丙泊酚麻醉影响基底核GABAA受体调控前额叶皮层脑电活动的机制研究

摘要

目的:
　　基底核（nucleus basalis,NB）接受来自下丘脑和脑干促觉醒神经核团的神经投射，同时又发出神经纤维投射到大脑皮层，担任网状上行激活系统和皮层中继核的作用。丙泊酚是临床最为常用的静脉麻醉药，其主要的作用靶点为GABAA受体。然而NB及其内GABAA受体是否参与调控丙泊酚麻醉-觉醒的过程尚未明确。本实验通过损毁NB或NB微注射GABAA受体激动剂或拮抗剂,观察丙泊酚麻醉大鼠翻正反射消失（loss of righting reflex,LORR）/恢复时间(return of righting reflex,RORR)及对前额叶皮层（frontal cortex,FC）脑电的影响，探讨NB及GABAA受体在丙泊酚麻醉中的作用机制，为全麻机制研究提供新思路。
　　方法：
　　健康雄性SD大鼠50只，体重250-350g。本实验分为两部分，第一部分为NB损毁实验，第二部分为NB微注射实验。
　　第一部分：将20只大鼠随机分为2组（n=10）：①对照组，单侧NB注入1μl磷酸盐缓冲液；②损毁组，单侧NB注入1μl非特异性损毁药ibotenic acid(10μg/μl)，成功建模14天后开始实验。首先,采用序贯法测定尾静脉注射丙泊酚致大鼠LORR的50％有效剂量（50%effective dose，ED50）；其次,以50mg/kg/h的剂量尾静脉持续泵入丙泊酚测定大鼠LORR；最后，单次尾静脉注射12mg/kg的丙泊酚测定大鼠RORR，同时记录大鼠在丙泊酚（50mg/kg/h）麻醉状态下的FC脑电活动。
　　第二部分：30只大鼠随机分为3组:①A组（saline组），NB微注射1μl saline;②B组（muscimol组）, NB微注射1μl muscimol(GABAA受体激动剂，0.5μg/μl);③ C组（gabazine组），NB微注射1μl gabazine(GABAA受体拮抗剂，0.2μg/μl)，所有大鼠微注射速度均为0.25μl/min。微注射结束后，尾静脉持续泵入丙泊酚（50mg/kg/h）测定LORR。尾静脉注射丙泊酚（12mg/kg）致大鼠LORR后，分别观察微注射saline/muscimol/gabazine，对RORR的影响。最后，丙泊酚（50mg/kg/h）麻醉下,测定 NB微注射药物后对FC脑电活性的变化。
　　结果：
　　第一部分：与对照组相比，IBA（ibotenic acid）损毁~44%单侧NB神经元(P<0.05)。损毁组LORR的剂量-反应性曲线轻度左移（P>0.05）。单侧损毁NB未影响LORR（P>0.05），但显著延长RORR（P<0.05），同时明显增加丙泊酚麻醉（50mg/kg/h）状态下前额叶皮层delta波的比率（P<0.05）。
　　第二部分：与saline组相比,NB微注射muscimol后延长RORR(P<0.05)，增加FC delta波的比率(P<0.05)，对LORR和ED50无明显影响(P>0.05);NB微注射gabazine则缩短RORR(P<0.05)，降低FC delta波的比率(P<0.05)，LORR和ED50未发生明显改变（P>0.05）。
　　结论：
　　(1)NB脑区参与调控丙泊酚麻醉苏醒过程，单侧损毁NB增加FC delta波的比率，延长丙泊酚麻醉苏醒时间。
　　(2)丙泊酚调控大鼠麻醉苏醒过程和FC脑电活性，可由NB内GABAA受体介导。

目录

声明

中英文缩略词表

第一部分基底核损毁对丙泊酚麻醉大鼠行为学和前额叶皮层EEG的影响

前言

1 材料与方法

1.1实验动物

1.2 主要实验试剂

1.3 主要实验仪器

1.4 实验方法

1.5 统计

2 结果

2.1 基底核的定位及药物微注射速度的确定

2.2 基底核神经元的损毁效果

2.3 大鼠行为学测定

2.4 大鼠前额叶皮层EEG记录

3 小结

第二部分基底核GABAA受体对丙泊酚麻醉大鼠行为学和前额叶皮层EEG的影响

前言

1材料与方法

1.1实验动物

1.2 实验分组

1.3 溶液的配制和保存

1.4 脑区微注射及脑电模型的建立

1.5 行为学和脑电记录

1.6统计

2结果

2.1 行为学结果

2.2 前额叶皮层EEG记录结果

3 小结

4 讨论

4.1 基底核参与丙泊酚麻醉苏醒过程

4.2 丙泊酚麻醉的苏醒过程由基底核GABAA受体介导

4.3本实验的不足和可深化之处

4.4本实验难点与创新点

5 结论

参考文献

综述:基底前脑调控皮层活性和睡眠-觉醒作用的机制进展

致谢

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