ELF-EMFs對大鼠海馬區(qū)Schaffer-CA1突觸可塑性的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-28 07:54
【摘要】:在現(xiàn)代社會(huì)中,極低頻電磁場(Extremely low frequency electromagnetic fields,ELF-EMFs)設(shè)備被廣泛使用,長期暴露會(huì)對人類的記憶和認(rèn)知功能存在潛在的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)ELF-EMFs刺激也是阿爾茲海默病等神經(jīng)退行性疾病的一種有效治療手段,但其作用機(jī)制尚不清楚。突觸可塑性是學(xué)習(xí)與記憶的細(xì)胞分子機(jī)制,因此探討ELF-EMFs刺激對突觸可塑性的影響具有重要的研究意義。海馬區(qū)Schaffer-CAl通路的突觸可塑性是評價(jià)學(xué)習(xí)與記憶機(jī)制的經(jīng)典模型,本文以急性分離的SD大鼠海馬腦片為實(shí)驗(yàn)對象,選擇了9組不同頻率和強(qiáng)度的ELF-EMFs刺激參數(shù),采用興奮性突觸后電位(field excitatory postsynaptic potential,fEPSP)記錄系統(tǒng)記錄了它們對長時(shí)程增強(qiáng)(Long-term potentiation,LTP)的影響,確定了15Hz/2mT為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的ELF-EMFs參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,從ELF-EMFs刺激時(shí)間點(diǎn)的角度提出了三種不同的ELF-EMFs刺激模式,包括在可塑性誘導(dǎo)之前,與可塑性誘導(dǎo)同步進(jìn)行,和在可塑性誘導(dǎo)之后,分別進(jìn)行了LTP和長時(shí)程減弱(Long-term depression,LTD)的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,三種ELF-EMFs刺激模式均可以在一定程度上抑制海馬區(qū)Schaffer-CA1通路的突觸可塑性,當(dāng)ELF-EMFs刺激與可塑性誘導(dǎo)同步進(jìn)行時(shí),抑制效果最為明顯。最后,本課題完成了ELF-EMFs刺激在極弱的可塑性誘導(dǎo)和NMD A受體拮抗劑MK-8 01存在的情況下對突觸可塑性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ELF-EMFs與NMDA受體型突觸具有依賴性,是NMDA受體型突觸可塑性的調(diào)控劑,而不是誘導(dǎo)劑?傊,突觸可塑性是學(xué)習(xí)和記憶的細(xì)胞機(jī)制,本文針對EMF-ELFs刺激對突觸可塑性的研究結(jié)果對于揭示其對記憶和認(rèn)知的影響提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),對臨床的ELF-EMFs治療儀的參數(shù)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:R338
【圖文】:
邐天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑有900個(gè)脈沖組成,波寬0.1ms,持續(xù)15、3、0.75邋min,邋100Hz誘導(dǎo)協(xié)議有400逡逑個(gè)脈沖,串間隔20s,波寬0.1ms,持續(xù)1.0667min。為減低地球磁場和環(huán)境中交逡逑流電噪音的干擾,保證電生理實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確地進(jìn)行,所有儀器都接上地線,并加裝逡逑噪音消除罩。在添加NMDA受體阻斷劑的實(shí)驗(yàn)中,先加入ACSF將MK-80I逡逑(Sigma-Aldrich)稀釋成100|iM濃度,MK-801—直存在于ACSF中,不洗脫。逡逑因?yàn)椋停耍福埃笔情_放式通道阻斷劑,所以在記錄之前先灌流20分鐘以確保逡逑NMDA受體通道的完全阻斷[¥。逡逑
NMDA受體通道的完全阻斷[¥。逡逑|邋j逡逑圖2-1急性分離的大鼠海馬腦片Schaffbr-CAl通路和顯微鏡下刺激電極和記錄電極位置示逡逑意圖。g?丨撤電極壓在海馬腦片表面,記錄電極插入腦片100-150um,刺激電極與記錄電極間逡逑距邋100-500um。逡逑本文在實(shí)驗(yàn)中的初始刺激電壓為3V,開始記錄后ffiPSP的初始幅值會(huì)有一逡逑定的增大,其最大的初始幅值可以達(dá)到0.45?0.6mV以上。然后逐漸增加刺激強(qiáng)逡逑度,將ffiPSP幅值調(diào)整為最大響應(yīng)的30?40%,邋—般為0.15?0.2mV左右,并且逡逑穩(wěn)定20分鐘作為基線。通常在實(shí)驗(yàn)中通過隔離器調(diào)整所需的刺激電壓強(qiáng)度為逡逑3 ̄15V。該刺激強(qiáng)度的大小與腦片的活性以及同心圓雙極刺激電極的損耗有關(guān)。逡逑在場電位記錄中,選擇這樣的一個(gè)ffiPSP的初始幅值可以嚴(yán)格控制離體海馬腦逡逑片之間不同的實(shí)驗(yàn)條件,盡可能地減少系統(tǒng)誤差;其次,在這樣的一個(gè)初始ffiPSP逡逑幅值范圍內(nèi),對海馬腦片的損傷比較小,并且也比較容易得到穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)基線,逡逑有利于后續(xù)可塑性誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的開展;同時(shí)這樣的一個(gè)較小的刺激電壓強(qiáng)度可以確逡逑保在可塑性誘導(dǎo)之前的基線記錄到的電信號沒有引發(fā)大量的去極化
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:R338
【圖文】:
邐天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑有900個(gè)脈沖組成,波寬0.1ms,持續(xù)15、3、0.75邋min,邋100Hz誘導(dǎo)協(xié)議有400逡逑個(gè)脈沖,串間隔20s,波寬0.1ms,持續(xù)1.0667min。為減低地球磁場和環(huán)境中交逡逑流電噪音的干擾,保證電生理實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確地進(jìn)行,所有儀器都接上地線,并加裝逡逑噪音消除罩。在添加NMDA受體阻斷劑的實(shí)驗(yàn)中,先加入ACSF將MK-80I逡逑(Sigma-Aldrich)稀釋成100|iM濃度,MK-801—直存在于ACSF中,不洗脫。逡逑因?yàn)椋停耍福埃笔情_放式通道阻斷劑,所以在記錄之前先灌流20分鐘以確保逡逑NMDA受體通道的完全阻斷[¥。逡逑
NMDA受體通道的完全阻斷[¥。逡逑|邋j逡逑圖2-1急性分離的大鼠海馬腦片Schaffbr-CAl通路和顯微鏡下刺激電極和記錄電極位置示逡逑意圖。g?丨撤電極壓在海馬腦片表面,記錄電極插入腦片100-150um,刺激電極與記錄電極間逡逑距邋100-500um。逡逑本文在實(shí)驗(yàn)中的初始刺激電壓為3V,開始記錄后ffiPSP的初始幅值會(huì)有一逡逑定的增大,其最大的初始幅值可以達(dá)到0.45?0.6mV以上。然后逐漸增加刺激強(qiáng)逡逑度,將ffiPSP幅值調(diào)整為最大響應(yīng)的30?40%,邋—般為0.15?0.2mV左右,并且逡逑穩(wěn)定20分鐘作為基線。通常在實(shí)驗(yàn)中通過隔離器調(diào)整所需的刺激電壓強(qiáng)度為逡逑3 ̄15V。該刺激強(qiáng)度的大小與腦片的活性以及同心圓雙極刺激電極的損耗有關(guān)。逡逑在場電位記錄中,選擇這樣的一個(gè)ffiPSP的初始幅值可以嚴(yán)格控制離體海馬腦逡逑片之間不同的實(shí)驗(yàn)條件,盡可能地減少系統(tǒng)誤差;其次,在這樣的一個(gè)初始ffiPSP逡逑幅值范圍內(nèi),對海馬腦片的損傷比較小,并且也比較容易得到穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)基線,逡逑有利于后續(xù)可塑性誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的開展;同時(shí)這樣的一個(gè)較小的刺激電壓強(qiáng)度可以確逡逑保在可塑性誘導(dǎo)之前的基線記錄到的電信號沒有引發(fā)大量的去極化
【相似文獻(xiàn)】
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1 朱旭紅;張萍淑;程贊贊;孟燕;張利平;元小冬;;突觸可塑性相關(guān)蛋白及其與臨床疾病的關(guān)系[J];華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2017年03期
2 范鳴s
本文編號:2732772
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