细胞兴奋在模拟电路中的应用探析

通过简述细胞兴奋的过程及现象，讨论细胞兴奋现象的几个主要特点：阈刺激，“全或无”现象及不应期与相关电路特点的相似性，设计了细胞兴奋的模拟原理电路。     

植物体内的电波传递

植物体内普遍存在电波传递现象,电波传递可能是植物体对外界刺激的最初反应。植物体内存在由非伤害性刺激引起的的动作电位和由伤害性刺激引起的变异电位。动作电位的传递需要活组织参与,而变异电位的传递则可以逾越生理障碍,关于植物电位的产生有“双稳态理论”和“双通道理论”。动作电位在植物体内的传递被认为是通过胞间联丝在组织之间进行传递,变异电位的传递被认为与一种化学因素伤素有关,伤素在受伤组织处产生,可通过维     

神经纤维对磁刺激的动态响应

给出一种激活函数快速计算方法和公式 ,推导出磁刺激作用下神经纤维的 Hodgkin- Hux-ley模型 ,并建立了神经兴奋与磁刺激仪电路参数之间的联系 .研究了磁刺激作用下神经纤维的阈下、阈上和重复磁刺激响应 .结果表明 ,在不同电容初始充电电压下 ,响应具有阈值性 ;阈下响应在空间和时间上都与激活函数呈现一定的线性 ,两者相差 1 80°;不同强度下的阈上行为有相同的空间分布和时间历程 ,只是响应潜伏期有差异 .1 0 0 Hz以下的重复磁刺激是单脉冲的线性组合 ,没有累积效应 .     

连续型电缆方程的积分变换方法求解以及误差分析

连续型电缆方程是描述无髓神经纤维阈下刺激时膜电压变化的重要方程.本文利用傅立叶变换方法求出了阈下电刺激时连续型电缆方程的解析式,并探讨了在工程上计算膜电压以及估算误差的方法.     

三丙酮胺对心肌细胞膜电位的影响——Ⅰ抗心律失常作用机制研究

三丙酮胺(Triacetonamine-HC1,TAA)明显延长离体豚鼠心肌ERP(有效不应期),APD(动作电位时程)和ERP/APD_(90),使坪台水平略为下降,但不影响APA(动作电位幅度),V_(max)(零相最大去极速率)和RP(静息膜电位),TAA抑制心肌自发异位节律性和由Ba~(2+)式缺氧诱发的自律活动,延长LP(动作电位潜伏期),提高TS(阈刺激强度);用高钙液灌流心肌,可部分逆转TAA的作用;TAA显著抑制由高K~+造成的SRAP(慢反应动作电位),并呈电压及频率依赖性;TAA可逆转利多卡因和乙酰胆碱缩短APD的作用.结果提示TAA通过抑制自律性,延长不应期及阻滞Ca~(2+)内流而起抗心律失常的作用.     

小鼠电刺激测痛实验方法的探讨

文献介绍的小白鼠足跖电刺激测痛法因给药前后的电刺激不同而可能造成假阴性结果。本文比较了给小鼠以快速增大的电压刺激、缓慢增大的电压刺激、以及不同电压“恒定”刺激时的痛阈，发现小鼠痛阈在不同电刺激下有显著差别（Ｐ〈０．０５或Ｐ〈０．０２）建议预先测定引起小鼠尖叫时的阈电压，用药前、后均用此阈电压“恒定”地刺激小鼠，可望得到正确的结果。     

动作电位在有髓鞘神经纤维上传递速度的计算模型及分析

以有髓鞘神经纤维为研究对象,通过分析动作电位的传递机制,得出了可用跨膜电流的传递速度来等效动作电位的传递速度的结论.根据McNeal模型和CRRSS模型推导出跨膜电流的时间函数,最后给出了动作电位在有髓鞘神经纤维上传递速度的计算模型.在得出模型的基础上对影响模型的参数进行了详细分析.     

兴奋在神经纤维上的传播是双向的,但是实际上似乎只需单向传播就行了。双向传播对人体有什么意义?

正神经纤维是神经细胞的突起,包括轴突和树突。而兴奋的本质是动作电位。对神经细胞来说,兴奋是树突接受刺激后诱发细胞体与轴突连接处的轴丘(轴突起始段)形成动作电位而产生的。动作电位产生后的确是双向传播的,一方面向轴突末端传播,此过程并     

动作电位在有髓鞘神经纤维上传递速度的计算模型及分析

以有髓鞘神经纤维为研究对象，通过分析动作电位的传递机制，得出了可用跨膜电流的传递速度来等效动作电位的传递速度的结论.根据McNeal模型和CRRSS模型推导出跨膜电流的时间函数，最后给出了动作电位在有髓鞘神经纤维上传递速度的计算模型.在得出模型的基础上对影响模型的参数进行了详细分析.     

长时间冷处理后猪心室肌细胞对电刺激的反应

用13个猪心观察了经低温处理(24—72小时)后,在诱发节律活动过程中及出现节律活动后,心室肌细胞对不同频率电刺激的反应。当心室肌细胞的电刺激只能发生局部反应时,在一定范围内,较慢频率(2秒1次)的电刺激比较快的频率(1秒1次)能更快地引起可传播的动作电位,而更高频率的刺激则使局部反应明显抑制。在每秒1次的驱动刺激下,可传播的动作电位逐渐产生超极化和后去极化。对每秒2次或更快的刺激心室肌能发生反应,但超极化及后去极化并不加强。在节律活动产生以后,无论低膜电位或高膜电位节律活动,对高频率电刺激均能发生超动阻抑。抑制的程度与节律活动的频率有关,也与刺激频率及持续时间有关。当刺激频率固定时,节律活动越快,即与刺激频率相差越小时,抑制越弱,反之则越强。刺激持续时间越长则抑制作用也越大。以上结果表明,低温处理后由电刺激诱发的心室肌细胞节律活动近似起搏细胞正常活动的特点,而与以振荡电位为基础的触发性节律活动不同。     

蜚蠊尾须毛形振动感受器的离心调节

蜚蠊尾须毛形振动感受器受离心神经纤维控制。本文证明:脉冲电刺激尾须离心神经能提高感受器的兴奋阈,并使音诱发电位降低。随脉冲频率增高抑制加强。脉冲频率与抑制强度间存在线性关系。电脉冲直接刺激尾须时,抑制效应更强。 前文报导在尾须神经中存在离心神经纤维,但其生物学意义尚未阐明。本文对此进行初步分析表明,这种返回纤维接受电脉冲刺激后可以影响毛形振动感受器的电活动。     

阈下刺激的加工水平探究

阈下刺激的启动已经是既定事实,但是对于阈下刺激的加工水平还未有定论.实验采用掩蔽启动范式结合学习—迫选再认范式,使用真词和假词为实验材料,来探讨阈下刺激的加工水平,进一步对比阈上阈下刺激的再认结果.结果发现,阈下真词和假词的再认率存在显著差异,证明了阈下刺激的加工水平为语义加工水平,也证实了"低频优势效应"的存在.     

神经元轴突电刺激响应的有限元数值模拟

为了研究神经元轴突的微观生理电传导特性,建立了神经元轴突的三维有限元模型,通过数值计算模拟神经元轴突对电刺激的动态响应.建立海马神经元轴突的三维几何模型并指定其生物物理参数,根据Hodgkin-Huxley方程和Maxwell方程,建立偏微分方程组,对神经元轴突有限元模型施加不同持续时间和不同脉冲幅度的电流脉冲并求解,获得神经元轴突的三维电势分布和动作电位曲线.数值模拟结果显示,该神经元轴突的静息电位约为-65 mV;对模型施加持续时间为2 ms,强度0.01 A/m2的电流脉冲刺激未产生动作电位,施以(2 ms、0.2 A/m2),(20ms、0.01 A/m2),(20ms、0.2 A/m2)脉冲刺激均产生动作电位,峰值分别出现在0.012 s、0.017 s和0.012 s,动作电位幅度约为100mV,持续时间约为2 ms.神经元轴突电刺激响应的有限元模拟结果与实验结果吻合,表明所建立的神经元轴突有限元模型及数值模拟方法合理、可靠,为深入研究神经电生理特性提供了基础模型和仿真分析方法.     

脊髓不同类型α-运动神经元在单突触反射中的作用

在正常人体刺激胫神经条件下观察诱发比目鱼肌(慢肌)和腓肠外侧肌(快肌)的H—反射和M—反应电活动的变化,分析慢肌和快肌直接反应和反射活动的差异,从而阐明脊髓何种类型α—运动神经元在单突触反射中起主要作用。实验结果表明,当M—反应在阈下刺激时比目鱼肌和腓肠外侧肌的H—反射阈值几乎相同。增加刺激强度但不出现M—反应时,比目鱼肌和腓肠外侧肌的H—反射振幅增加,但前者比后者大得多,有明显差异。当M—反应在阈上刺激时引起M—反应和H—反射,并随刺激强度增大二者振幅逐渐加大,但慢肌H—反射振幅比快肌大得多,而M—反应变化二者无明显差异。比目鱼肌属红肌,几乎完全由慢肌纤维组成,腓肠外侧肌属于白肌,主要由快肌纤维所组成.前者由Ⅰ—型α—运动神经元所支配,后者由Ⅱ—型α—运动神经元所支配.由此说明Ⅰ—型α—运动神经元是主要调节慢肌活动的,它由Ia传入纤维所去极化,而在单突触反射中起主要作用。     

降温对猪心室肌细胞动作电位的影响

猪心室肌细胞动作电位在灌流液温度从37℃下降到30℃时,变化不明显。当温度降到25—20℃时,动作电位时程(APD)明显延长,最大去极化速度(dv/dt_(max))明显降低,动作电位振幅下降以及兴奋性降低。当温度降至14±4℃时,任何强度的刺激均不能引起反应。浦肯野氏纤维的自发节律活动对温度的依赖性明显;当温度降至30±3℃时,节律活动即消失。在降温过程中,有时可出现前电位。前电位与动作电位间隔约为60毫秒。前电位可以单独出现,其振幅为10—20毫伏,时程约为210毫秒左右。振幅能随刺激强度增强而加大。前电位发生后,有190毫秒左右的不应期。在浦肯野氏纤维型的动作电位上发现,当温度降到30℃左右时,动作电位的切迹可复极到50％,当降到25℃左右时,切迹达100％复极,动作电位的快成分与慢成分完全分开。快成分的APD约为70毫秒,其不应期为40毫秒左右。     

亚砷酸钠对大鼠离体坐骨神经干复合动作电位的影响

应用电生理方法观察了不同浓度的亚砷酸钠对大鼠离体坐骨神经干复合动作电位的幅度、阈强度、传导速度及持续时间的影响。结果表明:亚砷酸钠溶液浸泡大鼠坐骨神经干30分钟,当浓度高于3×10-4mol/L时,复合动作电位的幅值较对照组明显降低(P<0.01)。复合动作电位的阈强度随亚砷酸钠浓度的升高而增加,差异有显著性(P<0.01)。复合动作电位的传导速度随亚砷酸钠浓度的升高而变慢,但只有亚砷酸钠浓度高于10-3mol/L时,复合动作电位传导速度与对照组相比差异才有显著性(P<0.01)。复合动作电位的持续时间随亚砷酸钠浓度增加而延长,但与对照组相比无差异(P>0.05)。这说明亚砷酸钠可影响大鼠坐骨神经干复合动作电位。     

自突触对HH神经元正弦信号响应的调节

自突触是神经系统中的一类特殊的突触,连接神经元与其自身,也构成了神经系统中最短的信号反馈回路。神经元对外界信号的整合和响应受到自突触调节,有着重要的生理意义和丰富的动力学现象。基于计算模型方法,本文研究了自突触对Hodgkin-Huxley神经元响应外界信号的调节行为。无自突触作用条件下,神经元对不同阈值上正弦信号刺激产生不同锁模形式的动作电位响应,而对阈值下信号需在噪声背景下才能随机响应动作电位。自突触作用的加入,神经元对阈值上正弦信号的响应会被调制,锁模行为发生改变。同时也会出现一些不随自突触变化的刺激信号频段。另外,自突触也能够增强神经元对阈下信号的探测能力,随着突触作用延迟时间增加,神经元的响应会出现自突触诱导的共振现象。     

动物生理学中的几种电位和它们的关系

静息电位是细胞在安静状态下存在于膜两侧的电位差,它是产生其它电位的基础。局部电位是细胞膜受刺激部位的电位变化,是产生动作电位的前提。动作电位是细胞膜受一定强度刺激,在前两电位基础上产生的非衰减性扩布的电位变化。     

基于TMAES对GrC神经元放电活动影响的仿真

经颅磁声电刺激（TMAES）是一种新型无创的脑神经调控技术,具有良好的应用前景.该技术利用静磁场和超声波共同作用所产生的磁声电效应,在神经组织中产生感应电流,进而对神经组织实施刺激.作者基于小脑颗粒细胞模型（GrC模型）,建立了突触连接GrC模型,对TMAES刺激下突触连接GrC模型的动作电位进行仿真,分析了动作电位的传播方向.在TMAES神经元的不同突触连接方式下,对比了兴奋性与抑制性对神经元放电的影响.通过改变抑制点的位置分析了抑制作用在TMAES下对神经元放电模式的影响.仿真结果显示,经颅磁声电刺激对GrC模型神经元放电节律具有重要影响.实现了两个神经元突触连接模型在TMAES下的仿真,对进一步发掘和研究神经元的传导及连接模式具有重要意义.     

脑瘫的外科治疗与选择性脊神经后根切断术神经反射变化的研究

内容①脑立体定向联合靶点：丘脑腹外侧核、丘脑枕、苍白球、中央中核和Forel-H区等；②脊神经后根切断术：上肢C5-T1节段，下肢L2-S1节段；③阈刺激时肌肉出现Ⅲ、Ⅳ级反应为病理性，双倍以上阈刺激出现肌肉的Ⅲ、Ⅳ级反应有假性病理反应。创新点①国内率先采用脑立体定向术与SPR手术相结合治疗儿童脑瘫及对照研究；