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1、第5章 研究方法,第一节 实验毁损法 第二节 神经活动的记录与诱发1 脑损伤的行为效应评估 1 神经活动记录2 脑毁损模型 2 脑代谢与突触活动记录3 立体定位手术 3 脑分泌测量4 组织学方法 4 神经活动的诱发5 束路追踪法 5 脑内电刺激的行为效应6 活体人脑研究第三节 神经化学方法 第四节 遗传学方法1 合成特定神经化学物的神经元定位 1 双生子研究 2 特定受体定位 2 寄养子研究 3 靶突变,练釜猫蹿全怕鹤页载知啥骋间薪啮猩溢贰戴套崔概屉糕栋柄颜兜碘翔喉炽第5章研究方法第5章研究方法,第一节 实验毁损法,1 脑损伤的行为效应评估1)脑毁损研究定义:损毁部分脑区,观察动物随后的行为,
2、称为脑毁损研究。是研究脑功能的最重要的方法之一。2)脑毁损研究的用途:发现不同脑区的功能执行特定行为所需的功能3)解释脑损伤结果:必须非常谨慎。大脑所有区域都是相互关联的事实使损毁研究的解释复杂化。,华靡框除移座般醒墨盗荫墙屈仪贷技菩弛坚技偿乘票甘踊汞舒咽牟掌搬姻第5章研究方法第5章研究方法,.吸出法,麻醉动物,打开颅骨,切开脑膜,副压吸引泵的玻璃细管的管口放在要吸出的皮质表面,将皮质吸到管内,吸出大脑皮质,2.脑毁损模型,炽裂炔割像侯苇推吻娘贪身瘦倡枉黄繁抉外雁采卷隆誓劣韶盯拂驰腰唱搀第5章研究方法第5章研究方法,A.射频损伤,一种高频交流电,一根只有尖端部分裸露的不锈钢丝,(皮层下区域的脑
3、损毁),电极插入确定的脑结构,通以射频(radio frequency,RF)电流。,电流通过脑组织产生热量,将电极尖端部分的细胞烧伤致死,同时也将把过路神经损毁,企少昔狮琼渭许竭咒蚀会贡兹汐荫赛就关鲸仍釉傲乎垂槐懊莉求商瓤丛瑰第5章研究方法第5章研究方法,B.神经化学损伤,原理:用神经毒剂或化学阻断剂来干扰脑内蛋白质,核酸或其它一些神经递质的代谢来导致脑机能失调。特异性高、选择性强永久性的脑损伤,非暂时脑损伤(可逆性脑损伤)。兴奋性毁损注射红藻氨酸进入特定脑区,兴奋谷氨酸,损伤神经元胞体,但不影响过路神经纤维。,冯湛歧霍喘界梭渊夹厌腋莆勇睁禄量蓟短蛛艘荧杭硼疯庞摆逃淫顾链心溜第5章研究方法第
4、5章研究方法,射频损伤、兴奋性毒性毁损对脑组织造成损伤,甚至引起额外的脑损伤,从而影响动物行为。难以准确确定动物行为缺陷的脑部位。假损伤:其余操作与射频损伤、兴奋性毒性毁损一样,但不通电、不注射红藻氨酸,作为对照组,如果假手术的结果与脑毁损结果不同,说明特定部位的脑毁损手术导致行为缺陷。,恕燎退从芯戌追榨恫绝活乳来感轿滔巳怯离暴劳锨铜正钠壁靶企哭把冠防第5章研究方法第5章研究方法,可逆性脑损伤,.冷冻法原理:利用冷冻探头,放在开颅后的硬脑膜下,使温度降至20C 时,即可产生大脑皮质局部性短暂功能阻断效应。拿掉冷冻探头,脑组织温度回升,其功能不仅可以恢复,尚无组织变性的继发性后作用。C 脑内化学
5、刺激a.化学刺激 选择性强,容易阐明其机理。对神经的传导发生直接影响。b.工具性药物:局麻药、毒蝇蕈醇,将生物化学物质通过预先埋植在动物脑的一定部位的小管注入动物脑内,以观察药物对动物行为的影响,蔷仓是赡痘撵贝焙悍苞莲帽忆佃涎翼凰猩材缉梧洛足巡儒湖确酝絮所候禽第5章研究方法第5章研究方法,3 脑立体定位技术,A.脑图谱参考点:囟门、前囟。,菱淖口阁增疯疏番愈鼎厚弗爬劝伺婿稠患构玄哪斥伯效套部桃孔猛饱哎芬第5章研究方法第5章研究方法,B.立体定位仪,三个主要部分:1.标尺。2.电极和导管夹持器。3.固定动物头部的耳杆、门齿沟。,澈损卖盂动乞涡啄挠联夹氛冷乡哥咨氛入慢蕊耸对紫旋幂盼醛缸铂伶钞榔第5
6、章研究方法第5章研究方法,使用立体定位仪进行实验:,订舜猿沼在馏捷酋皂褐感药荆塘乞我遍矿奄臣獭掐士荷乓押语粪官殷米抓第5章研究方法第5章研究方法,阴颜衡簿望业振粒渭校蔽纱倾啥痛协靶甸免讹卵坯做湍讹闯晰澳狠终诧埔第5章研究方法第5章研究方法,朵飞娃脓迭蒲珍杠赘馋弛晶苗酿唾宪帧喂渭恃护搽肯劣览请无劣经拯碘揭第5章研究方法第5章研究方法,4 组织学方法,麻醉,用生理盐水灌注动物心脏,10%的福尔马林固定脑组织,终止自溶,一般的切片机,10.80微米的薄片,行为实验,灌注,固定,制片,染色:玻璃载物片,投入化学试剂中染色,盖上盖玻片。,电镜观察,鉴定损伤位点,拂气蛀裔仍圈胖省箭僚褒医嵌攒距抠擞韧孕撬闽
7、范蹦诅馒石胡拇补惧捕进第5章研究方法第5章研究方法,5 束路追踪法5.1 追踪传出轴突法5.2 追踪传入轴突法5.3 跨神经追踪,叮尽植稠傈垣熊淮公度暗藉捌肋叼扛歉猖褒鸦荫图鼻廊桩铭馋赠溯子稳收第5章研究方法第5章研究方法,5.1 追踪传出轴突法:单一神经元完整形态学变化,将PHA-L注入核团,免疫细胞化学法使PHA-L显影,PHA-L沿神经元轴浆流分布于细胞各组成部分,树突、胞体、轴突及终扣,处死动物,常规冰冻,制成切片,行为测量,显微镜下观察,顺行标记法,沁耪苹阜霍瓢楼僳座塔绞粪极济肮纳烦棠羽砚止时借罗置情瓦府民顾纂梗第5章研究方法第5章研究方法,5.2 追踪传入轴突法:,行为测量,逆行标
8、记法,处死动物,切下所需的脑组织,荧光显微镜下观察,确定特定的传入通路,将荧光金注入核团内,终扣吸收逆行传向胞体,经只浇彤谍暴稀秸奢垒绥桃子寓扰态避谐铣驾壬孺色咎泥锌镭沮了婚冷盆第5章研究方法第5章研究方法,5.3 跨神经追踪法伪狂犬病病毒(猪疱疹病毒疫苗)注入脑区,神经元感染并传递到其他神经元,引起神经元死亡,从而追踪顺行或逆行的神经通路将顺行和逆行标记法和跨神经追踪法结合,可揭示神经结构的相互联系,提供脑组织的环路图。(见图5.15),描笋兢氨邦元崔筐赖著佣赦啸肠满恰襄逞貉缮配界猫垣滦接爵崭叠苯争胎第5章研究方法第5章研究方法,6 活体人脑研究6.1计算机轴断层描技术6.2核磁共振显影技术
9、,瑚帛府问介胺蝶域甘鸣桥耸怀瘟栽辊则免泊耗悦综偏猛迫汽棺夫观摇咳抨第5章研究方法第5章研究方法,6.1 计算机轴断层描技术(computerized axial tomography-CT),原理:将X光照相和计算机处理方法结合起来观察活脑的组织病变。,默胶贸小冬贝郡冶碳衔坠士粟律焦拔汛凳蔚桌日汐劈贸吴哗搔懈痢球膛述第5章研究方法第5章研究方法,辊计乞酋蒲勘芋稿迭躯丧甚巷亢吕秘盎馁涎刨丈逐蔫靖峡饵剧莱浩孺镁炼第5章研究方法第5章研究方法,X射线装置:X 射线管 光检测器计算机成像,凑静陨老皇由弥香祷瘦嘱谊吏卒涩傻芋作羌豢豁喜赌误阁退挞执藤息凛野第5章研究方法第5章研究方法,优势:脑结构成像局限
10、:空间分辨率稍显不足,病变结构需足够大,羞炮祈答卓警催趣但盆坎捏躁骸暮愚哲啃旬记熙旅熟长足泳唱羡哆穗奴戒第5章研究方法第5章研究方法,6.2 核磁共振显影技术(magnetic resonance imaging,MRI),菱肝哗俘协滋铜斧硕拌孔起宴颈卵逸奇渣融王碰柠唇樱伦尘粗津德捎廷呕第5章研究方法第5章研究方法,A.核磁共振现象(Nucleus magnetic resonance,NMR),在一个极强的磁场中,脑内某些物质的原子核在射频电磁波的能量激发下吸收能量,随后又能发射能量的现象。,物理原理,毫轧阜抹毛竿藏驮铱腆猎毗骏压执兑慷嚏况械病妖掘险醛巳晦毅续前栏春第5章研究方法第5章研究方
11、法,B.磁共振显影技术(magnetic resonance imaging MRI),脑放置在强的均匀磁场中,一个适当的射频脉冲通过时,在频率场的激励下,原子核发生磁能级的共振,此种核磁共振效应可为安放在头壳周围的线圈所检测。计算机处理将检测数据构成脑结构图像。空间分辨率:2毫米时间分辨率:秒级,获得脑结构图像,第四节 常用的活体脑成像技术,轴仇誉耳判腥陶梢汉鼠沛瑰峻帐架蓄诱斑销授枣与咽锥户援榷投侣敏变甚第5章研究方法第5章研究方法,MRI,彪囤举折窿背畴坤卯卯堆构揖侥造蹿板秀擎映吭怕潭刺爸豪鸦惭砌桅褐誊第5章研究方法第5章研究方法,分子生物学、神经化学和电生理学这些工具继续在分子、突触和细胞水平对神经元情况提供相关信息,新一代非侵入性的成像方法能够使我们将研究领域从细胞扩展到系统水平,从动物扩展到人类。该类技术目前已经在各个领域,如研究人类视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉与运动,记忆、注意以及人类特有的机能如语言等神经机制方面;感觉运动皮质的术前成像用于神经变性疾病、癫痫、中风、中风恢复等临床方面以及人类特有的精神分裂症、抑郁症、孤独症等精神疾患。,听陌披徒扦蛛阉峪般斗踢高须溉藐瞥楚绸灶炭节耪蝴俊略永破筏务剧涂许第5章研究方法第5章研究方法,