【背景】中枢神经系统不同水平核团中的神经元在接受外周或其他神经元的传入信息后，会出现相应的反应，即兴奋（excitation）或抑制（inhibition）。应用细胞外微电极技术可记录到中枢核团神经元的自发或诱发性电活动，该电活动的表现为脉冲式的动作电位，称为放电（discharge）。记录到的单个神经元电活动称为单位放电（unit discharge）。可根据单位放电的频率和型式，从神经元水平了解中枢神经元的活动状态及神经元对传入、传出信号的整合作用，进而分析某一中枢核团的功能。由于细胞外微电极只能记录到紧靠其尖端的细胞放电，且其大小和形状与电极尖端和神经元之间的相对位置有关，当位置稍有变化时，其大小和形状会发生明显改变。本实验目的是熟悉脑立体定位的方法和细胞外微电极技术，观察家兔尾核神经元的自发及诱发性放电。
【分析与思考】
1．何谓微电极技术？
2．神经元自发放电与诱发放电有何不同？
3．如何进行动物中枢核团的立体定位？
4．如何确定家兔尾核的立体定位参数？
5．进行动物中枢核团立体定位需要哪何谓些设备？
6．脑立体定位技术有哪些应用？
7．进行家兔开颅手术时应注意哪些？
8．如何选用合适的玻璃微电极？
9．如何记录尾核神经元自发放电？
10．如何记录中枢神经元自发和诱发单位放电？
11．在开颅手术时出血应如何处理？
12．实验结果的处理方法有哪些？
【实验动物】
家兔，2~3kg
【实验条件】
哺乳动物手术器械一套；脑立体定位仪、微电极放大器、人工呼吸机、微电极操纵器、微电极拉制器、刺激电极、骨钻、小咬骨钳； BL-420N生物信号采集处理系统；刺激电极；纱布、骨蜡（或止血海绵）；20%氨基甲酸乙酯溶液、三碘季铵酚溶液（2mg/ml）、生理盐水、台氏液、液体石蜡。
【实验设计】
根据给定的实验对象和条件，请设计一个实验，利用细胞外微电极技术，观察家兔尾核神经元的自发及诱发性放电。
【实验步骤和观察项目】
1． 实验步骤
（1）手术
①以20％氨基甲酸乙酯溶液5ml/kg体重经兔耳缘静脉麻醉后，先进行气管插管术。
②沿正中线切开头皮约100px，剥净骨膜。在前囟前1cm，矢状缝左或右侧4cm的点为圆心，用骨钻开一个直径约6~7mm的骨窗，将骨窗范围内的硬脑膜剪除，用温热盐水纱布覆盖脑表面备用。
③以针头挑开小脑延髓池引流脑脊液，降低颅内压。
④分离一侧坐骨神经备用。
（2）将兔头固定在立体定位仪上，按Sawyer图谱要求摆好头骨方位。在AP-1、L或R4~6、H3~6，即冠状0平面前1mm、矢状0平面向左或右旁开4~6mm、皮层向下3~6mm范围内，寻找尾核神经元放电。引导电极的银丝与微电极放大器的输入连接，经放大后输入BL-420N生物信号采集处理系统。无关电极置于头部窗口处。
（3）耳缘静脉注射三碘季铵酚溶液2mg/kg，用人工呼吸机进行人工呼吸。
2．观察项目
（1）尾核神经元自发放电的观察 用微电极操纵器将内充3mol/L KCl、直流电阻10~20MΩ的玻璃微电极徐徐推进。当电极尖端与脑表面接触时，显示器上出现噪声水平明显减小。用微电极操纵器粗调将玻璃微电极插至皮层下3mm，然后改用微调使微电极在尾核范围内缓慢推进，注意显示屏上有无脉冲性电变化，同时注意监听有无与放电频率一致的放电声音。如向下插入3mm仍无放电，则提出电极，另换一位置重新按上述方法继续寻找，直至观察到神经元自发放电为止。
（2）尾核神经元诱发放电的观察 以上述记录尾核神经元自发放电的方法，将玻璃微电极插入尾核上限，然后由BL-420N生物信号采集与分析系统输出1次/2s的连续刺激，经刺激电极作用于坐骨神经，观察有无诱发放电。如无则继续推进电极，直到记录出与刺激坐骨神经有对应关系的诱发放电活动，比较诱发放电与自发放电的型式和频率变化。
（3）记录出与刺激坐骨神经有对应关系的诱发放电后，给动物以声、光、触毛、移动关节以及用有齿镊子夹尾等刺激，观察放电有何变化。
【注意事项】
1．手术过程中，颅骨出血可用骨蜡（或止血海绵）止血。
2．推进玻璃微电极时，动作要轻巧，防止电极尖端折断。
3．微电极直流电阻在10~20MΩ之间记录效果较好，每次插入最好更换新电极。
4．气温低时，注意保温。随时监视呼吸情况，保持呼吸道通畅。
