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神经干动作电位的引导实验方法和步骤

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【实验原理】

神经的动作电位是神经兴奋的客观标志。当受刺激细胞(或神经纤维)而兴奋时,细胞膜外电位会因动作电位的产生和传导而出现一系列变化。发生兴奋的部位对静止部位来说呈负电,冲动通过后该处电位又恢复到静息水平。

因之兴奋部位与邻近部位之间可出现电位差,这种电位差可用电极加以引导并可通过适当的 仪器 放大与显示,神经干兴奋过程中所发生的这种膜外电位变化称神经干动作电位。神经干动作电位与单根神经纤维中的动作电位不同,它是由许多兴奋阈值、传导速度和幅度不同的神经纤维产生的动作电位综和而成的复合性电位变化,称为复合动作电位,其电位幅度在一定范围内可随刺激强度的变化而变化。

如果将两引导电极置于正常完整的神经干表面,当神经干一端兴奋之后,兴奋波先后通过两个引导电极,可记录到两个方向相反的电位偏转波形,称为双相动作电位。如果两个引导电极之间的神经组织有损伤,兴奋波只通过第一个引导电极,不能传导至第二个引导电极,则只能记录到一个方向的电位偏转波形,称为单相动作电位。

【实验对象】

蛙或蟾蜍

【实验器材与药品】

微机生物信号采集处理系统、蛙类坐骨神经-腓肠肌标本制备手术器械和药品1套、神经标本屏蔽盒、滤纸片、棉球、10%KCl溶液。

【实验方法和步骤】

一、蜍坐骨神经标本的制备

标本制备方法与坐骨神经-腓肠肌标本制备方法大体相同,但无需保留股骨和腓肠肌。神经干应尽可能分离的长一些。要求上自脊髓附近的主干,下沿腓总神经或胫神经一直分离至踝关节附近止。

坐骨神经在膝关节后分为胫神经和腓神经两支,如要制备腓神经,则在分叉的下端将胫神经剪断,膝关节附近的腓神经表面有肌肉和筋膜覆盖,仔细分离并沿腓肠肌沟一直下行分离至跟踺,然后将棉线用任氏液浸泡后,在脊髓侧坐骨神经起始处和跟腱处将神经结扎,在结扎的外侧将神经干剪断,制成坐骨神经腓神经标本。另外,也可保留胫神经而将腓神经剪断,制成坐骨神经胫神经标本。将制备好的神经干标本浸于任氏液中数分钟,待其兴奋性稳定后开始实验。

二、 仪器 准备用导线连接实验仪器,须避免连接错误或接触不良。

三、观察与记录

(一)预实验

目的在于检查整个刺激和记录系统的状况。可先用一根浸湿任氏液的棉线条代替神经干,置于标本屏蔽盒的电极上,打开计算机,启动 生物 信号采集处理系统。观察显示器屏上有无50匝交流正弦波干扰。如有干扰,应检查各仪器的外壳和屏蔽罩是否均接地,公共地线是否接地良好。

直到荧光屏上的扫描线除刺激伪迹外基本平滑为止。然后,停止刺激,取下棉线。调出方波信号后,所设刺激参数除刺激强度外一般不变,然后进行下一步实验。

(二)用神经干记录动作电位的产生

将神经干标本置于标本屏蔽盒内,使神经干与刺激电极、接地电极、引导电极均接触良好。用手控单个刺激,逐步增加刺激强度,同时注意显示器屏上在刺激伪迹之后几ms内出现一个先上后下的电位,此即双相动作电位。动作电位如果是先下后上,可将引导电极输入导线的A、B端对调一下。调节强度使动作电位具有适当幅度,调节扫描速度使整个动作电位出现在显示器屏上,并有适当的宽度。调节刺激的“延迟”参数使动作电位处于荧光屏中间,以便仔细观察。


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