xué)之父希波克拉底（Hippocrates，460—377BC.）提出腦是精神活動的器官;而古羅馬醫(yī)學(xué)家蓋倫則認(rèn)為,腦是理性靈魂的器官,感覺、記憶、思維、想象、判斷等都是腦的功能；德國醫(yī)生加爾指出腦是思想的器官“顱相學(xué)”

2-蓋倫（129-200）：醫(yī)學(xué)上的權(quán)威僅次于希波克拉底，他認(rèn)為人體具有三種靈魂，即（一）生長靈魂，這是人、動物和植物所共有的，在人體它位于臍部；(二）動物靈魂，這是人和動物所共有的，它位于心臟、主管感覺和運動；(三）理性靈性靈魂，這只有人才具備,位于腦部，主管智慧。希波克拉底（公元前460-377）：被西方尊為“醫(yī)學(xué)之父”的古希臘著名醫(yī)生，歐洲醫(yī)學(xué)奠基人，古希臘醫(yī)師，西方醫(yī)學(xué)奠基人。提出“體液(humours)學(xué)說”，認(rèn)為人的體液由血液、粘液、黃膽和黑膽組成；破除巫術(shù)和宗教對醫(yī)學(xué)的禁錮，醫(yī)病人，而不是??；提出大腦是神經(jīng)系統(tǒng)的中心，批評亞里斯多德關(guān)于心臟是思維器官的說法3-加爾（19世紀(jì)初）：德國的解剖學(xué)家，專門從事顱骨和腦的研究。顱相學(xué)指分析人的心理與頭顱形狀之間關(guān)系的理論學(xué)說。加爾從小就喜歡觀察人的外表（尤其是顱骨外表）同心理的關(guān)系。例如，他根據(jù)個人長期的個案觀察，發(fā)現(xiàn)眼睛明亮的人，一般記憶力較好；頭骨隆起的人，可能象征著貪婪的腦機(jī)能，是監(jiān)獄中扒手的特征等。根據(jù)當(dāng)時生理和解剖知識，寫了一套名為《神經(jīng)系統(tǒng)的解剖學(xué)和生理學(xué)》的系列著作，除了就神經(jīng)系統(tǒng)及其機(jī)能進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)、保守的闡述之外，還兼論顱相學(xué)。

4-神經(jīng)科學(xué)

(1990-2000腦的十年)(2001-2100腦的世紀(jì))生命科學(xué)解剖學(xué)生理學(xué)生物化學(xué)…………………

認(rèn)知科學(xué)（人類感知和思維信息處理過程的科學(xué)）開發(fā)腦開發(fā)人腦增強(qiáng)智能模擬人腦智能電腦保護(hù)腦壽命延長PD,AD,中風(fēng)高速交通顱腦,脊髓外傷生活節(jié)奏焦慮,抑郁,精神病生活質(zhì)量鎮(zhèn)痛祛痛社會開放吸毒問題了解腦分子細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)全腦(離體研究)(無創(chuàng)在體研究)Patch（電）腦地形圖RIA(化學(xué)）PET(化學(xué)）PCR(基因）fMRI(功能）ConfocalCT(形態(tài)）(形態(tài)）行為變化5-百年來與神經(jīng)科學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎獲得者選介(I)C.S.Sherrington(英)18571850190019502000C.Golgi(意)19261934神經(jīng)元染色方法18431852R.Cajal(西班牙)“神經(jīng)元學(xué)說”形態(tài)190619521932?“突觸”定名?“反射”概念?“交互”抑制反射學(xué)說生理電生理18891977?感覺神經(jīng)纖維電活動?傳入沖動大腦誘發(fā)電位?神經(jīng)控制骨骼肌運動機(jī)制E.D.Adrian(英)電生理O.Loewi(德英)196118731936（乙酰膽堿）神經(jīng)化學(xué)?蛙心灌流實驗?“迷走物質(zhì)”19681875H.Dale(英)?神經(jīng)末梢分泌?乙酰膽堿ACh神經(jīng)化學(xué)18741965194419631888J.Erlanger(美)H.S.Gasser(美)?陰極射線示波器?神經(jīng)纖維的分類ABC19731881W.R.Hess(瑞士)?腦立體定位儀hypothalamus方法學(xué)創(chuàng)新1949電生理OxfCambridge徒手切腦片銀染神經(jīng)元染出神經(jīng)末梢，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元之間無原生質(zhì)聯(lián)系巴浦洛夫（1904）6-百年來與神經(jīng)科學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎獲得者選介(II)神經(jīng)藥理學(xué)分子藥理學(xué)1850190019502000J.C.Eccles(澳大利亞)191419031963A.L.Hodgkin(英)B.Katz(德英)1917A.F.Huxley(英)?細(xì)胞內(nèi)微電極?突觸后電位?抑制性遞質(zhì)突觸?電壓鉗技術(shù)?動作電位的離子學(xué)說?數(shù)學(xué)方程表述?NM終板電位?遞質(zhì)“量子釋放”1911動作電位機(jī)制19051983U.VonEuler(瑞典…)?交感神經(jīng)遞質(zhì)?去甲腎上腺素1970?兒茶酚胺代謝?影響CAs的藥物電生理1912J.Axelrod(美)（兒茶酚胺）神經(jīng)化學(xué)1913(左右腦)R.W.Sperry(美)1981“腦功能側(cè)化”D.Hubel(加美)19261924T.Wiesel(瑞典美)信息加工視皮層E.Neher(德)1991B.Sakmann(德)?大腦視覺信息加工?視覺系統(tǒng)發(fā)育的可塑性膜片鉗單通道方法學(xué)?膜片鉗技術(shù)?單個離子通道電流記錄1999英，澳CambridgeCambridgeLeviMontalcini1986NervegrowthFactor(NGF)(Italy)7-百年來與神經(jīng)科學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎獲得者選介(3)1850190019502000192619232000P.Greengard(美)1930E.Kandel(美)A.Carlsson(瑞典)神經(jīng)系統(tǒng)中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白磷酸化慢突觸傳遞多巴胺生理科學(xué)進(jìn)展2001年第32卷第2期8-2004年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒發(fā)給美國科學(xué)家理查德·阿克塞爾和琳達(dá)·巴克，以表彰他們在人體氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出的杰出貢獻(xiàn)。9-神經(jīng)科學(xué)的特點多學(xué)科綜合神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)解剖學(xué)神經(jīng)生理學(xué)神經(jīng)生物化學(xué)心理學(xué)………..10-神經(jīng)科學(xué)的特點多層次的研究認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)計算神經(jīng)科學(xué)臨床神經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)和行為神經(jīng)科學(xué)發(fā)生神經(jīng)科學(xué)細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)分子神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)科學(xué)11-研究水平整體行為水平：行為學(xué)，軀體感覺，視聽覺，痛覺等

細(xì)胞水平：神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)、生物電活動檢測、通路示蹤、細(xì)胞染色、免疫化學(xué)、凋亡檢測分子水平的實驗：離子通道、受體、酶、遺傳物質(zhì)等12-神經(jīng)生物學(xué)常用研究方法形態(tài)學(xué)方法大體：解剖、影像組織：常規(guī)染色和特殊染色、束路追蹤、免疫組化、原位雜交、神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)等生理學(xué)方法生物化學(xué)方法分子生物學(xué)方法13-神經(jīng)影像（Neuroimaging）

Invasive:SingleunitrecordingMulti-unitrecordingPET(positronemissiontomography)

Non-invasive:CT(computedtomography)ERP(event-relatedpotential)MEG(magnoencephalography)MRI(magneticresonanceimaging)fMRI(functionalmagneticresonanceimaging)14-ChoiceoftheMethodsChoiceofthemethodsdependsonthescientificquestionbeingasked.Forneuronalactivity,atacellularlevel,usesingle-ormulti-unitrecording.Forquestionsofstructure,useCTorMRI.Forquestionsoffunction,orsysteminteractions,wheretheanatomyisofinterest,usePETorfMRI.Forquestionsofprocessing,wheretimingisimportant,useERPand/orMEG.15-Single-&Multi-unitRecordingInvasive:implantinganelectrodeintothebrainPassive:recordingtheactivity(actionpotentials) ofoneormoreneurons,notstimulatingactivityUsuallyonlydonewithanimalsorpeoplerequiring neurosurgery16-PositronEmissionTomography(PET，正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像)O15Water

FDGorF18fluorodeoxyglucose17-18F-FDGPET腦代謝顯像，正常人與老年性癡呆對照，患者雙側(cè)頂葉、顳葉皮質(zhì)對稱性低代謝。

18F-DOPAPET腦受體顯像，正常人與帕金森氏病腦紋狀體多巴胺受體密度影像對照，患者雙側(cè)紋狀體密度明顯減少

18-CTorCATscan

(ComputedTomography)19-Magnetoencephalography(腦磁波描計術(shù)，MEG)151ChannelMEGCurrentflowinneuronscreateslocalmagneticfieldsMEGmeasureslocalmagneticfieldchangesfromthe

surfaceofthescalpusingsuperconductingcoilsor

SQUIDsExcellenttemporalresolutionBetterspatialresolutionthanERP20-MRIvsMEG21-MagneticResonance

Imaging(MRI)22-fMRI(functionalmagneticresonanceimaging)BrainactivityOxygenconsumptionCerebralbloodflowOxyhemoglobinDeoxyhemoglobinMagneticsusceptibilityT2*MRIsignalintesity23-組織學(xué)與細(xì)胞學(xué)常規(guī)染色和特殊染色束路追蹤免疫組化原位雜交神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)等24-常用普通染色方法TTC染色HE鋨酸染色氯化金浸染Cajal銀浸染色尼氏染色25-HE（蘇木素－伊紅）26-鋨酸染色是神經(jīng)科學(xué)研究的一種常用而普遍的方法，它本來是用來固定脂質(zhì)的，由于髓鞘的主要成分是脂質(zhì)，所以用于有髓神經(jīng)纖維的染色

鋨酸染色27-氯化金浸染運動終板Ach熒光染色氯化金浸染28-Cajal銀浸染色29-尼氏染色多種方法，HE、甲苯胺藍(lán)，焦油紫，硫堇，天青，派洛寧，中性紅以及棓花青等堿性苯胺染料均可以使尼氏體著色30-束路追蹤原理：軸漿運輸示蹤物質(zhì)：HRP，熒光染料，各種標(biāo)記物標(biāo)記的葡萄糖，放射性核素標(biāo)記的氨基酸等。觀察：根據(jù)示蹤物質(zhì)不同，采用組織顯色、熒光顯微鏡或放射自顯影等方法。31-免疫組化原理示意圖：間接法：直接法：32-免疫組化根據(jù)二抗標(biāo)記的不同（熒光素、酶、鐵蛋白、膠體金或銀標(biāo)記），免疫組化包括免疫熒光、免疫酶組織化學(xué)、免疫金銀及鐵標(biāo)記技術(shù)33-原位雜交核酸分子雜交技術(shù)，檢測細(xì)胞內(nèi)mRNA和DNA序列片段，原位研究細(xì)胞合成某種多肽或蛋白質(zhì)的基因表達(dá)?；驹硎歉鶕?jù)兩條單鏈核苷酸互補(bǔ)堿基序列專一配對的特點，應(yīng)用已知堿基序列并具有標(biāo)記物的RNA或DNA片段即核酸探針（probe），與組織切片或細(xì)胞內(nèi)的待測核酸（RNA或DNA片段）進(jìn)行雜交，通過標(biāo)記物的顯示，在光鏡或電鏡下觀察目的mRNA或DNA的存在與定位。34-原位雜交此項技術(shù)需首先制備某種核酸探針，其種類主要有三種：①利用大肝桿菌重組帶有目的基因的質(zhì)粒DNA，制成互補(bǔ)DNA探針(cDNA)；②應(yīng)用限制性核酸內(nèi)切酶消化制成線性DNA模板，在體外轉(zhuǎn)錄獲得反義RNA探針(cDNA)；③依照待測核酸的核苷酸序列，應(yīng)用DNA合成儀合成寡聚核苷酸探針。cRNA和cDNA的常用標(biāo)記物有32S、32P、3H等放射性核素和熒光素、生物素、地高辛等非放射性物質(zhì)。35-原位雜交組織學(xué)應(yīng)用的原位雜交術(shù)主要是染色體原位雜交和細(xì)胞原位雜交。前者是研究遺傳基因、抗原基因、受體基因、癌基因等在染色體上的定位與表達(dá)；后者是研究細(xì)胞某種蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄物mRNA在胞質(zhì)內(nèi)的定位與表達(dá)。核酸分子雜交術(shù)有很高的敏感性和特異性，它是免疫細(xì)胞化學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從分子水平探討細(xì)胞功能的表達(dá)及其調(diào)節(jié)機(jī)制的，已成為當(dāng)前神經(jīng)生物學(xué)研究的重要手段。36-生理學(xué)方法最常用的有兩種神經(jīng)行為學(xué)電生理學(xué)37-一、神經(jīng)行為學(xué)Behavioralneuroscienceisthestudyoftheneuralmechanismsmediatingnormalandabnormalbehaviors.自主活動動物焦慮檢測：實施焦慮因素，如飲食或飲水剝奪，檢測反應(yīng)，可以用于藥物篩選。性和生殖行為：進(jìn)化，神經(jīng)內(nèi)分泌作用機(jī)制學(xué)習(xí)記憶攝食行為驚恐反射社會行為……..38-自主活動箱實驗動物的自主活動標(biāo)志著動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮狀態(tài)，當(dāng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮時，自主活動加強(qiáng)，抑制時則自主活動減少。觀察動物自主活動是評價中樞神經(jīng)興奮狀態(tài)的一項主要指標(biāo)。多種作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥物都可影響動物的自主活動，因而自主活動的記錄是研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物的主要方法，而且在新藥研究中，觀察藥物對動物自主活動的影響也是評價藥物是否影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要方法．39-自主活動箱實驗主要技術(shù)指標(biāo)：運動次數(shù)40-洞板實驗檢測小鼠自動活動，可用于新藥，一般藥理，神經(jīng)系統(tǒng)的研究和中樞興奮性，抑制性研究。主要技術(shù)指標(biāo)：小鼠探洞次數(shù)。41-學(xué)習(xí)記憶的行為學(xué)檢測學(xué)習(xí)記憶功能包括空間學(xué)習(xí)記憶功能和非空間學(xué)習(xí)記憶功能。隨著對大腦學(xué)習(xí)記憶機(jī)制研究的不斷深入以及尋找有效防治認(rèn)知障礙類疾病方法的需要，使得動物行為學(xué)實驗成為研究腦高級功能及其他神經(jīng)科學(xué)的不可缺少的重要手段，客觀準(zhǔn)確地評價實驗動物的學(xué)習(xí)記憶水平已成為神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)藥理學(xué)中非常重要的研究內(nèi)容。42-學(xué)習(xí)記憶功能檢測的常用實驗程序空間學(xué)習(xí)記憶任務(wù)非空間學(xué)習(xí)記憶任務(wù)Morris水迷宮T迷宮6或8臂放射狀水迷宮LashleyⅢ迷宮放射狀迷宮（8臂、12臂）H-W迷宮Y迷宮新奇物體認(rèn)知環(huán)形平臺嗅覺辨別T迷宮穿梭箱實驗跳臺實驗43-Morris迷宮1981年，英國心理學(xué)家Morris首次設(shè)計應(yīng)用了這種水迷宮及其程序。目的是幫助大腦學(xué)習(xí)記憶機(jī)制的研究。起初實驗動物主要為大鼠，此后該迷宮系統(tǒng)成為評估嚙齒類動物空間學(xué)習(xí)和記憶能力的經(jīng)典程序，廣泛運用于神經(jīng)生物學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中。44-Morris水迷宮應(yīng)用:判斷動物空間學(xué)習(xí)記憶能力組成:觀察指標(biāo):潛伏期，路徑，不同象限的停留時間和長度，搜索策略等45-Morris水迷宮46-47-Morris水迷宮原理水是嚙齒類動物非常厭惡的刺激或環(huán)境。鼠在水池中就會急于尋找逃路。它們的習(xí)性為在水池四周尋找出口逃避，但深而光滑的垂直池壁阻礙了這種企圖。實驗中設(shè)置的水下平臺（用于小鼠的常為水面下1cm）可提供鼠棲身的場所。但在巨大的水面上，強(qiáng)迫游泳的動物不能看見平臺。它們?nèi)粢焖僬业狡脚_而避免淹沒就必須利用環(huán)境中的線索進(jìn)行定位。從而檢測了鼠記住環(huán)境中的線索及其與平臺位置關(guān)系而對平臺進(jìn)行定位的能力（學(xué)習(xí)記憶能力）。48-Morris水迷宮的優(yōu)點及不足由于對年齡相關(guān)性空間記憶損害有可靠的敏感性，Morris水迷宮是判斷老年小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的特別有用的工具。驅(qū)動動物逃避的是水刺激，而不需要食物和水的剝奪。因此，避免了剝奪食物和水后給實驗動物帶來的新陳代謝方面的問題。動物不必接受電休克，這在那些食欲促進(jìn)任務(wù)（appetitivetasks）如輻射狀迷宮和T迷宮中是常規(guī)的要求。能提供較多的實驗參數(shù)，系統(tǒng)全面地考察實驗動物空間認(rèn)知加工的過程，客觀地反映其認(rèn)知水平。將實驗動物的學(xué)習(xí)記憶障礙和感覺、運動缺陷等分離開來，減少它們對學(xué)習(xí)記憶過程檢測的干擾。既可以檢測空間參考記憶又可以檢測空間工作記憶。在用固定平臺測試小鼠的空間參考記憶后再將平臺的位置改為不固定，就可檢測它們的工作記憶能力。顯然，尋找不固定平臺的認(rèn)知過程要復(fù)雜一些，需要動物對時間和空間上的分離信息加以整合和判斷。操作簡便，數(shù)據(jù)誤差較小。49-Morris水迷宮的不足之處由于需要監(jiān)視系統(tǒng)及分析軟件，只有少數(shù)裝備較好的實驗室可以實施。實驗程序的設(shè)計需要考慮的因素較多，同時需要實驗者具備一定的神經(jīng)生理學(xué)、認(rèn)知生理學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計方面的知識，給實驗的開展和結(jié)果的解釋帶來困難，同時也限制了該迷宮的深入廣泛的應(yīng)用。由于體力消耗太大，體溫也喪失過多，年老體弱鼠完成任務(wù)較困難。并非所有鼠株都適合于Morris迷宮測試，如BALB/c不能學(xué)會該任務(wù)（成績并不隨天數(shù)的增加而進(jìn)步），129/SvJ的學(xué)習(xí)成績也偏差。個體間的成績差異巨大。某些株，如129/SvJ株的小鼠由于有年齡相關(guān)性視路病變(visualpathology)，在衰老時完成以視覺為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)記憶任務(wù)時就會出現(xiàn)困難。在C57BL/6株，由于嚴(yán)重的禿頭癥（alopecia）存在，可能使某些小鼠產(chǎn)生抑郁，加上潰瘍性皮炎，最終可能影響小鼠的游泳能力而影響實驗成績。對輕微的學(xué)習(xí)記憶能力的減退，該迷宮程序可能不敏感。所占實驗場地過大。50-LashleyIII水迷宮51-LashleyIII水迷宮是一種相對復(fù)雜的迷宮。它含有動物必須學(xué)會避免的盲端（culs-de-sac）和動物必須做出正確的左或右拐彎的T選擇。實驗進(jìn)行5天，每天進(jìn)行2次測試（上下午各1次）。每天的2次測試被平均。指標(biāo)包括：學(xué)習(xí)指數(shù)（正確進(jìn)入數(shù)/進(jìn)入總數(shù)）、游向目標(biāo)時的盲端進(jìn)入數(shù)及T選擇錯誤數(shù)、向后進(jìn)入總數(shù)、逃生所用時間等。52-八臂放射狀旱迷宮八臂放射狀旱迷宮，是Olten和Samnelson在1976年設(shè)計的，做為一種評估大鼠空間學(xué)習(xí)記憶的方法。它可以同時評估實驗動物的工作記憶和參考記憶。原理利用食物作為激勵措施而到達(dá)目的地，饑餓的動物需要實行特別的搜索順序或利用最短的時間或最小的錯誤來尋求獎賞。53-八臂放射狀旱迷宮裝置八臂放射狀旱迷宮是由從中央平臺伸出的8個相等的臂呈放射狀排列組成，8臂中有4臂的末端放有食物，在同一天的整個實驗過程中哪些臂中含有食物保持固定不變，但每天之間均有改變。迷宮周圍有若干空間線索。實驗前大鼠需被剝奪食物和水，實驗開始時，大鼠被放在中央平臺處后去尋找食物。在實驗中大鼠需記住哪些臂已被探索過，食物已被攝取，以避免再次進(jìn)入，從而在最短的時間內(nèi)獲得最大量的食物。同時，在每天的實驗結(jié)束后，大鼠還必須放棄當(dāng)天的記憶信息，以準(zhǔn)備適應(yīng)第二天的實驗。54-八臂放射狀旱迷宮應(yīng)用評估動物工作記憶和參考記憶

工作記憶是指利用一個僅僅在短時間內(nèi)的保留信息，或稱為實驗特定信息（trial-specificinformation）而獲得的記憶，它是對實驗中可變事物的記憶能力。

參考記憶是對持續(xù)存在的信息，或稱為任務(wù)特定信息（task-specificinformation）的記憶，它是對實驗中不變事物的記憶能力。55-八臂放射狀旱迷宮觀察指標(biāo)時間測定和錯誤積分存在的問題優(yōu)點：同時評估實驗動物的工作記憶和參考記憶不足：氣味的影響。包括食物的氣味、其他動物的氣味以及動物自身的氣味。實驗動物被限制食物和水，由此會帶來的影響。并且不同的食物獎賞也可產(chǎn)生明顯的影響；另外，動物種屬的不同使其在食物需求上也可導(dǎo)致不同的結(jié)論。56-穿梭箱實驗試驗裝置實驗箱大小為50cm×16cm×18cm。箱底部格柵為可以通電的不銹鋼棒，箱底中央部有一高1.2cm的擋板，將箱底部分隔成左右兩列。實驗箱頂部有光源，蜂鳴音控制器。訓(xùn)練時，將大白鼠放入箱內(nèi)任何一側(cè)，20s后開始呈現(xiàn)燈光和（或）蜂鳴音，持續(xù)15s，后10s內(nèi)同時給以電刺激(100V，O.2mA，50Hz，AC)。最初，動物只對電擊有反應(yīng)，即逃至對側(cè)以回避電擊。20s后再次出現(xiàn)條件刺激并繼之在動物所在側(cè)施以電刺激，迫使動物跳至另一側(cè)……如此來往穿梭。當(dāng)蜂鳴音或／燈光信號呈現(xiàn)時，大白鼠立即逃至對側(cè)安全區(qū)以躲避電擊，即認(rèn)為出現(xiàn)了條件反應(yīng)(或稱主動回避反應(yīng))。每閑天訓(xùn)練一回，每回100次。約訓(xùn)練4—5回后．動物的主動回避反應(yīng)率可達(dá)80％～90％。此法可同時觀察被動和主動回避性反應(yīng).此外．從動物的反應(yīng)次數(shù)也可以了解動物系處于興奮或抑制狀態(tài)。57-穿梭箱實驗自動記錄系統(tǒng)可以輸出以下內(nèi)容：(1)動物序號；(2)遭受刺激次數(shù)；(3)遭受刺激時間；(4)主動回避反應(yīng)時間。以上各值均為在設(shè)定的穿梭次數(shù)內(nèi)反應(yīng)的總和。遭受電激次數(shù)是被動回避的次數(shù)，該值與設(shè)定循環(huán)次數(shù)之差即為主動回避次數(shù)；刺激時間是指動物在被動回避過程受到電刺激的時間和，該值愈小，說明動物被動反應(yīng)愈敏捷，主動回避時間是指動物在接受條件刺激的時間長短，該值越短，說明動物主動回避反應(yīng)越迅速．58-跳臺試驗跳臺實驗屬一次性刺激回避反應(yīng)實驗（ONETRAILAVOIDANCETEST）。裝置：試驗裝置為一長方形反射箱，大小為10cm×10cm×60cm，用黑色塑板分割成5間。地面鋪以柵欄，間距0.5cm，可以通電，每間角落置一高和直徑均為4.5cm的平臺。59-跳臺試驗原理

在一個開闊的空間，動物大部分時間都在邊緣及角落里活動。在一個方形中心設(shè)置一個高的平臺，當(dāng)把動物放在平臺時，它幾乎立即跳下平臺并向四周探索接近邊緣指標(biāo)潛伏期：記錄動物從上平臺到第一次下平臺的時間操作步驟一個典型的例子包含三個過程：熟悉過程

學(xué)習(xí)過程

記憶檢測熟悉過程：將動物放在平臺上，開始計時，至動物跳下。此時間段為潛伏期。動物探索10s以后，放回籠中學(xué)習(xí)過程：動物一旦從平臺上跳下后，立即受到電刺激，然后放回籠中記憶檢測：學(xué)習(xí)試驗24h后，將實驗動物重新放回平臺上，記錄跳下平臺的潛伏期。動物跳下平臺或持續(xù)停留在平臺上標(biāo)志著驗的結(jié)束（終止時間為60s）。將動物放入反應(yīng)箱內(nèi)適應(yīng)環(huán)境3min，然后立即通以36V交流電。動物受到電擊，其正常反應(yīng)是跳回平臺以躲避傷害性刺激。多數(shù)動物可能再次或多次跳至柵欄上，受到電擊后又迅速跳回平臺。如此訓(xùn)練5min，并記錄每鼠受到電擊的次數(shù)或叫錯誤次數(shù)（numberoferrors），以此作為學(xué)習(xí)成績。24h后重做測試，此即叫記憶保持測試。記錄受電擊死亡動物數(shù)、第一次跳下平臺的潛伏期和3min內(nèi)的錯誤次數(shù)。60-二、電生理學(xué)電生理學(xué)的方法包括胞外記錄、胞內(nèi)記錄、腦內(nèi)電刺激、電壓鉗、膜片鉗、腦電圖等技術(shù)。61-Event-RelatedPotential

(事件相關(guān)電位，ERP)128ChannelCap

BriefchangesinEEGsignalTime-alignedwithstimulusonsetAveragedover100sofresponsesExcellenttemporalresolutionTerriblespatialresolution62-ERP定義：狹義：凡是外加一種特定的刺激，作用于感覺系統(tǒng)或腦的某一部位，在給予刺激或撤消刺激時，在腦區(qū)所引起的電位變化。廣義：凡是外加一種特定的刺激作用于機(jī)體，在給予刺激或撤消刺激時，在神經(jīng)系統(tǒng)任何部位引起的電位變化。63-64-波形命名與極性按極性和出現(xiàn)順序P1，N1，P2，N2，P3…按極性和平均潛伏期N200，P300，N400...正性波（P），負(fù)性波（N），一般下正上負(fù)波形識別與測量65-膜片鉗（patchclamp）內(nèi)爾(Neher)薩克曼(Sakmann)（1944-）（1942-）（德國細(xì)胞生理學(xué)家）（德國細(xì)胞生理學(xué)家）

合作發(fā)明了膜片箝技術(shù)，并應(yīng)用這一技術(shù)首次證實了細(xì)胞膜上存在離子通道。這一成果對于研究細(xì)胞功能的調(diào)控至關(guān)重要，可揭示神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及糖尿病等多種疾病的發(fā)病機(jī)理，并提供治療的新途徑。二人共獲1991年諾貝爾獎。66-膜片鉗Thepatchclampconsistsofanelectrodeinsideaglasspipette.Thepipette,whichcontainsasaltsolutionresemblingthefluidnormallyfoundwithinthecell,isloweredtothecellmembranewhereatightsealisformed.Whenalittlesuctionisappliedtothepipette,the"patch"ofmembranewithinthepipetteruptures,permittingaccesstothewholecell.Theelectrode,whichisconnectedtospecializedcircuitry,canthenbeusedtomeasurethecurrentspassingthroughtheionchannelsofthecell.Furthermore,wecanuseourelectricalcircuitryto"clamp"themembranepotentialtoanyvoltagethatwedesire:veryhandywhenmeasuringtheactivityofvoltage-dependentchannels.

67-膜片鉗68-經(jīng)典記錄模式：貼附式（Cell-attached或oncell)內(nèi)膜向外式(Inside-out)外膜向外式(Outside-out)全細(xì)胞記錄方式(Whole-cellrecording)69-生物化學(xué)方法經(jīng)典的生物化學(xué)方法包括：離心電泳層析質(zhì)譜等由于生物化學(xué)方法與藥理學(xué)、免疫學(xué)等其他學(xué)科相結(jié)合，又發(fā)展了：放射免疫(Radioimmunoassay，RIA)放射受體免疫印跡等方面70-離心（centrifuge）離心技術(shù)主要用于各種生物樣品的分離和制備，生物樣品懸浮液在高速旋轉(zhuǎn)下，由于巨大的離心力作用，使懸浮的微小顆粒（細(xì)胞器、生物大分子的沉淀等）以一定的速度沉降，從而與溶液得以分離，而沉降速度取決于顆粒的質(zhì)量、大小和密度。71-離心離心機(jī)種類制備型離心機(jī)

普通：（6000rpm以