神经干动作电位及其传导速度的测定

【 目的和原理 】

学习神经干（nerve trunk）复合动作电位的细胞外记录（extracellular potential recording）方法，观察动作电位的一些特性。有生物活性的神经纤维具有一定的兴奋性，当受到足够强度的刺激（stimulation）后，其膜电位会发生改变而产生动作电位，这是神经纤维兴奋（excitation）的标志。

在刺激时间一定的情况下，刚好能引起神经纤维兴奋（产生动作电位）的最小刺激强度称为阈强度（threshold intensity），神经纤维的兴奋性高低与阈值之间具有反变关系，即兴奋性=1/阈值。

将两个引导电极置于正常完整的神经干表面，当神经干一端受刺激兴奋后，兴奋波（动作电位）会向未兴奋处传导，先后通过两个引导电极时，便可记录到两个方向相反的电位偏转波形，此称为双相动作电位（diphasic action potential）。

神经干动作电位的传导，要求神经在结构和功能上是完整的，如果将两个引导电极之间的神经组织损伤（或麻醉、低温处理等），即破坏了神经结构上的连续性或功能上的完整性，可以阻滞动作电位的传导，兴奋波只能通过第一个引导电极，不能传导至第二个引导电极。这样就只能记录到一个方向的电位偏转波形，此称为单相动作电位（monophasic action potential）。

单根神经纤维的动作电位具有“全或无”现象，而神经干是由许多粗细不等的有髓和无髓神经纤维组成，故神经干动作电位（action potential）与单根神经纤维的动作电位不同，它是一种由许多神经纤维动作电位合成的综合性电位变化，是一种复合动作电位。如果神经兴奋性较高，扫描速度快，则可在显示器上出现Aα、Aβ、Aγ、Aδ纤维的波形。另外，本实验采用的是细胞外记录动作电位的方法，与细胞内记录也不同。所以，神经干动作电位的幅度在一定范围内可随刺激强度的增加而增大。

动作电位的传导有一定速度（velocity），不同类型的神经纤维其传导速度（v）不同，这与神经纤维的直径、髓鞘的厚度及温度等有密切关系。

蛙类坐骨神经干中以Aα类纤维为主，传导速度大约为20～40m／s。测定动作电位在神经干上的传导距离（s）以及通过这段距离所需要的时间（t），即可根据v=s/t，求出动作电位在此神经干上的传导速度。当人的周围神经发生病变时，其动作电位的传导速度会减慢，因此测定人体的神经传导速度对神经纤维病变的诊断和估计神经损伤的预后有一定的价值。

【 实验材料 】

蟾蜍或蛙；SMUP-PC生物信号处理系统、神经标本屏蔽盒、蛙类手术器械;任氏液。

【 实验步骤 】

模式生物与实验动物论坛

1.蟾蜍坐骨神经标本制备

制备过程与坐骨神经腓肠肌标本的制作过程相似，游离并取下坐骨神经和与之相连的腓神经。在分离神经时用玻璃分针沿神经走向撕开周围结缔组织，用眼科剪刀剪断与主干相连的神经分支。

切忌用力牵拉和钳夹神经。神经标本尽可能长些。标本制成后，浸于任氏液中数分钟，使其兴奋性稳定后即可开始实验。将神经干置于神经屏蔽盒的电极上，盖上盖板，以防神经干燥。

2.仪器连接，本试验只用其中一对引导电极。

①第一对引导电极；

②第二对引导电极