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神经生物学实验

神经生物学实验
神经生物学实验

实验一反射时的测定及反射弧的分析

[目的]

1.学习测定反射时的方法。

2.了解反射弧的组成。通过实验证明任何一个反射,只有当实现该反射的反射弧存在,

并保证其完整的情况下才能出现。

[原理]

机体在中枢神经系统参与之下,对刺激所发生的反应叫做反射;反射弧是反射的解剖学基础(反射弧一般包括感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器等五个部分)。

要引起反射,首要条件是反射弧必须完整。反射弧的任何一部分受到破坏,反射即不出现。

[实验动物]

蛙或蟾蜍

[器材及药品]

蛙类常用手术器械、支柱台、蛙嘴夹、蛙板、蛙腿夹、小烧杯、大烧杯、培养皿玻璃

(2个)、小滤纸片、棉花、秒表、纱布、0.5%及1%硫酸溶液、水。

[方法与步骤]

一、脊蟾蜍的反射

1.制备脊蛙(或脊蟾蜍):利用毁髓针从枕骨大孔处捣毁脑,保留脊髓制备脊蛙,用蛙嘴夹夹住蛙的下颌,挂在支柱台上

2. 屈曲反射

正常反射活动的观察及反射时的测定:用培养皿盛0. 5%硫酸溶液,将蛙右后肢的最长趾浸入0.5%硫酸溶液中2~3mm ( 浸入时间最长不超过10s ),立即记下时间(以秒计算)。当出现屈腿反射时,则停止计时,此为屈腿反射时(即从浸入时起至后肢发生屈曲时所需要的时间)。立即用清水冲洗受刺激的皮肤,并用纱布擦干。重复三次,求出平均值作为右后肢最长趾的反射时。用同样方法测定左后肢最长趾的反射时。

3. 搔扒反射

用浸有1%硫酸的滤纸片刺激脊蟾蜍一侧胸腹部或背部皮肤,引起同侧或双侧后肢运动,扒掉滤纸片。二、反射弧

1、反射弧模式图

2、屈曲反射的反射弧

最长趾感受器→传入神经纤维→脊髓→传出神经纤维→下肢屈肌

3、搔扒反射的反射弧

腹部感受器→传入神经纤维→脊髓→传出神经纤维→下肢肌

三、反射弧完整才能发生反射

1、破坏感受器

手术剪自右后肢最长趾基部环切皮肤,然后再用手术镊剥净长趾上的皮肤。用硫酸刺激去皮的长趾,记录结果。

2、麻醉传入和传出神经纤维

沿右后肢的股二头肌沟剪开皮肤,分离出坐骨神经。在神经下穿细棉线后,在细棉条上滴几滴2%普鲁卡因溶液,每隔2min重复刺激 (记录加药时间)。当屈反射刚刚不能出现时(记录时间),大约五分钟后,用浸有1%硫酸的滤纸片刺激脊蟾蜍一侧胸腹部皮肤,观察搔扒反射。然后15分钟后,再用滤纸片刺激胸腹部皮肤,观察搔扒反射。

3、破坏效应器

将蟾蜍一侧皮肤从根部环切,剥离后浸入含20%的甘油任氏液中,大约经过三十分钟后,该侧肢体不能发生搔扒反射

4. 破坏脊髓中枢

用细探针插入髓管内,上下抽动破坏中枢——脊髓,蛙四肢松弛。重复实验,记录结果。

四、小结

1、反射是机体通过神经系统对内外环境的刺激所发生的反应

2、反射弧是反射的结构基础,由感受器、传入神经纤维、传出神经纤维、效应器组成。

3、反射的完成依赖反射弧的完整性。

[讨论]

1. 说明屈腿反射的具体过程。

2. 以实验结果为根据,以严密的逻辑推理方式说明反射弧的几个组成部分。

[注意事项]

1、每次实验时,要使皮肤接触硫酸面积不变,以保持相同的刺激强度

刺激后要立即洗去硫酸,以免损伤皮肤。

和兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生理现象和过程。所制备坐骨神经腓肠肌标本是生理学实验中必须掌握的一项基本技能。

本实验目的在于学习破坏蛙类脑脊髓法,掌握坐骨神经腓肠肌标本的制备技术、并获得兴奋性良好的标本,为以后有关实验打下基础。

【实验对象】

蛙或蟾蜍。

【实验器材和药品】

1.器械蛙类动物手术器械一套,包括普通剪刀、小手术剪刀、镊子、探针、锌铜弓、玻璃分针、蛙板、玻璃板、固定针等。

2.药品任氏液。

3.其它瓷盘、培养皿、小烧杯、棉花、棉线、纱布、滴管等。

【实验步骤和观察指标】

1.破坏脑和脊髓取蟾蜍一只,用布包裹蟾蜍四肢躯干露出头部,用左手握住蟾蜍,并用食

指按压头部前端,拇指按压背部,使头部前俯;右手持金属探针由头前端沿中线向尾方划触、触及凹陷处即枕骨大孔的所在。将探针由凹陷处垂直刺入,刺破皮肤即入枕骨大孔,这时将探针尖端转向头方,向前探入颅腔内,然后向各方搅动探针,以捣毁脑组织。如探针确在颅腔内,术者可感觉出针在四面皆壁的腔内。脑组织捣毁后,将探针退出;再由枕骨大孔刺入,并转向尾方,与脊髓平行刺入脊管,以破坏脊髓。脑和脊髓是否完全破坏,可检查动物四肢肌肉的紧张性是否完全消失。拔出探针后,同一干棉球压迫针孔,以止其出血(见图3-1-1-1)。另一方法是去脑后再捣毁脊髓。2.剪除躯干上部及内脏在骶髂关节水平以上0.5~1cm处剪断脊柱。左手握止蟾蜍后肢、用

拇指压止骶骨,使蟾蜍头与内脏自然下垂,右手持粗剪刀(非手术剪),沿脊柱两侧剪除一切内脏及头胸部,留下后肢、骶骨、脊柱以及紧贴于脊柱两侧的坐骨神经。剪除过程中注意勿损伤坐骨神经。

3.剥皮左手握紧脊柱断端(注意不要握住或压迫神经),右手捏住其上的皮肤边缘、用力向下剥掉全部后肢的皮肤(见图3-1-1-2 )。把标本放在盛有任氏液的培养皿中。将手及用过的剪刀、镊子等全部手术器械洗净,再继续下面步骤。

4.分离两腿用镊子夹住脊柱标本提起,背面朝上,剪去向上突起的尾骨(注意勿损伤坐骨神经)。然后沿正中线用剪刀将脊柱和耻骨联合中央辟开两侧大腿,并完全分离。将两条腿浸入盛有任氏液的培养皿中。

5.制作坐骨神经腓肠肌标本

(1)分离坐骨神经取一条腿放置在蛙板上的玻璃片上,用一固定针将粗制标本的脊柱固定在蛙板上(腹面朝上),将下肢拉直并向外旋转趾蹼朝上,用固定针在跖? 骨部固定在蛙板上,用玻璃分针沿脊柱旁游离坐骨神经至尾骨处、再循坐骨神经沟(股二头肌和半膜肌之间的裂逢处),找出坐骨神经的大腿段,用玻璃分针仔细剥离,剪断坐骨神经的所有分支,并将神经分离直至膝关节处。

(2)分离腓肠肌用玻璃分针或镊子将腓肠肌跟腱分离,并穿线结扎。在结扎远端用粗剪刀剪断跟腱,左手执线提起腓肠肌,以手术剪刀剪去其周围联系的组织,但保留腓肠肌起始点与骨的联系,唯须注意勿损伤支配该肌的神经分支。

(3)游离坐骨神经腓肠肌标本将该后肢股部所有肌肉从膝关节起沿股骨剥离并剪去,以粗剪刀在股骨上中1/3处剪断股骨,剪下一小段与神经相连的脊柱(约1~2个脊椎骨)在膝关节下将小腿剪掉,留下的即为坐骨神经腓肠肌标本。(4)检查标本的兴奋性用经任氏溶液润湿的锌铜弓轻轻接触一下坐骨神经,如腓肠肌发生迅速而明显的收缩,则表明标本的兴奋性良好,即可将标本放在盛有任氏液的培养皿中,以备实验用。若无锌铜弓,亦可用中等强度单个电刺激作上述试验。

【注意事项】

1.沿脊柱中央把下半身剪为左右两大半时,要正中,否则会损伤坐骨神经。

2.神经分离需用玻璃分针,分离过程中操作必须精细,避免用金属器械碰夹神经,以免损伤。同时要注意持针分离方向应由中心向外周,以免将神经上段撕伤。坐骨神经

周围的组织和神经的小分枝,可用分针纯性分离或用剪刀逐步剪掉。

3.所用的器械要洁净,接触蛙皮肤,特别是蟾蜍皮肤的用具必须洗净后使用。

4.应经常用任氏液湿润标本,防止干燥。

【思考题】

1.你制备的坐骨神经腓肠肌标本的兴奋性如何?

2.根据个人体会,总结制备新鲜完整的坐骨神经标本过程中的注意事项和体会

实验三刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系

[学习目的]:

1、学习肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。

2、观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。

[基本原理]:

腓肠肌由许多肌纤维组成,刺激腓肠肌时,不同刺激强度会引起肌肉的不同反应。当刺激强度过小时,不引起肌肉发生收缩反应,此时的刺激为阈下刺激。当全部肌纤维同时收缩时,则出现最大的收缩反应。这时,即使在增大刺激强度,肌肉收缩的力量也不再随之加大。可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激强度。

[动物与器械]

蟾蜍(或蛙)的腓肠肌标本、常用手术器械、BL—420E 、张力传感器、刺激电极、支架、双凹夹、肌槽、不锈钢盘、滴管、任氏液、棉线。

[方法与步骤]

1、破坏脑脊髓:

(1)取蟾蜍一只,用自来水冲洗干净。左手握住蟾蜍,用食指按其头部使之略向前屈,拇指按住其背部,其余三指则握住蟾蜍的四肢和腹部(2)用右手持金属探针,在头颅后缘,自枕骨大孔与脊椎管之间刺入椎管,先左右摆动,

离断脊髓;再向前插入颅腔,向左右摆动数次,捣毁全部脑组织,如探针确已插入颅腔,则向各方向摆动时,即有触及颅骨的感觉。

(3)将探针撤回至枕骨大孔,但不拔出皮肤,直接向后插入脊椎管,直达骶部,轻轻转动探针,以破坏脊髓。如探针确已在脊椎管中,则不能左右摆动,探针不得穿透脊椎管,以免损伤内脏。最后拔出探针,用小棉球堵塞创口以止血。

脑脊髓破坏完全后,蟾蜍将失去一切反射活动,全身肌肉软瘫。如动物仍有反射动作,表示破坏不彻底,必须重新破坏。

2、去皮和制作下肢标本:(1)左手握住蟾蜍的脊柱,用粗剪刀在前肢腋窝处,将脊柱横断,并沿脊柱两侧避开坐骨神经剪开腹壁,此时头、躯干上部及内脏全部下垂,剪除头、全部躯干及内脏组织,剪去肛周皮肤,留下脊柱和后肢(2)用圆头镊子夹住脊柱边缘,注意不要碰到坐骨神经,捏住皮肤边缘,逐步向下牵拉剥离皮肤。将全部皮肤剥除后,标本放于盛有任氏液的小烧杯中。随即洗净蛙板、剪刀和双手上的污物及毒汁。

(3)用粗剪刀沿脊柱和骨盆的中线,将标本纵剖为两半,注意勿损伤坐骨神经。一半置于蛙板上,以制备标本;另一半置于盛有任氏液的玻璃平皿中备用。

3、制备神经-腓肠肌标本:

(1)把下肢的背面朝上,辨认蟾蜍大腿的三头肌、二头肌和半膜肌,以及小腿的腓肠肌。

(2)用玻璃钩针和镊子仔细把二头肌和半膜肌分开,便可看到一条粗大的神经,此即坐骨神经。用玻璃钩针把神经挑起,剪去通往大腿肌肉的神经分支,顺着神经走行方向,转向腹腔面沿脊柱逐渐把神经主干全部分出,直到所连的椎骨为止。用粗剪刀剪除多余的肌肉和脊椎骨,仅留下与坐骨神经相连的一小块脊椎骨,用

镊子夹住这块脊椎骨,轻轻提起坐骨神经,用手术剪剪去残余的分支,并将坐骨神经一直分离到膝关节附近。

(3)分离腓肠肌的跟腱,用线结扎跟腱,在结扎处以下将跟腱剪断。持线提起腓肠肌,用粗剪刀剪去小腿骨和其上的肌肉,再将大腿肌肉剪去,只留长约1~2cm的股骨,并将其上肌肉刮干净,以便在肌动器上固定此标本。4、检验标本:用锌铜弓的两端轻轻接触神经,若肌肉产生收缩,则表示此标本的机能状态良好。

5、实验仪器用品的准备。

打开计算机采集系统,连接张力传感器与刺激输出。将标本的骨头固定在肌槽的骨头固定孔内,腓肠肌肌腱上的扎线与张力传感器应变梁相连,双针形刺激电极密切接触近膝关节处的腓肠肌,电极接头与刺激输出线相通,调节好扎线的张力,不可过松或过紧,以使肌肉自然拉平为宜(保证肌肉一旦收缩,即可牵动张力传感器的应变梁)。

6、计算机采集系统的准备

开通与张力传感器相连的通道,选择张力信号输入,然后启动波形显示图标,此时显示通道中出现扫描线。调节刺激装置的设置,将延时、波宽及刺激强度调至最小,选择单刺激方式刺激。启动刺激图标,调节扫描基线接近刺激标记先后即可进行实验。

7、实验观察

(1)启动刺激图标,观察肌肉收缩反应。如果肌肉无收缩反应,则适当增加刺激强度,其他刺激参数保持不变。间隔少许时间,同法进行第二次刺激,直到出现肌肉的最小收缩。测量收缩幅度并记下刺激强度,此时的刺激强度为阈强度。(2)同法逐渐增加刺激强度,观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。

(3)当刺激强度达到某一数值后,肌肉收缩幅度不再随刺激强度的增加而升高。记录3—4次同等高度的收缩曲线和刺激强度。

实验四神经干复合动作电位的记录观察

【目的要求】

1.学习电生理实验方法。

2.观察蛙坐骨神经干复合动作电位的波形,并了解其产生的基本原理。

3、学习测定不应期的方法,及学习测定神经冲动传导速度的方法。【基本原理】

神经干在受到有效刺激后,可以产生动作电位,标志着神经发生兴奋。如果在神经干另一端引导传来的兴奋冲动,可以引导出双相的动作电位,如果在两个引导电极之间将神经麻醉或损坏,则引导出的动作电位即为

单相动作电位。神经细胞的动作电位是以“全或无"方式产生的。坐骨

神经干是以由很多不同类型的神经纤维组成的,所以,神经干的动作电

位是复合动作电位。复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随刺激强

度的变化而变化的。

神经在一次兴奋的过程中,其兴奋性也发生一个周期性的变化,而后才恢复正常。兴奋性的周期变化,依次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。根据两次刺激间隔的设置,可以观察出兴奋的周期。神经干受到有效刺激发生兴奋后,产生的动作电位将以一定的速度沿神经传导。测定神经纤维兴奋的传导速度v时,在远离刺激点的不同距离处分别用两组引导电极引导动作电位,测出两引导点之间的距离m和分别引导出的动作电位的时相差s,根据v = m / s即可计算出其传导速度。

【动物与器材】

蟾蜍或蛙、常用手术器械、计算机采集系统、神经屏蔽盒、任氏液。【方法与步骤】

1. 制备蛙或蟾蜍坐骨神经干标本。

2. 将蛙的坐骨神经干标本置于屏蔽盒内的电极上,神经干的中枢端置

于刺激电极一侧,从末梢端引导动作电位。

3. 动作电位的观察与记录

(1) 神经干兴奋阈值的测定

刺激强度从0.1V开始,逐渐增加刺激强度,当刚刚出现动作电位时的

刺激强度,即为神经干的兴奋阈值。

(2) 双相动作电位

在刺激阈值的基础上逐渐加大刺激强度,可见动作电位的图形为双相,而且其幅值随刺激强度增大而加大。当刺激增加到一定强度时,可见动

作电位的幅值不再增大。

(3) 动作电位参数的测量

用鼠标点击“快捷工具栏”的“观察”,移动鼠标,测出动作电位的一

系列参数。

(4) 单相动作电位

在两个引导点击之间损伤神经干标本,可使原来的双相动作电位的下相

小时,变为单相;注意上相动作电位的图形有什么变化。

4、神经干不应期的测定

用鼠标点击“开始”“刺激”,最初可见到相距30ms(首间隔)的两个动作电位图形,而且两个图形的幅值是同样大小的。此后用鼠标再次点击“刺激”,每刺激一次,第二个刺激即按照“间隔”所设定的时间向第一个刺激靠近一次,从而使第二个动作电位图形向第一个动作电位相应靠近。当发现第二个动作电位的图形幅值开始比第一个减小时,说明第二个刺激落入到第一次刺激的相对不应期。第二个刺激越是靠近第一个刺激,其动作电位的幅值就越小。当第二个刺激距离第一个刺激大约为1.5~2ms左右时,第二个动作电位则完全消失,表明第二个刺激落入到第一次兴奋后的绝对不应期。

5、神经冲动传导速度的测定

实验测得搭在两组引导电极之间的神经干长度m,两个动作电位起始点的时间间隔s,由公式v = m / s计算得实验用的蛙坐骨神经干标本的兴奋传导速度

【注意事项】

a) 实验过程中注意保持标本的活性良好,经常用任氏液湿润之。

b) 如果在显示窗上发现动作电位图形倒置,将引导电极位置交换即可。

C)在引导动作电位的实验中常常会记录到刺激伪迹。刺激伪迹是由外加的刺激

和电紧张电位产生的,会随着刺激强度的变化而不断变化,而且刺激伪迹

是双相的,通过这些特点可以将刺激伪迹与动作电位的曲线分辨开来。

实验五脊神经背根和腹根机能的验证

【目的要求】. 1.学习暴露脊髓和分离脊神经背、腹根的方法。2.了解背根和腹根的不同机能。

【基本原理】. 脊神经的背根是由传入神经纤维组成,具有传入机能;腹根由传出神经纤维组成,具有传出机能。若切断背根,则相应部位的刺激不能传入中枢;若切断腹根,不能传出冲动,则效应器也不再发生反应。

材料器具大蟾蜍;中式尖头剪刀,镊子,解剖刀,玻璃钩针,探针,干电池,金属细导线(铜丝),黑线,白线,蛙板(20×15厘米),大头针;两栖动物生理盐水(0.65%氯化钠溶液)。

步骤

1.将蟾蜍或蛙毁脑后腹位固定于蛙板上。沿背部中线剪开皮肤,向前开口至耳后腺水平,向后开口至尾杆骨中段。用剪刀小心剪去脊椎两侧的纵行肌肉及椎间肌肉,暴露椎骨。

2.用金冠剪横向剪断环椎,然后将弯头金冠剪小心伸入椎管,自后至前,逐节剪断两侧椎弓,移去骨片,暴露全部脊髓(勿损伤脊髓)。

3.用眼科镊轻轻挑开脊髓表面的银灰色或黑色脊膜,再用任氏液冲洗马尾部,小心识别第7—10对脊神经背根和腹根。用玻璃解剖针分离一侧第9对脊神经的背、腹根(背根近椎间孔处有淡黄色、半个小米粒大小的脊神经节),将背根穿两条白色丝线,腹根穿两条红色丝线备用。放松两后肢即可进行实验观察。

①提起白丝线,

轻轻用刺激电极钩起背根,打开刺激器,用较弱的单脉冲刺激背根(只引起同侧后肢抖动),记录结果。

②用同样方法刺激腹根,记录结果。

③将两条白色线双结扎背根后从中间剪断神经,分别刺激其中枢端和外周端

(刺激强度不变),记录结果。

④用同样方法结扎并剪断腹根,重复刺激背根中枢端,记录结果。

⑤分别刺激腹根中枢端和外周端,记录结果。

分析和讨论

1.刺激背根外周端,没有反应;刺激背根中枢端有反应,证明背根是传入神经根(感觉神经根)。

2.刺激腹根外周端有反应,刺激腹根中枢端没有反应,证明腹根是传出神经根(运动神经根)。建议实验中如分离背、腹根失败,可用脊髓末端的马尾做上述实验。

2、神经生物学 名词解释总结

神经生物学名词解释总结 第九章神经系统 第一节神经元和神经胶质细胞 01. nerve impulse(神经冲动) 沿神经纤维传导的一个个动作电位称为神经冲动。 02. axoplastic transport(轴浆运输) 轴突内的轴浆经常流动,进行性物质的运输和交换,称为轴浆运输。 第二节神经元之间的信息传递 03. synapse(突触) 神经元间相互“接触”并传递信息的部位,根据媒介物性质的不同可分为化学性突触和电突触。04. excitatory postsynaptic potential, EPSP(兴奋性突触后电位) 突触前膜释放的兴奋性神经递质与突触后膜受体结合,导致突触后膜去极化,产生兴奋性突触后电位。 05. inhibitory postsynaptic potential, IPSP(抑制性突触后电位) 突触前膜释放的抑制性神经递质与突触后膜受体结合,导致突触后膜超极化,产生抑制性突触后电位。 06. after discharge(后放) 在反射活动中,当刺激停止后,传出神经仍可在一定时间内发放神经冲动的现象。 07. non-directed synaptic transmission(非定向突触传递) 神经递质从轴突末梢的曲张体释出后通过弥散作用到达效应细胞,与其相应的膜受体结合而传递信息。第三节神经递质与受体 08. neurotransmitter(神经递质) 由神经元合成,突触前膜释放,特异性作用于突触后膜受体,参与突触传递的化学物质称为神经递质。 09. neurotransmitter co-existence(递质共存) 两种或两种以上的递质可以共存于同一神经元内的现象称为递质共存。 第四节神经反射 10. nonconditioned reflex(非条件反射) 指在出生后无需训练先天就具有的反射,包括防御反射、食物反射、性反射等。 11. conditioned reflex(条件反射)

神经生物学专业.

神经生物学专业 一、研究方向 (一)疼痛与镇痛的神经生物学机制 (二)药物依赖与成瘾的神经生物学机制 (三)帕金森病的发病机制及治疗的分子生物学研究 (四)胶质细胞的激活及其与疾病关系的细胞分子生物学研究 二、课程设置 (一)学位课程 1.公共必修课:同培养方案总则 2.专业必修课 10学分 (1)专业及专业基础课 高级神经生物学 3.0学分 分子生物学工作基础 2.0学分 核酸的生物化学 2.0学分 组织化学 4.0学分从中选修 高级医学细胞生物学 2.0学分 7学分 分子免疫学 3.0学分 神经精神药理学 1.5学分 (2)本专业的经典理论著作或文献阅读 3学分 结合本专业经典理论著作或前沿研究成果论文报告,写出 读书报告或文献综述三篇,每篇1学分,由导师评定。 (二)非学位课程 13学分 1.相关学科理论与实验技术课 9学分 神经生物学实验 2.0学分 中枢神经解剖学 4.5学分 中枢神经系统发育可塑性 1.5学分 组织学实验技术 1.5学分 细胞培养技术 1.0学分 细胞分析与定量 1.5学分 高级生化实验 3.0学分 分子生物学实验 3.0学分 分子免疫学实验 1.0学分 生物医学中的电镜方法 2.0学分 2.方法课 1学分 信息技术在医学中的应用 2.0学分 医学文献检索 2.0学分 医学科研设计 2.0学分 3.进展课 1学分 神经科学进展 1.5学分 分子生物学进展 0.5学分 细胞生物学进展 2.0学分 免疫学进展 1.0学分4.自选课 2学分

人类疾病的分子基础 2.0学分 组织培养技术 1.0学分 实验核医学 2.0学分 基础免疫学 3.0学分 内分泌药理学 2.0学分 三、学术活动10学分 具体要求见总则。 四、资格考试 资格考试的具体要求按照《北京大学医学部攻读医学科学(理学)博士学位研究生资格考试办法》执行,其中专业综合考试中的相关学科应从本专业的主要相关学科里确定。 五、主要相关学科 生物化学与分子生物学、生理学、人体解剖学、人体组织胚胎学、药理学、生物物理学、免疫学、细胞生物学、遗传学、神经病学。

《神经生物学》教学大纲

《神经生物学》教学大纲 传统教学方式的教学大纲 以疼痛专题为中心的教学方式 Neurobiology 学时:54 考核方式:笔试及口试 教学方式:课堂讲授、讨论 课程类型:A 主讲教师: 韩济生、万有、于常海、王韵,崔彩莲、吴鎏祯、崔德华、王克威、罗非、邢国刚、薛冰、刘风雨、张嵘和张瑛等 授课对象:三年级学生等 开设目的: 本课程教学包括两部分,一部分为传统教学方式,即以教师讲解为主,系统介绍神经生物学的基础知识及有关研究的新进展,包括基础研究和临床应用的研究动向。另一部分则结合本学科科研优势,开展以疼痛专题为中心的教学(problem based learning, PBL)。通过传统的教学方式,使学生掌握神经生物学的基础知识,了解有关领域的新成果、新动态。而以疼痛专题为中心的教学则充分调动同学的主观能动性,训练学生查阅相关文献,分析问题,解决问题及培养科学思维及科学演讲的能力。 教学要求: 要求学生了解课堂讲授内容,要求每位同学根据自己的兴趣查阅相关文献,制作powerpoint幻灯片进行分组汇报和讨论,教师及同学对报告内容进行评判打分。课程最后评分包括两部分:即理论考试(笔试)占60%,口头报告占40%。 预修知识:医学基础、临床医学基础、生物学。 传统教学方式的教学大纲(共24学时) 一、绪论:2课时

1.神经科学的发展史 2.神经科学的基本内容:分子神经科学,细胞神经科学,发生神经科学,系统和行为神经科学,认知神经科学,计算神经科学,临床神经科学,等。 3.神经科学基本的研究方法:形态学方法,生理学方法,电生理方法,生物化学方法,分子生物学方法,脑成像方法,等。 4.本课程学时安排的思路、教材及参考书等。 二、细胞与分子神经生物学:5课时 1.神经元及神经胶质细胞(2课时) (1)神经元的超微结构特点、与功能关系。 (2)突触的超微结构特点、分类及化学性突触的传递过程。 (3)中枢神经系统神经胶质细胞的分类,形态特点及功能。 (4)神经元及神经胶质细胞的相关基础知识在实验研究中的应用。 2.离子通道:(2课时) (1)离子通道的提出与证实。 (2)离子通过通道的方式和离子通道的特点; (3)离子通道的现代研究方法; (4)离子通道的分类与功能; (5)离子通道活动的调制。 (6)离子通道与疾病、毒物和药物。 3.神经元的电活动:(1课时) (1)膜静息电位:静息电位的形成原理;膜内、外离子浓度维持平衡的原理。 (2)动作电位及其形成原理; (3)局部电位:终板电位、突触后电位(兴奋性或抑制性)和感受器电位;局部电位与配基门控离子通道和机械门控离子通道;局部电位的特点与功能。 4.跨膜信息传递(自学) (1)递质:神经递质与调质的概念、递质的共;兴奋性氨基酸递质的种类、来源,兴奋性氨基酸受体的种类、结构及生理作用、部分毒性作用;抑制性氨基酸递质的种类、来源,抑制性氨基酸受体的种类、结构及生理作用;神经肽的概念,神经肽的产生与降解,神经肽的受体与配体,神经肽的作用

神经生物学实验指导

生物工程专业神经生物学实验指导 实验内容一:大鼠脑立体定位及帕金森病(PD)模型制作 目的要求:掌握大鼠脑立体定位仪的设计原理、基本结构、用途和正确使用;PD 模型制作要点和注意事项。 实验分组:4人/组 实验课时:5学时 实验用动物、器械和药品: 健康成年SD大鼠,体重200-250g,雌雄不拘;脑立体定位仪、水平仪、电吹风;麻醉药(0.4%戊巴比妥钠:戊巴比妥钠0.4 g,生理盐水100 ml);碘酒、酒精、生理盐水、蒸馏水;5或10ul微量注射器;手术器械,如手术刀、镊、止血钳等;大鼠脑立体定位图谱;6-羟基多巴胺(6-OHDA)溶液(按3ug/ul 配制,加Vc,即6-OHDA溶液1ml:将6-OHDA3mg,VitC0.2mg,溶于灭菌生理盐水,在1.5ml离心管中定容至1ml,分装后-20℃保存)。实验操作及注意点: 1.根据老师的讲解和指导,认识脑立体定位仪主要部件,即主框、电极移动架及动物头部固定装置(即固定上颌的结构和耳杆与耳杆固定柱)及用途。 2.脑立体定位仪的调试:摆稳定位仪,用水平仪测水平。检验电极移动架上各个轴向滑尺是否保持互相垂直,微量注射器针尖是否光滑垂直。检查定 位仪各衔接部位的螺丝有无松动。检查头部固定装置两侧是否对称。检查 耳杆使两耳杆尖端相对,以此判定耳杆固定的准确程度。然后,使两耳杆尖 端相对间隔1~2 mm ,前后移动固定有注射器的注射装置纵轴,使注射器的 针体向后移时,恰好通过两耳杆尖端之间的1~2 mm 间隙; 向前移时,恰 好与切牙固定架的正中刻线在一条直线上。 3.大鼠称重并麻醉(腹腔注射戊巴比妥钠,40mg/kg),动物麻醉不可过深或过浅,注意呼吸情况。抓取大鼠时要轻柔,防止抓咬伤。 4.鼠颅的固定:将麻醉大鼠置于脑立体定位仪上,鼠颅依靠两耳杆及切牙钩三点固定。在向外耳道内插入耳杆时,鼠眼球向外凸出。一旦进入鼓膜环 沟内,穿破鼓膜,则会发出轻微的“嘭”声,同时出现眨眼反射,眼球不再凸出,

神经生物学

神经生物学教学大纲(供基础医学、临床医学等专业使用) 四川大学华西基础医学与法医学院 组织胚胎学与神经生物学教研室 2006年5月

神经生物学教学大纲 一、课程基本信息 课程名称:神经生物学(Neurobiology) 课程号:50125530 课程类别:临床医学基础课,基础医学专业课 学时:48 学分: 3 二、教材:《医学神经生物学纲要》关新民主编科学出版社2003年 三、主要参考资料:《医用神经生物学基础》蔡文琴主编西南师范大学出版社2001年 四、成绩评定:期终考试,100分 五、教学目的:神经生物学是一门研究神经系统的结构和功能的科学。大脑的结构和功能是 自然科学研究中最具有挑战性的课题。近代自然科学发展的趋势表明,21世纪的自然科学重心将在生命科学,而神经生物学和分子生物学将是21世纪生命科学研究中的两个最重要的领域,必将飞速发展。分子生物学的奠基人之一,诺贝尔奖获得者沃森宣称:“20世纪是基因的世纪,21世纪是脑的世纪。” 在医学这个大的学科内,神经生物学是一门在各个水平,研究人体神经系统的结构、功能、发生、发育、衰老、遗传等规律,以及疾病状态下神经系统的变化过程和机制的科学。它涉及神经解剖学、神经生理学、发育神经生物学、分子神经生物学、神经药理学、神经内科学、神经外科学、精神病学等等。 神经生物学的内容非常丰富,研究进展很快,作为医学生不仅要全面掌握,还要及时了解新的研究进展。 本门课程是在学习了神经解剖学、神经组织学、发育神经生物学、神经生理学的基本内容之后,继续给学生介绍关于神经生物学更深入、更感兴趣、更新以及更接近临床实际的知识。 授课将不拘泥于教材,有的老师会结合自己的研究领域;有的以课题进展或综述的方式;有的介绍某一领域研究的历史和现状,特别是研究过程中偶然性和必然性的发现; 有的通过介绍实验方法或实验技术的方式;除了重大进展的意义,还会介绍研究中的挑战、困难和艰辛。会介绍不同的观点或学说,少讲定论性的知识。

神经生物学期末考试复习题-Dec2013

神经生物学期末考试复习题 一单选题 1下列哪些行为状态与篮斑的去甲肾上腺素能神经元活动有关? A.促进随意运动的发起; B.掠夺性攻击和对恐惧认识的降低; C.调节注意力、意识、学习和记忆、焦虑和疼痛、情绪和脑代谢; D.与奖赏、精神紊乱有关。 2下列哪项反应不属于自主神经系统的功能? A.支配心脏和血管以调节血压和血流; B.参与技巧、习惯和行为的记忆形成; C.对生殖器和生殖器官的性反应具有重要作用; D.与机体免疫系统相互作用。 3下列哪项不参与无脊椎动物记忆的神经基础? A.突触传递的修饰可以产生学习和记忆; B.神经的活动转化为细胞内第二信使时,可触发突触修饰; C.现存突触蛋白的改变可以产生记忆; D.长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)。 4 伤害性感受器是______神经纤维。 A. Aα纤维 B. Aβ纤维 C. Aδ纤维 D. Aδ和C纤维 5下面哪种说法是正确的______ A. 嗅觉感受器细胞是特化的组织细胞; B. 嗅觉感受器的信息转导机制可能只有一种; C. 味觉感受器的信息转导机制可能也只有一种; D. 每种乳突仅对一种基本味觉敏感,具有选择性。 6下面哪种说法不正确_______

A. 脑对脊髓运动的调控通过外侧通路和腹内侧通路; B. 外侧通路控制肢体远端肌肉的随意运动; C. 腹内侧通路控制姿势肌肉的运动; D. 位于脊髓的下运动神经元α运动神经元与γ运动神经元兴奋时都产生肌力。 7 神经元有几个轴突? A 1 B 2 C 3 D 4 8 神经系统来源于哪个胚层? A.内胚层 B.中胚层 C.外胚层 D.内胚层和外胚层 9.人患有腹内侧下丘脑综合症的症状主要包括: A.肥胖; B.消瘦; C.水肿; D.脱水; 10.GABA受体是几聚体? A.二; B. 三; C. 四; D.五 二名词解释 1.交感神经兴奋引起的4F反应:fight,fright,flee,sex 强烈的动员机体,以牺牲机体长时程健康为代价实现短时间的应答 2.边缘系统(limbic system)边缘系统包括边缘叶,相关皮质及皮质下结构。Broca 规定的边缘叶包括围绕脑干和胼胝体的环状结构,包括扣带回,杏仁核,海马,海马旁回,皮质包括额叶脏部,岛叶,颞极。皮质下结构包括杏仁核,海马,上丘,下丘,丘脑前核。功能是嗅觉,内脏,自主神经,内分泌,性,学习,记忆,摄食。

神经生物学复习题

希望在全面复习的基础上,然后带着下列的问题重点复习 一、名词解释 神经元、神经调质、离子通道、突触、化学突触、电突触、皮层诱发电位、信号转导、受体、神经递质、神经胚、神经诱导、神经锥、感受器、视网膜、迷路、味蕾、习惯化、敏感化、学习、联合型学习、非联合性学习、记忆、陈述性记忆、非陈述记忆、程序性记忆、边缘系统、突触可塑性、量子释放、动作电位、阈电位、突触传递、语言优势半球、RIA、LTP、CT、PET、MRI、兴奋性突触后电位、儿茶酚胺、神经递质转运体、神经胚、半规管、传导性失语、离子通道、神经生物学、神经科学、免疫组织化学法、细胞外记录、EEG、突触小泡、纹外视皮层、半侧空间忽视、 二、根据现有神经生物学理论,判断下列观点是否正确?说明其理由。 1、神经系统在发育过程中,从神经胚到形成成熟的神经系统,其神经细胞的数 量是不断增多的。 2、在神经科学的发展过程中,西班牙的哈吉尔(Cajal)、英国的谢灵顿 (Sherrinton)和俄国的巴甫洛夫做出了杰出的贡献,并因此获得诺贝尔生理学或医学奖,其中哈吉尔主要是因创立了条件反射理论,谢灵顿主要是因创立神经元的理论,而巴甫洛夫主要是因创立反射(突触)学说。 3、神经元是神经组织实施其功能的主要细胞,但其数量在神经组织并不是最多 的。 4、海马的LTP与哺乳动物的学习记忆形成的机制有关。 5、神经系统的功能学研究方法和形态学研究方法是本质上不同的两种方法,因 此迄今尚没有办法把功能学和形态学研究结合起来。 6、一个神经元一般只存在一种神经递质或调质。 7、大脑功能取决于脑的重量。 8、神经肌肉接头处是一个化学突触。

9、Bernstein 的膜假说和Hodgkin等的离子学说均能很好地解释神经细胞静息 电位和动作电位的产生。 10、EPSP有“全和无”现象 11、抑制性突触后电位的产生与氯通道激活有关,而兴奋性突触后电位的产 生与钠通道激活有关。 12、视锥决定了眼的最佳视锐度(空间分辨率),视杆决定视敏度。 13、神经管的细胞不是神经干细胞,神经元及神经胶质细胞不能由神经管的 细胞转化。 14、哺乳动物特殊感觉的形成需要经过丘脑的投射,而一般感觉的形成则一 般不经过丘脑的投射。 15、语言的优势在大脑左半球,所以语言的形成与右半球无关。 16、在神经科学的发展过程中,一些实验材料的应用对一些神经生物学理论 的创立有重要的作用,其中海兔对乙酰胆碱作用的了解,鱼类的电器官对学习记忆机制的阐述,枪乌贼对细胞生物电离子学说的建立有重要的意义。 17、神经元是神经组织实施其功能的主要细胞,其树突和轴突分别有接受和 传出神经信息的作用。 18、REM睡眠与觉醒时脑电图相似,而这两个时期脑和躯体状态有明显的不 同。 19、采用脑透析术可引导脑的诱发电位。 20、ATP是神经系统中的一种神经递质或调质。 21、钾通道既有电压依赖性离子通道,也有化学门控性离子通道。 22、视觉的形成需要经过丘脑的投射,而听觉的形成则一般不经过丘脑的投 射。 23、裂脑实验证明大脑两个半球的功能既有对称性,也有不对称性。 24、典型的突触结构主要由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。 25、大脑皮层中央后回是运动代表区,中央前回是躯体感觉代表区。

神经生物学实验指导书

神经生物学实验指导书 实验一 脑内重要神经核团和神经生物学研究方法简介 Methods for neuroscience research and nuclei in brain 1.实验目的 理解神经核团的概念,理解重要的神经核团;掌握脑立体定位图谱的使用方法;了解神经生物学研究的常用方法。 2.实验器材、试剂及实验材料 手术刀、毛剪、注射器, 1%戊巴比妥钠(Pentobarbital Sodium)、依文氏蓝(Evans Blue), 大鼠。 3.实验步骤 3.1脑的大致结构和重要神经核团 脑膜至外由内分别有:硬脑膜、蛛网膜、软脑膜,其下是大脑皮层,边缘系统等结构。重要的核团(神经内分泌相关的丘脑下部核团)有:PVN(室周核)、PeN (室旁核)、SON(视上核)、ME(正中隆起)、Hippocampus(海马)等。下表给出几个重要核团的大致范围,值得注意的是:核团在不同截面上的位置和形状是不同的,因此具体位置应查阅图谱。 神经核团距离前囟(mm)中心线两侧(mm)距脑背侧(mm) PVN(室周核)-1.0~-4.2 0.0~0.8 5.0~5.5 PeN(室旁核)0.0~-3.2 0.0~0.5 6.5~9.5 SON(视上核)0.0~-1.8 1.0~2.3 8.5~8.8 ME(正中隆起)-2.4~-3.4 0.0~0.5 9.5~10.0 Hippocampus(海马)-1.8~-6.2 0.5~6.3 3.2~8.0 3.2实验内容 a)戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠(40mg/kg); b)在颅骨前囟后3-5mm处打孔; c)用微量注射器吸入3μl依文氏蓝,注入大鼠背侧三脑室。 d)大鼠断头,除去颅骨,观察脑的结构。 George Paxinos and Charles Watson,The Rat Brain in Stereofaxic coordinates,Academic press,1986 4.江湾Ⅰ型脑定位仪的使用 6.1脑立体定位仪的原理 a)脑立体定位仪分为两大类:直线式和赤道式。

神经生物学yu诺贝尔奖

与神经科学有关的诺贝尔奖项 在诺贝尔奖设立一百多年以来,神经科学已在神经元、神经活动、信号转导、感觉和知觉、脑的高级功能和神经发育等研究水平上取得了巨大成果,并获得了十多项诺贝尔奖。

其中1932年的诺贝尔生理学及医学奖颁给了英国的 C.S.Sherrington 和 E. D. Adrian ,奖励他们发现神经细胞活动的机制。他们通过研究膝跳反射,认为反射是神经系统的基本活动形式,并具有抑制和兴奋两个相互协同作用的过程;还发现肌肉的神经束是由运动和感觉两种神经纤维组成,提出了神经系统整合作用和“突触”的概念;且在神经纤维传导过程中记录到了电活动,即神经冲动。 其实,一个观点理论从提出到完善再到被大众接受都不是一蹴而就的,就如“突触”理论:1897年Sherrington在“突触”这一结构尚且观察的到的大背景下,根据已知的“中枢传导功能与神经干的传导功能是的区别,神经干双向传导,中枢却不行”这一理论,大胆提出“脊髓内的感觉神经传入与运动神经元之间存在着“突触(synapse)”,它起活门的作用,仅允许兴奋按一个方向传播”这一合理猜测。经过许多人的工作,到二十世纪初已经明确突触是有结构的。然后,1910年Sherrington在此基础上又进一步提出由于突触存在,神经脉冲不是随机地在神经细胞间传入传出,而是通过突触单向传导。随后关于中枢神经系统(脑和脊髓)的观点也被提出,它活动的特点是,在接受了诸多传入之后,要把它们整合起来,成为一个有意义的输出,这就是中枢整合作用,抑制在此起关键作用。在1950年代开始把电子显微镜应用于神经解剖研究的时候,这些终于得到了实验证实,并明确了经典的突触结构:由突触前部、突触间隙和突触后部三部分组成;突触前部和突触后部相对应的细胞膜较其余部位略增厚,分别称为突触前膜和突触后膜, 两膜之间的狭窄间隙称为突触间隙。在突触前膜部位的胞浆内含有许多突触小泡以及一些微丝和微管、线粒体和滑面内质网等。 但是,基础观点被提出后,研究绝不是止步于此,此后还有关于神经递质、电位变化、抑制性突触等的深入研究都在继续。随后观点不断完善精简:大脑神经元细胞之间相互连接形成突触结构(Synapse)从而使得神经信号在神经系统中能够快速准确的传递。突触前膜兴奋,其神经递质分子例如乙酰胆碱,谷氨酸,多巴胺,和γ-氨基丁酸被被释放后,进一步结合突触后质膜上的神经递质受体,从而激活下游的信号通路,使神经冲动在神经元之间传递。这种神经信号传导的方式保证了神经元之间的相互通讯,并且直接决定了我们的认知和行为,包括学习记忆。 之后有研究表明很多神经系统疾病也与突触功能紊乱有关,例如自闭症患者在某些时期突触的数量远多于正常人,而阿尔茨海默综合征的患者则是某些时期突触的数量远远低于正常水平。近年又有研究表明神经元作为肿瘤微环境的重要组成部分,可通过分泌突触蛋白,以神经元活动性依赖的方式促进胶质瘤恶性生长,即大脑内肿瘤细胞能与神经元形成兴奋性突触从而促进肿瘤生长;这一机制却无法以传统肿瘤信号通路充分解释。但这一研究开启了一个全新的方向,提示了靶向谷氨酸受体、突触形成和突触后信号通路途径可能成为降低脑肿瘤增生的重要治疗手段。 从提出“突触”的概念到观察到突触的结构,再到研究其工作原理与关系,之后又针对各类病症展开研究......一直到现在,关于突触的各类研究都还在继续。一个机制被发现、一个理论被提出后,还有许许多多由此发散的未知事情可以去探索。所以科研一步步发展,正是由于科研人观察仔细,能够剥茧抽丝、洞察先机,从而能够敏锐地发现各事件直接的联系,然后发掘真相,一步步研究得出结果。

医学神经生物学试卷(含答案)

医学神经生物学试卷(临床医学04级7年制用)班级姓名学号成绩 一、单选题(请将答案涂在答题卡上) 1、支配梭内肌收缩的传出神经来自 A. α运动神经元 B. γ运动神经元 C. Renshaw细胞 D. 脊髓固有神经元 E. Ia交互抑制中间神经元 2、参与脊髓反射的最后公路是 A. α运动神经元 B. γ运动神经元 C. Renshaw细胞 D.脊髓固有神经元 E. Ia交互抑制中间神经元 3、具有运动学习功能的结构是 A. 小脑 B. 丘脑 C. 脑桥 D. 延髓 E. 下丘脑 4、大脑皮质运动区不包括 A. 初级运动皮质 B. 运动前区 C. 额前皮质 D. 辅助运动区 E. 顶后叶皮质 5、关于肌梭感受器的功能,描述错误的是 A. 肌梭感受器能被肌肉牵拉刺激所兴奋 B. 肌梭感受器可为γ运动神经元的传出冲动增加所兴奋 C. 肌梭牵张的增加或减少都会改变感觉纤维的活动 D. 肌梭不能校正α运动神经元的活动

E. 肌梭是中枢神经系统了解肢体或体段相关位置和实现牵张反射的结构 6、内侧运动系统的下行通路不包括 A. 皮质腹侧的皮质-脊髓束 B. 网状脊髓束 C. 前庭-脊髓束 D. 红核-脊髓束 E. 顶盖-脊髓束 7、对运动性运用不能患者,描述错误的是 A. 不能获知一侧躯体的触觉或视觉信息 B. 对于目标物体可得出正确的空间坐标 C. 虽感觉完全正常,却不能以感觉指导运动 D. 会否认一侧肢体是自己的,并对这侧肢体完全不加理会 E. 运动不能依照正确的坐标进行 8、下列那个因素会引起轴突的轴浆电阻(r a)增加? A. 轴突的直径变小 B. 轴突脱髓鞘病变 C. 向细胞内注射电流 D. 电刺激神经纤维 E. 神经纤维产生动作电位 9、在运动神经元,最先爆发动作电位的部位是 A. 树突 B. 胞体 C. 轴突的起始断-轴丘 D. 轴突末梢 E. 轴突中段 10、痛觉信息通过何种外周初级传入纤维向中枢神经系统传导? A. Aα类传入纤维和Aβ类传入纤维 B. Aα类传入纤维和Aδ类传入纤维 C. Aα类传入纤维和C类传入纤维 D. Aβ类传入纤维和C类传入纤维

2016神经生物学实验讲义

徐州医科大学神经生物学实验讲义 实验一鼠脑灌注固定和取材 一、原理 固定是用人为的方法尽可能使组织细胞的形态结构和化学成分保持生活状态,防止组织细胞的溶解和腐败,并保持其原来的细微结构及原位保持生物活性物质的活性;能使细胞内蛋白质、脂肪、糖、等各种成分沉淀而凝固,尽量保持它原有的结构;使细胞内的成分产生不同的折射率,造成光学上的差异,使得原本在生活情况下看不清楚的结构,变得清晰可见;使得组织细胞各部经媒染作用 容易染色;经过固定,使组织硬化,以利于以后切片时切薄片。 体循环:左心室→升主动脉→主动脉的各级分支→毛细血管 →各级静脉→上下腔静脉→右心房,完成体循环的整个循环。 二、实验步骤 1、正常Sprague-Dawley大鼠,150~250g,或昆明小鼠,20g左右,雌雄不拘; 2、动物麻醉后,用左手持镊子夹起腹部皮肤,右手持剪刀自胸骨剑突下腹部剪一小口,由此沿腹中线和胸骨剑突中线向上将皮肤剪至下颌,分离皮下组织,将皮肤翻向两侧,再沿腹中线和胸骨中线向上剪开胸骨,沿膈肌向两侧剪开,并用止血钳将胸骨和胸部的皮肤钳紧,将止血钳翻向外侧以充分暴露心脏,小心用镊子将心包膜打开; 3、将灌注针(大鼠12#,小鼠7#)插入左心室并送至升主动脉内,用止血钳把灌注针固定在心脏上,打开灌注泵开关,同时剪开右心耳,使血液排出。先快速灌注0.9%NaCl(大鼠80-120ml,小鼠30ml),至肝脏逐渐变白色或右心耳流 出清亮液体为止,再灌注4℃预冷的固定液(大鼠200ml,小鼠50ml,根据动物体重定量),其中前1/3量快速灌注,后2/3量慢灌注,共在30分钟内灌注完; 4、固定液进入血管后,大鼠四肢和尾巴开始抽动,表明灌注液进入大鼠大脑,待抽动完全停止,全身组织器官变硬后即可停止灌注; 5、断头后,剥离颅骨、剪断脑神经、离断脑于脊髓,取出整脑。 6、后固定(post-fixed):剥出鼠脑后,切取含目的区域的脑段,放入相同固定液4~12h,4℃。

15神经生物学研究的常用方法

1.神经生物学研究的常用方法 神经科学的发展与的研究方法的进步密切相关。总体上,神经生物学的研究 方法有六大类:形态学方法、生理学方法、电生理学方法、生物化学方法、分子 生物学方法及脑成像技术。 7.1形态学方法 神经生物学研究中常用的形态学方法有束路追踪、免疫组化和原位杂交,其 他还有受体定位、神经系统功能活动形态定位等方法。 7.1.1束路追踪法 追踪神经元之间的联系是神经解剖学研究中的重大目标,它对研究神经元的功能、神经系统的发育和成熟都具有重要意义。这种方法学的建立始于19世纪末的逆行和顺性溃变(顺行溃变指胞体或轴突损伤后的轴突终末的溃变,逆行溃变指去除靶区之后神经元胞体的溃变)研究。20世纪40年代主要手段是镀银染色法,根据变性纤维的形态变化来判断变性纤维。20世纪50年代发展了Nanta法,能遏制正常纤维的染色而仅镀染出变性纤维。但该法不易显示细纤维,1971年Kristenson等将辣根过氧化物酶(HRP)注入幼鼠的腓肠肌及舌肌结果在脊髓和延脑的相应部分运动神经元胞体内发现HRP的积累。不久LaVail正式使用HRP作为轴突逆行追踪,以后遂广泛应用于中枢神经系统的研究。HRP可被神经末梢、胞体和树突吸收,轴突损伤部分也可摄入。在胞体内,HRP的活性可持续4~5天,在溶酶体内对联苯胺呈阳性反应而显现出来。被标记的神经元可以清晰的显示胞体、树突及轴突。 除了HRP标记法,还有荧光物质标记法、毒素标记法、注射染料等方法。 7.1.2免疫组织化学 免疫组织化学术是应用抗原与抗体结合的免疫学原理,检测细胞内多肽、蛋白质及膜表面抗原和受体等大分子物质的存在与分布。这种方法特异性强,敏感度高,进展迅速,应用广泛,成为生物学和医学众多学科的重要研究手段。近年随着纯化抗原和制备单克隆抗体的广泛开展以及标记技术不断提高,免疫组织化学的进展更是日新月异,不仅用于许多基本理论的研究,并取得重大突破,而且也用于疾病的早期快速诊断等临床实际。 组织的多肽和蛋白质种类繁多,具有抗原性。分离纯化人或动物组织某种蛋白质,作为抗原注入另一种动物体内,后者即产生相应的特异性抗体(免疫球蛋白)。从被免疫动物的血清中提取出该抗体,再以荧光素、酶、铁蛋白或胶体金标记,用这种标记抗体处理组织切片或细胞,标记抗体即与细胞的相应蛋白质(抗原)发生特异性结合。常用的荧光素是异硫氰酸荧光素(FITC)和四甲基异硫氰酸罗丹明(TRITC),在荧光显微镜下可观察荧光抗体抗原复合物。常用的酶是辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP,从辣根菜中提取的),它的底物是3,3'-二氨基、联苯胺(DAB)和H2O2,HRP使DAB氧化形成棕黄色产物,可在光镜和电镜下观察。铁蛋白和胶体金标记抗体与抗原的结合,也可在光镜和电镜下观察。 标记抗体被检抗原的结合方式有两种。一是直接法,即如上述用标记抗体与样品中的抗原直接结合。这种方法操作简便,但敏感度不及间接法。间接法是将分离的抗体(第一抗体简称一抗)再作为抗原免疫另一种动物,制备该抗体(抗原)的抗体(第二抗体简称二抗),再以标记物标记二抗。先后以一抗和标记二抗处理样品,最终形成抗原一抗-标记二抗复合物。间接法中的一个抗原分子可通过一抗与多个标记二抗相结合,因此它的敏感度较高,而且目前国内外均有多种标记二抗商品供应,使用方便。间接法中较常用的是一种称之为过氧化物酶-抗过氧化物酶复合物法(peroxidase-antiperoxidase complex

神经生物学

神经肽生物体内的一类活性多肽,主要分布于神经组织,按分布的不同分别起着递质,调质,或激素的作用 感受野感受野是由所有能影响该神经元活动的感受器所组成的 快速突触传递递质激活配体门控离子通道受体,通过对受体的变构作用使通道开放,引起突触后膜电位反应。仅需几毫秒。 适宜刺激用某种能量形式的刺激作用于某种感受器时,只需要极小的强度就能引起相应的感觉 tryptophan hydroxylase 色氨酸羟化酶(TPH),特异性高,仅存在于5-HT能神经元神经末梢胞浆内。为一种氧化酶,含量较少,活力较弱,为5-HT合成的限速酶;其催化作用需要四氢喋啶(PH4)作为辅酶,还需要Fe2+、O2。 前馈性调节是根据身体将要(600ms)发生的平衡扰乱产生的适应性反应 撤光-中心细胞光照射中心区引起细胞抑制,光照射周围区则兴奋此细胞。在弥散光照射时以抑制为主。 给光-中心细胞光照射中心区引起细胞兴奋,光照射周围区则抑制此细胞。用弥散光同时照射中心和周围,他们的反应倾向于彼此抵消,但以兴奋为主。 感受器人和动物的体表或组织内部专门感受机体内外环境变化刺激的结构和装置 感受器的换能指感受器接受能量刺激,并将其转换为电信号的过程 拮抗色理论假设存在着六种独立的原色(红、黄、绿、蓝、白、黑),耦合为三对拮抗机制,即红一绿、黄一蓝以及黑-白机制。因为它们在感知上是不相容的,既不存在带绿的红色,也不存在带蓝的黄色,Hering把这些颜色对称为拮抗色。这些拮抗的机制形成了色觉的基础。 膜电位:生物细胞以膜为界,膜内外的跨膜电位差 静息电位细胞膜安静时,内负外正的膜两侧电位差 发生器电位又称感受器的电位,指以电扩张形式扩布到神经末梢产生的动作电位 视色素的活化指光感受器中含有的对光敏感的也是视觉发生基础的视色素中,一个视紫红色分子接受一个光子后,其中的11-顺势黄醛变成全反视黄醛,使其与视蛋白分子分离的过程突触神经元之间实现信息传递的特异功能接触部位 阈电位使钠离子通道全部打开的临界膜电位 特殊神经能量定律不同的感受器所产生的脉冲形式上相似,它引起何种感觉取决于它激活的脑中的部位 日节律与24小时自然昼夜交替大致同步 受体指首先与内源性配体(递质、调质、激素及因子等信息分子)或相应药物与毒素等结合,并产生特定效应的细胞蛋白质 LTP长时程增强由于突触连续活动,而产生的可延续数小时,乃至数日的该突触活动的强增或压抑的现象。 光感受器的光感受机制a.光感受器和视色素b.光感受器的电反应及光电换能机制视觉系统具有的各种功能使我们能够分辨万物,感知它们的大小形状颜色亮度动静和远近。 a.光感受器和视色素视网膜是视觉系统中唯一接受光,对光敏感的部位。两大类光感受器:视杆细胞——介导暗光视觉 /视锥细胞——在亮光下活动,主司色觉 光感受器:突触终末内段外段.光感受器外段具有重要的功能意义。外段膜盘包含着对光敏感的视色素,这些色素在光作用下发生的一系列光化学变化是视觉的基础。 视色素1)光感受器中含有对光敏感的视色素(视紫红质= 视蛋白 + 11-顺视黄醛),这些色素在光照下发生的化学变化是视觉发生的基础。2)在暗处,光感受器外段对Na+有较高的

神经生物学研究概论

神经生物学研究概论 生A0921 江名 23 摘要:神经生物学是生物学中研究神经系统的解剖,生理,神经生物学。病理方面内容的一个分支。神经生物学,21世纪的明星学科。从上个世纪90年代以来,世界科研强国加快了对神经生物学研究的投入。美国于1990年推出了“脑的十年计划”,接着欧洲于1991年开始实施“EC脑十年计划”,然后日本于1996年也正式推出了名为"脑科学时代计划"的跨世纪大型研究计划,计划在未来20年内投入相当的研究经费。这些研究工作虽然至今为止并没有在神经生物学领域取得重大进展,没有解开智力形成之迷,没有解开毒品上瘾之迷,没有解开老年痴呆治疗之迷,但却在潜移默化中推动了神经科学的发展,为本世纪神经生物学的腾飞打好了基础。 关键词:神经生物学研究进展展望 1.神经生物学的概念 神经科学是专门研究神经系统的结构、功能、发育、遗传学、生物化学、生理学、药理学及病理学的一门科学。大脑的结构和功能是自然科学研究中最具有挑战性的课题。近代自然科学发展的趋势表明,21世纪的自然科学重心将在生命科学,而神经生物学和分子生物学将是21世纪生命科学研究中的两个最重要的领域,必将飞速发展。在医学这个大的学科内,神经生物学是一门在各个水平,研究人体神经系统的结构、功能、发生、发育、衰老、遗传等规律,以及疾病状态下神经系统的变化过程和机制的科学。它涉及神经解剖学、神经生理学发育神经生物学、分子神经生物学、神经药理学、神经内科学、神经外科学、精神病学等等。神经生物学的内容非常丰富,研究进展很快,作为医学生不仅要全面掌握,还要及时了解新的研究进展[1]。 2.神经生物学的主要内容 神经生物学包罗了基础神经科学的诸多学科,并非若干传统学科简单和机械地组合,在传统神经科学的基础之上成长和发展起来的一门新兴的综合性的边缘学科。神经生物学的重点研究对象便是脑,脑是高等生物最复杂的器官,同时神经元几乎是最难培养的细胞。神经生物学的材料与生物学的其它学科一样,是动物,从低等的果蝇到高等的小鼠、人。神经生物学的研究方法同样离不开核酸的分析与蛋白质的分析,分子生物学的PCR、免疫组化、western blot也是神经生物学的主要研究方法。但是由于脑的特殊性,所以神经生物学研究还需要使用一些其他的方法、电生理法便是其中的一种,电生理是用电刺激的方法来研究神经回路、神经元在特殊生理条件下的反应。膜片钳是用于测量离子通道活动的精密检测方法[1]。神经细胞、神经网络的遗传与发育研究,自1993年ZieglgansbergerW和Tolle TR提出系统生物学方法研究神经疼痛(pain)的疾病机理以来,细胞信号传导网络与基因表达调控的系统生物学已经成为神经生物

神经生物学 名词解释

受体:能与内源性配基(递质,调质等)或相应药物与毒素等结合,并产生特定效应的细胞蛋白质。按跨膜信息转导分为:受体门控离子通道,G蛋白耦联受体,酶活性受体。 突触:两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相互接触、并借以传递信息的部位。 神经元:高等动物神经系统的结构和功能单位。包括细胞体、轴突和树突。 神经胶质细胞:广泛分布于中枢神经系统内的,除了神经元以外的所有细胞。具有支持、滋养神经元的作用,也有吸收和调节某些活性物质的功能,参与构成血脑屏障。 曲张体:轴突末梢上形成的串珠状的膨大 兴奋性:指可兴奋组织或细胞受到刺激时发生兴奋反应(动作电位)的能力过特性。极化:由于跨膜电位的存在,细胞处于静息状态时的电模型,膜内负膜外正。处于静息状态的细胞,维持正常的新陈代谢,静息电位总是稳定在一定的水平上,对外不显电性。 去极化:去极化是指跨膜电位处于较原来状态下的跨膜电位的绝对值较低的状态。是通过向膜外的电流流动或改变外液的离子成分而产生。 超极化:细胞膜的内部电位向负方向发展,外部电位向正方向发展,使膜内外电位差增大,极化状态加强。 静息电位:指未受刺激时神经元膜内外两侧的电位差。 动作电位:可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时,在静息电位基础上发生的细胞膜两侧的电变化。神经元兴奋和活动的标志,是神经信息编码的基本单元,是信息赖以产生、编码、运输、加工和整合的载体。 阈刺激:引起有机体反应的最小刺激 阈电位:当膜电位去极化达到某一临界值时,就出现膜上的Na﹢大量开放,Na﹢大量内流而产生动作电位,膜电位的这个临界值为。 局部电位:细胞受到阈下刺激时,细胞膜两侧产生的微弱电变化。细胞受刺激后去极化未达到阈电位的电位变化。 突触电位:突触传递在突触后神经元中所产生的电位变化,有兴奋性突触后电位和抑制性。 刺激的全或无定理:小于阈值的刺激,机体不反应。增强刺激,就产生固定形态大小的动作电位,跟强的刺激不能产生更大的动作电位。 条件反射:在生活过程中通过一定条件,在非条件反射的基础上建立起来的反射,是高级神经活动的基本调节方式,人和动物共有的生理活动。形成条件反射的基本条件是无关刺激与非条件刺激在时间上的相结合。 牵张反射:指肌肉在外力或自身的其它肌肉收缩的作用下而受到牵拉时,由于本身的感受器受到刺激,诱发同一肌肉产生收缩的一类反射。是脊髓环路所介导的一种最简单的运动反射,它的反射环路仅由2个神经元,即1个肌梭感受神经元和1个运动神经元所构成。 屈肌反射:当肢体皮肤受到伤害性刺激时(如针刺、热烫等),该肢体的屈肌强烈收缩,伸肌舒张,使该肢体出现屈曲反应,以使该肢体脱离伤害性刺激,此种反应称为屈肌反射。 运动单位:一个α运动神经元与其所支配的所有肌纤维就组成了一个完成肌肉收缩活动的基本功能单位。 去大脑僵直:在去大脑僵直动物上可以看到,动物伸肌的张力增大,四肢伸直,头

神经生物学实验

实验一反射时的测定及反射弧的分析 [目的] 1.学习测定反射时的方法。 2.了解反射弧的组成。通过实验证明任何一个反射,只有当实现该反射的反射弧存在, 并保证其完整的情况下才能出现。 [原理] 机体在中枢神经系统参与之下,对刺激所发生的反应叫做反射;反射弧是反射的解剖学基础(反射弧一般包括感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器等五个部分)。 要引起反射,首要条件是反射弧必须完整。反射弧的任何一部分受到破坏,反射即不出现。 [实验动物] 蛙或蟾蜍 [器材及药品] 蛙类常用手术器械、支柱台、蛙嘴夹、蛙板、蛙腿夹、小烧杯、大烧杯、培养皿玻璃 (2个)、小滤纸片、棉花、秒表、纱布、0.5%及1%硫酸溶液、水。 [方法与步骤] 一、脊蟾蜍的反射 1.制备脊蛙(或脊蟾蜍):利用毁髓针从枕骨大孔处捣毁脑,保留脊髓制备脊蛙,用蛙嘴夹夹住蛙的下颌,挂在支柱台上 2. 屈曲反射 正常反射活动的观察及反射时的测定:用培养皿盛0. 5%硫酸溶液,将蛙右后肢的最长趾浸入0.5%硫酸溶液中2~3mm ( 浸入时间最长不超过10s ),立即记下时间(以秒计算)。当出现屈腿反射时,则停止计时,此为屈腿反射时(即从浸入时起至后肢发生屈曲时所需要的时间)。立即用清水冲洗受刺激的皮肤,并用纱布擦干。重复三次,求出平均值作为右后肢最长趾的反射时。用同样方法测定左后肢最长趾的反射时。 3. 搔扒反射 用浸有1%硫酸的滤纸片刺激脊蟾蜍一侧胸腹部或背部皮肤,引起同侧或双侧后肢运动,扒掉滤纸片。二、反射弧 1、反射弧模式图

2、屈曲反射的反射弧 最长趾感受器→传入神经纤维→脊髓→传出神经纤维→下肢屈肌 3、搔扒反射的反射弧 腹部感受器→传入神经纤维→脊髓→传出神经纤维→下肢肌 三、反射弧完整才能发生反射 1、破坏感受器 手术剪自右后肢最长趾基部环切皮肤,然后再用手术镊剥净长趾上的皮肤。用硫酸刺激去皮的长趾,记录结果。 2、麻醉传入和传出神经纤维 沿右后肢的股二头肌沟剪开皮肤,分离出坐骨神经。在神经下穿细棉线后,在细棉条上滴几滴2%普鲁卡因溶液,每隔2min重复刺激 (记录加药时间)。当屈反射刚刚不能出现时(记录时间),大约五分钟后,用浸有1%硫酸的滤纸片刺激脊蟾蜍一侧胸腹部皮肤,观察搔扒反射。然后15分钟后,再用滤纸片刺激胸腹部皮肤,观察搔扒反射。 3、破坏效应器 将蟾蜍一侧皮肤从根部环切,剥离后浸入含20%的甘油任氏液中,大约经过三十分钟后,该侧肢体不能发生搔扒反射 4. 破坏脊髓中枢 用细探针插入髓管内,上下抽动破坏中枢——脊髓,蛙四肢松弛。重复实验,记录结果。 四、小结 1、反射是机体通过神经系统对内外环境的刺激所发生的反应 2、反射弧是反射的结构基础,由感受器、传入神经纤维、传出神经纤维、效应器组成。 3、反射的完成依赖反射弧的完整性。 [讨论] 1. 说明屈腿反射的具体过程。 2. 以实验结果为根据,以严密的逻辑推理方式说明反射弧的几个组成部分。 [注意事项] 1、每次实验时,要使皮肤接触硫酸面积不变,以保持相同的刺激强度 刺激后要立即洗去硫酸,以免损伤皮肤。

神经生物学考研大全

神经生物学排名 1复旦大学生命科学学院神经生物学2009年研究生入学基本情况 招生人数:24 报考人数:无 最低录取分数:无录取比例:无 复旦大学生命科学学院神经生物学2009年研究生入学专业目录 研究方向:01视觉信息处理的神经机制及细胞和分子基础02痛觉信息传递、调制的细胞和分子基础 03学习和记忆的神经基础 04阿尔茨海黙病的神经生物学机制 05癫痫机制的研究 06突触可塑性和记忆 07精神疾病的分子及遗传机制 08神经干细胞与神经发育 初试科目:①101政治理论 ②201英语 ③727生物化学或728生理学

④872细胞生物学 复试备注:含脑科学研究院14名,其招生方向为01-03及05-08。 2中南大学基础医学院神经生物学2009年研究生入学基本情况 招生人数:无报考人数:无 最低录取分数:无录取比例:无 中南大学基础医学院神经生物学2009年研究生入学专业目录 研究方向:01神经元溃变与再生02血管重建的分子调控 初试科目:①101政治 ②201英语 ③306西医综合或731生物综合④810生物化学(X) 中南大学基础医学院神经生物学2009年研究生入学参考书目 《陈阅增普通生物学》吴相钰主编,高教出版社; 《细胞生物学》翟中和,高教出版社,02年; 《生物化学》面向21世纪教材,第六版,周爱儒主编,人民卫生出版社 《生物化学》面向21世纪教材,第六版,周爱儒主编,人民卫生出版社; 《生物化学》第三版,王镜岩编,高教出版社 3中国科学院上海生命科学研究院神经生物学2008年研究生入学基本情况 招生人数:35 报考人数:无 最低录取分数:无录取比例:无

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