依托咪酯对大鼠大脑皮层S1区神经元膜电生理的影响

摘要

目的：初级感觉皮层(S1)是特异性投射系统的高级神经中枢，该区是处理躯体疼痛感觉的关键脑区。目前大多数关于全麻机制的研究主要集中在与意识和记忆相关的丘脑和海马，而全麻药物对特异性投射系统是否存在直接作用还鲜见报道。我们先前的活体研究已显示异丙酚麻醉能够减弱S1区的自发活动。本实验将通过全细胞脑片膜片钳技术，探究依托咪酯对初生大鼠脑片S1区神经元膜电生理的影响。在电压钳及电流钳模式下，本实验将针对神经元膜的电压门控钠、钾离子通道以及动作电位的功能变化进行研究。
　　 方法：制备SD大鼠(7-14天)脑片，并通过全细胞脑片膜片钳技术测定S1区神经元膜动作电位和电压门控离子通道电流。根据离子通道种类的不同，将所得脑片分为电压门控钠离子通道组，电压门控钾离子通道组和动作电位组。每组中又包括对照组和实验组：对照组灌流正常脑脊液，实验组灌流终浓度不同的依托咪酯脑脊液(3、6、9、12μM/L)。然后通过不同的刺激方案，探究依托咪酯是否可呈浓度依赖性的改变：电压门控钠离子通道的激活过程，失活过程和失活后恢复过程；电压门控钾离子通道的激活过程；动作电位的电生理特性。
　　 结果：
　　 1.随着依托咪酯灌流浓度不断升高，神经元动作电位的阈电位上升、峰电位幅度下降、阈电位到峰电位的时程变长、去极化斜率减慢；
　　 2.依托咪酯呈浓度依赖性的抑制S1区神经元电压门控钠离子电流峰值；然而，依托咪酯并不不影响S1区神经元电压门控钠离子通道的激活过程；依托咪酯呈浓度依赖性的使电压门控钠离子通道的失活曲线向超极化方向发展，并且延长失活后的恢复时间；
　　 3.依托咪酯呈浓度依赖性的抑制S1区神经元瞬间外向钾离子电流；此外，依托咪酯还呈浓度依赖性的使瞬间外向钾离子通道的激活曲线向去极化方向发展；依托咪酯呈浓度依赖性的增加延迟整流钾离子通道电流，但不改变其激活过程。
　　 结论：
　　 1.依托咪酯对S1区神经元的膜电生理活动具有直接的抑制作用；
　　 2.依托咪酯呈浓度依赖性的抑制S1区神经元的动作电位，提示依托咪酯有抑制S1区神经元兴奋性的作用；
　　 3.依托咪酯对S1区神经元动作电位的抑制作用是通过抑制电压门控钠、钾离子通道来实现的；
　　 4.S1区神经元膜上延迟整流钾离子通道可能不参与依托咪酯全麻效应的实现。