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细胞外记录方法——以本实验室课题为例

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我们的实验在小鼠的下丘（ IC ）进行，实验中记录了 IC神经元的在不同声强下的最佳频率（ BF ） , 最小阈值（ MT ） , 记录深度（ depth ） , 发放数（ spike) 和第一次发放的潜伏期（ latency ），得出强度 - 放电率函数和频率调谐曲线。

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Materials and methods

实验在 11 只昆明小鼠上进行，动物用 Nembutal 麻醉后，于颅顶 IC 所在位置穿孔并插入玻璃微电极。神经元的反应由玻璃微电极引出，经生物电信号放大器 ( ISO-DAM,WPI, USA) 放大后输至示波器 (PM3084, FLUKE, USA) 监视，至监听装置监听和至计算机采样储存。

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动物手术

先在动物腹腔注射麻醉试剂戊巴比妥钠 (Nembutal 60~90 mg/kg b. w.)，之后切开其头顶正中的头皮，除去表面结缔组织及其薄层肌肉，露出颅骨，并用脱脂棉蘸取 95%的医用酒精反复擦拭，使得颅骨表面脱脂。将长度约为 1.6 cm的平头铁钉用瞬凝胶固定于颅顶，牙科水泥加固，利于实验中动物头部的固定。参照小鼠脑立体定位图谱 (George Paxinos and Keith B. J. Franklin, 2001)，分别用直径不同的金属钢针于 IC所在位置的颅骨处钻一个直径 200~500 µm的小孔，用细针挑破脑膜，使得微电极能够垂直插入。完成上述操作，并将动物移至无回声屏蔽室内的防震实验台上，调整固定动物头部的螺杆。

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电生理实验的仪器连接模式图

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声信号和神经元声反应的记录

以短纯音为声信号， 40 ms时程， 5 ms起落，刺激频率为 2 次 / 秒。电极垂直推进进入 IC，靠近声敏神经元时会记录到诱发电位，此时观察示波器上的波形，结合监听器发出的声音，找出声敏感神经元并记录微电极推进器上所示深度 (depth)，之后通过调整声刺激信号的声强和频率，测定神经元的最小阈值 (minimum threshold, MT)及其 BF；由 MT起始，以 10 dB幅度递增 BF时声信号的强度，记录神经元的放电率 - 强度函数 (rate-intensity functions, RIFs)，之后调整声信号频率，记录其频率调谐曲线 (frequency tuning curves, FTCs)。

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实验获得的神经元发放转换成 PSTH 图

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实验结果中的基本参数

以本实验室近期某课题为例：在 IC 记录到 113 个神经元，这些神经元的深度范

围为 236~1824(968.4±327.4) µm ； BF 范围为 7.9~46.2(21.4±8.7) kHz ； MT 范围为2.0~73.5(40.4±17.7) dB SPL 。

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数据处理的示例

不同类型的神经元发放模式

0 10 20 30 40 50 600

3

6

9

12

15

18

0 10 20 30 40 50 600

3

6

9

12

15

18

n=33 n=45

#041011 #100911

0 10 20 30 40 50 60

Impu

lses

/ 32

stim

uli

0

3

6

9

12

15

0 10 20 30 40 50 600

3

6

9

12

15

18#080111

n=50

D

n=53

#062211

Time ( ms )

0 10 20 30 40 50 600

3

6

9

12

15

n=71

#081112E

0 10 20 30 40 50 600

3

6

9

12

15

n=52

#122612F

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数据处理的示例

不同类型的频率调谐曲线

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数据处理的示例

不同类型的强度调谐曲线

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实验注意事项

1 ，仪器使用时操作规范，以免损坏仪器。 2 ， 寻找到声敏神经元后适当调整电极深度，以便获得

单个神经元的反应。 3 ，采集神经元反应过程中随时观察示波器上的波形，以

免将干扰信号误作生物信号记录。