运动疲劳大鼠丘脑腹外侧核神经元自发放电特征的分析

通过观察力竭运动对大鼠丘脑腹外侧核(VL)神经元自发放电活动的影响,探讨丘脑腹外侧核在运动疲劳中枢调控过程中的作用.选取雄性Wistar大鼠,随机分为对照组和疲劳组.采用跑台递增负荷运动方案,建立运动疲劳模型.采用玻璃微电极的体电生理学技术,观察丘脑腹外侧核神经元自发放电活动,并对其放电模式、放电频率、锋电位间隔直方图进行线下分析.得到了FG大鼠丘脑腹外侧核单簇发混合放电和规则单发放电神经元比例明显低于CG(P0.01),爆发式放电神经元比例明显高于CG(P0.01).FG大鼠丘脑腹外侧核神经元总放电频率显著低于CG(P0.05),规则单发放电频率有所升高,单簇发混合放电频率有所降低,但与CG相比均未见显著差异(P0.05).可以看出大鼠丘脑腹外侧核神经元参与了运动性疲劳的中枢调控.丘脑腹外侧核在运动疲劳引起间接通路与直接通路的调节功能失衡过程中起关键作用.     

培养神经元网络自发活动规律性和复杂度分析

采用近似熵（approximate entropy,ApEn）的新统计方法衡量神经元不同自发放电活动时间序列数据的规律性和复杂度,对多电极阵列上培养的海马神经元网络自发活动的复杂度进行研究．结果表明不同自发放电活动的近似熵动态变化曲线有明显差别．静息期时近似熵值范围1．0-1．2;典型爆发活动时近似熵值呈现迅速下降而后上升再下降小幅振荡（0．2-0．6）;而伪爆发活动时近似熵值在0．2—0．7范围,沿平行时间轴的某一直线上下波动;连续发放锋电位时近似熵值在0．8-0．9范围;而随机单发锋电位时近似熵值0．6—0．8范围．以上分析结果说明近似熵动态变化曲线能够体现爆发活动和锋电位发放过程的规律性和复杂度变化,并可以有效地识别培养神经元网络自发的不同电生理信号,因而在神经元电信号分析中有着潜在的应用价值．     

神经系统识别爆发性锋电位序列的机制讨论

讨论神经系统识别爆发型锋电位序列信息的机制,认为序列的信息存储在爆发锋电位组内间隔和组间间隔2个时间变量中,建立了一个神经回路,通过突触传递过程中的易化、反馈调节机制以及时间依赖的学习机制等突触可塑性机制,给出了神经系统识别爆发性锋电位序列信息的一种可能机制,其中包括分解机制和整合机制两部分.首先通过神经元选择性响应的动力学性质,将锋电位序列的信息分解,并将每组锋电位内部间隔的信息通过不同神经元学习存储.通过突触延迟时间的动力学调整,将2组锋电位之间的时间间隔学习、存储在回路中.经过多次学习训练,神经回路对输入信号形成特定的突触连接结构以及时空响应输出模式,实现对爆发性锋电位序列信息的识别.     

黑质注射鱼藤酮对大鼠行为和丘脑VL核自发放电的影响

研究中脑黑质注射鱼藤酮对大鼠行为和丘脑VL核神经元电活动的影响.运用网格、斜板和开阔试验检测大鼠行为改变；微电极记录丘脑VL核神经元自发电活动.鱼藤酮脑内注射28 d后，大鼠在网格上的移动潜伏期明显增长，沿斜板下滑次数显著增多，自主活动减少，而静止性蹲坐时间显著增多；丘脑VL核神经元自发放电频数显著降低，电频谱峰向低频区聚集，Ⅰ型簇状放电型式减少，更多的表现为规律型放电或Ⅱ型簇状放电.结果表明黑质注射鱼藤酮能诱发大鼠出现肌僵直、行动迟缓、震颤等类帕金森病征状，丘脑VL核神经元自发放电活动相应减弱，放电型式有所改变.     

中华大蟾蜍胚后原始大脑皮层神经元自发电活动的发育变化

应用微电极电生理技术对中华大蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)胚后端脑原始大脑皮层神经元的自发放电活动进行在体胞外记录,探讨其胚后端脑原始大脑皮层神经元自发电活的电生理学特性的发育变化。结果表明原始大脑皮层神经元的自发放电有5种形式。胚后发育的早期为4种放电类型,以簇状放电和连续放电为主;胚后发育的后期为5种放电类型,以簇状和连续簇状放电为主。随着原始大脑皮层的发育,单个放电的动作电位时程缩短,连续单个放电和连续簇状放电频率降低,连续放电、簇状放电和连续簇状放电的持续时间延长。随着端脑原始大脑皮层的发育,神经元的兴奋性逐步提高,神经元电活动形式逐渐呈现多样化。     

天冬氨酸对家鸽顶盖脑片Ⅱa—f层神经元电活动的影响

利用离体脑片技术，在５１例家鸽顶盖脑片上用玻璃微电极胞外记录了家鸽顶盖Ⅱａ－ｆ亚层神经元的自发放电活动。根据家鸽顶盖Ⅱａ－ｆ 层神经元自发放电活动的特征，将Ⅱａ－ｆ亚层神经元自发放电分为３种类型：慢而不规则型、快连续型和周期性簇状放电型。天冬氨酸（Ａｓｐ）对不同形式放电单位的作用均以兴奋为主，这种兴奋作用能被Ｎ－甲基－Ｄ－天冬氨酸（ＮＭＯＡ）增强，Ｄ－α－氨基－己二酸（Ｄ－α－ＡＡ）能阻断ＡＳＰ的     

多电极阵列上长时间培养神经元网络的发育变化

体外培养海马神经元网络的自发活动对于发育研究及学习记忆机制分析具有重要意义. 为了研究体外培养网络自发放电随发育的变化，在多电极阵列芯片上长时间培养海马神经元网络，连续记录分析了培养14周的网络发育过程. 结果显示，网络整体放电频率从培养第1周到第8周逐渐增加，9—14周基本稳定. 对放电模式的分析表明，培养1周内出现自发、低频、不同步的锋电位；4—7周为同步簇发放电，7周出现同步簇发和随机放电混合的复杂模式；9周后为高频随机放电模式，稳定4周以上. 由此推测，高密度培养的神经元网络发育过程可以分为3个阶段，连接建立期、活动协同期和成熟期，同步放电是高密度培养神经元网络发育过程的一个重要现象，其模式表现形式随培养时间改变.     

Rulkov神经元的的簇放电类型与分岔条件

讨论了Rulkov神经元产生锥形簇放电、方形簇放电及峰放电的非线性动力学特征,尤其是锥形簇放电的放电规律和动力学特征。指出产生锥形簇放电的关键在于鞍结点分岔和flip分岔,属于fold/flip型簇放电;而锥形簇放电的持续距离随着控制参数的增加而增大。首次给出了单个神经元产生各种簇放电的参数取值范围。     

谷氨酸对家鸽顶盖脑片Ⅱa？f亚层神经元自发电活动的影响

应用离体脑片技术,胞外记录观察了家鸽顶盖Ⅱa～f亚层神经元的自发放电特征,以及灌流和微电泳给予谷氨酸（glutamate,Glu）及其受体措抗剂谷氨酸二乙酯（glutamatediethylester,GDEE）对自发电活动的影响．在46例脑片上观察了80个Ⅱa～f亚层神经元的自发放电活动,其放电形式有3种：慢而不规则型（50个,占62．5％）;连续重复放电型（24,占30．0％）;周期性簇状放电型（6个,占7．5％）．分别用灌流和微电泳方式给予Glu后,受试神经元均出现明显的增频反应,且呈现剂量一效应关系．GDEE对自发放电有抑制作用,且能阻断Glu的兴奋作用一以上结果提示,家鸽顶盖Ⅱa～f亚层内存在Glu敏感神经元,外源性的Glu对这些神经元有兴奋作用,Glu可能作为神经递质参与了家鸽顶盖Ⅱa～f亚层神经元的活动．     

海马结构中DG对CA3的信号传递作用

利用海马结构中的细胞通道模型,数值研究海马中CA3-DG网络的传递特性.首先分析外界刺激对锥体神经元放电节律的影响,放电节律经历周期峰放电,倍周期分岔通向混沌,激变周期3放电进而演化混沌,最后周期簇爆发的完整放电模式变化过程.然后通过突触连接模型,构造CA3-DG神经系统模型,分析了网络中各种神经元突触后电流总和的计算公式,突触后电流对神经元放电节律的影响以及簇爆发的产生机理,网络结构的强大编码能力揭示了CA3结构在海马信息传递中的特性.模型分析包含突触传递的时滞影响,模型结果与海马发放的实验现象相符合.     

磁通神经元模型的放电行为分析

神经系统由大量神经元组成,改进后的磁通神经元模型用来描述考虑电磁感应的神经元电活动的动力学行为.通过改变参数或选取适当的外加刺激电流以及电磁辐射下,检测到神经元电活动的多种放电模式.此外,对引入磁通量的神经元模型进行了动力学分析,如Hopf分岔分析;通过相图和分岔图讨论了神经元的放电行为.结果表明,该模型可呈现多种放电模式(静息态、尖锋放电、簇放电)以及不同模式之间的转换.     

基于IF模型阈值神经元的随机共振

文章基于带阈值的积分放电模型,研究了神经元在背景噪声和周期信号驱动下的随机共振现象。利用镜像法得到峰电位时间间隔(interspike interval,简称ISI)的概率密度函数,通过数值积分得到平均ISI,数值模拟表明,ISI概率密度函数的峰值与噪声强度的关系曲线是非单调的,平均ISI关于信号频率的演化是非单调的。结果表明,在背景噪声和周期信号驱动下,动作电位的发放确实存在随机共振现象。     

含时滞的磁通Ghostburster神经元模型的Hopf分岔分析

提出了一个含时滞的磁通Ghostburster神经元模型,研究时滞对该神经元系统动力学行为的影响.利用Routh-Hurwitz判据和稳定性理论讨论了该系统平衡点处局部稳定性与Hopf分岔发生的条件;并通过中心流形定理和范式理论分析了Hopf分岔的方向与周期解的稳定性.数值模拟出该系统在不同时滞作用下的时间序列图、峰峰间期分岔图和双参分岔图.仿真结果表明：在不同时滞作用下,该模型的放电行为发生了延迟现象,并通过加周期分岔放电模式呈现出尖峰放电态和周期簇放电态.研究结果有助于解释延迟效应对电磁辐射作用下神经元系统产生的影响.     

射频放电尘埃等离子体系统中的斑图现象

在射频放电的尘埃等离子体系统中观察到各种尘埃斑图. 按照尘埃由小到大的生长过程, 将斑图分为两个阶段: 小颗粒阶段(或尘埃云阶段)和大颗粒阶段(或尘埃晶体阶段). 具体研究了气压变化时, 不同斑图之间的演化关系. 小颗粒阶段主要介绍空洞、尘埃声波和强湍流模式. 大颗粒阶段研究了粒子自组织形成的尘埃晶格和尘埃团簇. 通过计算径向分布函数来表征尘埃晶格的静态结构. 还研究了在二维平面上不同粒子数目形成的尘埃团簇, 以及气压变化时尘埃团簇有规律的演化过程. 利用二维径向约束势下的分子动力学模拟验证了二维尘埃团簇的壳层排布规律.     

神经元Chay模型中不同类型的簇放电模式

基于神经元放电活动中具有不同性质的簇放电类型的特点, 通过神经元Chay模型, 应用快慢动力学分岔分析方法, 并根据位于快变子系统分岔曲线上支的与相应于放电状态的稳定极限环产生有关的Hopf分岔点的数量的不同, 分别研究了当K⁺离子的可逆电位V_K, Ca²⁺离子的可逆电位V_C, 时间动力学常数λ_n以及外界直流电I作为可变参数时, 神经元Chay模型的簇放电模式的动力学性质及其所属的不同类型.     

电磁辐射下神经元放电模式及其环状耦合同步研究

鉴于外部磁场会对神经元放电活动产生影响,讨论了具有磁场作用的四变量ML(Morris and Lecar)神经元模型,利用快慢动力学揭示了其簇放电类型及分岔过程,并分析了随磁通反馈系数变化时系统放电行为. 同时以三个环状耦合神经元模型为例,通过定义同步判断标准——互相关系数和快慢变量的极大同步差,发现耦合神经元在磁场作用下,很小的耦合强度就可使系统从混沌状态转迁到周期放电模式并能诱导神经元完成从互不相关到簇放电同步再到峰放电同步的转迁. 且在合适的双参数范围内,适当耦合强度下系统更容易实现同步,有助于理解在适当耦合连接方式下电磁辐射对神经网络集群放电活动的影响及其同步机理.     

温度对中华蟾蜍松果体神经元电活动的影响

为了揭示不同温度下中华蟾蜍松果体神经元电活动的变化,探讨松果体在中华蟾蜍体温调节中的作用,应用微电极电生理技术,记录了不同温度下(5、10、15、20、25和30℃)中华蟾蜍松果体神经元的电活动。结果表明,中华蟾蜍松果体神经元有5种放电形式(单个放电、连续放电、簇状放电、连续簇状放电、不规则放电),在不同温度下,其各种形式放电单位所占比例不同。随着温度的升高,松果体神经元的放电频率逐渐升高,在30℃时达到最大;放电幅度在25℃时最高,30℃时略有降低,证明松果体参与了中华蟾蜍的体温调节,可能与热敏神经元的活动有关,但热敏神经元数量相对较少。     

C2H2和C4H2放电产生碳氢团簇(CnHm)的质谱研究

利用分子束质谱结合激光电离技术检测乙炔(C2H2)和丁二炔(C4H2)不同碳氢配合物放电等离子体过程产生的中性碳氢团簇(CnHm),比较不同前驱物对碳氢团簇质谱分布和质谱强度的影响.实验结果表明,由C2H2和C4H2放电产生的碳氢团簇存在相似的质谱峰分布,即在碳原子个数不大于8时,偶数碳的碳氢团簇CnHm在质谱图上呈现的峰比奇数碳的碳氢团簇强;当碳原子个数大干9时,不同前驱物放电产生碳氢团簇CnHm在质谱图上均出现偶数和奇数碳氢团簇的相间分布,并随着碳原子个数的增加,碳氢团簇质谱峰的强度总体呈现减弱趋势.另外由于C2H2和C4H2结构不同,稳定性存在差异,在放电条件下产生的碎片不同,合成碳氢团簇的质谱峰在强度上存在差异.     

γ-氨基丁酸对家鸽(

在25只家鸽的离体顶盖脑片上,用玻璃微电极胞外记录到顶盖Ⅲ层神经元自发放电单位55个,观察了γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric, GABA)及其拮抗剂以及电刺激Ⅱ     

超点阵斑图形成前放电丝时空特征

为了更清楚地了解超点阵版图形成的规律,实验研究了介质阻挡放电中超点阵形成前放电丝的时空特征.结果发现,如果单个放电丝边界呈锯齿状,放电丝没有固定的运动方向,并且单个放电丝的放电时间间隔没有明显的长短交替行为,那么升高外加电压后斑图不会演化成超点阵斑图.如果单个放电丝的边界平滑、相互之间存在粘连并且运动方向总朝着几个固定的方向,单个放电丝的放电时间间隔有明显长短交替行为,那么升高外加电压将出现超点阵斑图.