提要 电刺激蟾蜍视叶可引起脊髓DRPs。该DRPs具有与躯体传入神经诱发的DRPs相同的特征:时间总和、空间总和及电紧张扩布等。刺激视叶诱发的DRPs与坐骨神经诱发的DRPs之间有互相抑制的作用,这种抑制的持续时间较条件DRPs的持续时间为长。
1862年Sethenov发现,用食盐结晶刺激蛙的视叶可抑制由伤害性刺激引起的屈肌反射,由此提出了中枢抑制的概念。后来虽对中枢抑制的存在得到许多实验证明,但关于Sethenov抑制的机制—是否有突触前抑制的参与至今尚不清楚。
1938年Barron和Matthews分别刺激猫和蛙的坐骨神经,记录到背根电位(DRPs)。此后许多学者相继在不同动物刺激其四肢皮肤、肌肉传入神经,证明来自躯体外周传入神经的冲动能诱发DRPs。Eccles等以DRPs为依据提出突触前抑制的概念。现已公认DRPs的主负波(DRV)是PAD的反映,可作为突触前抑制的指标。
自60年代以来,许多学者刺激中枢神经不同部位观察其与DRPs的关系,证明刺激整体猫的皮层感觉运动区和去大脑猫的脑干不同区域如红核、网状结构、中缝大核以及前庭神经核等均能诱发DRPs。但至今尚未见到关于刺激蟾蜍视叶能否诱发DRPs的报道。本实验以蟾蜍为对象,刺激视叶观察其对脊髓初级传入的影响,探讨视叶下行冲动与躯体传入在引起DRPs上的相互作用,为阐明Sethenov抑制的机制及下行控制在镇痛中的作用提供有关实验资料。
方法
实验选用体重90~110克的蟾蜍,雌雄不拘。在氯仿麻醉下首先暴露大脑及视叶,用电刀在视叶头端约2毫米处断脑备用;随后切除5~8椎板,暴露脊髓,分离出第八背根用以记录DRPs;由腘窝向上沿坐骨神经沟分离长约3厘米的坐骨神经备用。术后待动物处于清醒状态注射箭毒制动。已暴露的神经组织均浸于液体石蜡中。
固定动的于实验台上,静置30分钟后安放引导和记录电极开始实验。
在予备实验中发现刺激视叶不同部位均能诱发DRPs,其中视叶外后三分之一处诱发的同侧DRPs幅值最大,且比较恒定,因此选用左侧视叶外后三分之一处作刺激部位,在同侧第八侧根记录DRPs。
刺激和记录方法:以直径为0.5毫米的球形银质电极作刺激电极,置于左侧视叶外后三分之一处,以1.5×0.7cm2的银片作参考电极置于动物口腔内。用双极钩形银丝保护电极刺激坐骨神经,其阴极置于近中端。刺激器Ⅰ和Ⅱ均通过隔离器输出波宽为0.3毫秒的单一方波。记录电极用双极银丝电极,极间距为0.4厘米,近侧极置于左侧第八背极距脊髓约2毫米处引导DRPs,引导的电位经前置放大器(时间常数为2秒)输入SBR-Ⅰ型示波器显示,向上波为负,照像记录。
实验序列:1.用单一方波分级刺激视叶,刺激强度分别固定为T(阈值)、2T、3T、4T和5T,观察刺激视叶引起的DRPs及刺激强度对DRPs的影响。2.用双脉冲刺激:固定刺激强度为5T,改变双脉冲的间隔时间,观察刺激间隔时间改变时第一刺激对第二刺激诱发DRPs的影响。3.观察视叶DRPs与坐骨神经DRPs的相互作用:(1)以刺激坐骨神经作为条件刺激,刺激视叶作试验刺激,观察坐骨神经刺激对视叶DRPs的影响。(2)以刺激视叶作条件刺激,刺激坐骨神经作试验刺激,观察刺激视叶对神经DRPs的影响。
在每一序列实验的开始和终末均测定视叶DRPs和神经DRPs的阈值,并观察其波形的改变,凡前后对照不相符的弃之不用。
全部实验在秋冬季节完成,屏蔽室温度维持在16-23℃。
结果
一、 刺激视叶诱发的DRPs
用单一方波(0.3毫秒)刺激视叶,当刺激弱(阈下刺激)时,在背根记不出可见电位变化。待刺激增加到一定强度时,引出一幅值很小的负波,将其定名为视叶DRPs。并以此时的强度为阈强度(T),以后按T的倍数增加刺激强度,随刺激的增强,DRPs幅值相应地增大,如图1所示。65例实验中DRPs的阈值变动在8-9.3V之间,平均为8.35±0.61V。5T时DRPs幅值的绝对值在240-1100微伏之间。65例不同强度刺激引起的DRPs 幅值与强度的关系如图2。图2是以刺激强度T时DRPs的幅值为1,其它不同刺激强度引起的DRPs幅值以T时幅值的倍数来表示,所绘成的曲线。由图2可见,刺激强度在1-4T范围内,DRPs幅值的增大与刺激强度的增加几呈线性关系,强度每增大1T,DRPs的幅值增大均2倍,刺激强度由4T增加到5T时,DRPs幅值仍在不断增大,但增大的速率明显减小。
视叶DRPs的特点如表一所示。由表一可看出不同强度刺激时,DRPs的时程变动范围在100-300毫秒之间,达峰值时间在10-40毫秒之间,随刺激强度增加,二者的数值略有增大,在4T和5T间,增大最明显。经统计学处理,4T和5T时DRPs的时程和达峰值时间的差异有显著性(0.05>P>0.01)。DRPs的潜伏期并无明显差异,其范围在4-7毫秒之间,平均为5.6±1.28毫秒(n=40)。另外我们发现在一定范围内,记录电极距脊髓愈近,DRPs幅值愈大,随电极远离脊髓,DRPs幅值逐渐减小,以至消失。

二、双脉冲刺激诱发的视叶DRPs
在研究视叶单一刺激诱发DRPs的基础上采用双刺激方法,在视叶同一部位,固定刺激强度为5T,改变刺激间隔,观察第一刺激对第二刺激诱发的DRPs的影响。图3为一例实验结果,当刺激间隔在4-25毫秒范围内,两个刺激共同诱发的DRPs幅值均大于单一刺激时的DRPs幅值,表明双脉冲刺激引起的DRPs发生了时间总和,刺激间隔愈小,总和愈显著。
根据Eceles的测量方法,第二刺激诱发的DRPs幅值是以其叠加于第一DRPs上的电位高度来测量的。从图3看出,刺激间隔在4-230毫秒间,刺激间隔时间愈长,第二个DRPs受抑制的程度愈弱。当刺激间隔延长到230毫秒时,第二个DRPs仅达到某对照高度的70%。可见第二个DRPs受抑制的时间较单一DRPs的总时程长的多。35例实验中,第二刺激诱发的DRPs受抑制的发展过程与图3所示结果一致。

三、视叶DRPs与坐骨神经DRPs的相互作用
1、刺激坐骨神经对视叶DRPs的影响
(1)以刺激坐骨神经作为条件刺激,刺激视叶作为试验刺激,分别将条件刺激和试验刺激的强度固定为20T和5T,观察两刺激间隔在40毫秒以上不同刺激间隔时间时刺激坐骨神经对视叶DRPs的影响。42例实验结果均显示条件刺激对试验刺激诱发的DRPs具有抑制作用,但抑制程度不同。其中21例程度较强,而另外21例则较弱,一例实验结果如图4。42例实验结果总结见图5。图5A表示21例抑制较弱的结果。由图5可看出,两刺激间隔在40-500毫秒之间,试验DRPs均受到条件刺激的抑制。40毫秒时抑制程度最强,此后随刺激间隔延长,试验DRPs被抑制的程度逐渐减弱。刺激间隔增大到500毫秒时,试验DRPs恢复到其对照值的95%。可见除抑制程度较强外,B和A的抑制发展过程是相似的。

2、刺激视叶对神经DRPs的影响。用刺激视叶作条件刺激,刺激坐骨神经作试验刺激,分别将刺激强度固定为5T和20T,一例实验结果如图6。从图6看出刺激视叶对坐骨神经引起的DRPs也有明显的抑制作用。图7是13例实验的统计结果。从图7可看出刺激视叶对坐骨神经DRPs的抑制过程和刺激坐骨神经对视叶DRPs的抑制发展过程基本相同。



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