46、皮质网络形态功能映射研究方法详解

皮质网络形态功能映射研究方法详解

1. 神经元连接检测技术及相关处理

在神经元连接的研究中，特定技术在不同连接比率下的可行性有所不同。对于一些连接比率较高的神经元连接，该技术效果良好，但当连接比率低于 10% 时，此技术便不可行。

对于非常不成熟的组织，其突触连接极少，且在记录过程中可能迅速衰减。因此，刺激频率必须较低（约每分钟 1 - 2 次刺激），同时应尽量减少未成熟神经元暴露于去极化的高钾内部溶液中，以避免过度动作电位发放和随之而来的突触反应衰减。

此外，还可以采用类似于化学突触的方式来搜索间隙连接。具体操作如下：
1. 在松散贴片配置中，用长度约 100 - 200 毫秒的超极化电流脉冲刺激假定耦合的神经元。
2. 逐渐增加电流幅度，以避免过度刺激对神经元造成损伤。
3. 如果第一个神经元出现等长的超极化反应，则表明建立了间隙连接耦合对。

2. 膜片钳记录与生物素填充

当细胞贴附刺激在突触后神经元中引发短潜伏期（即 5 毫秒内）的突触反应时，操作步骤如下：
1. 撤回“搜索”移液器。
2. 用填充有含生物素细胞内溶液的记录移液器（6 - 8 MΩ，实际尖端尺寸取决于被贴片神经元的大小）重新贴片突触前细胞。
3. 在全细胞（电压记录）模式下引发动作电位，以表征突触连接。通常使用 2 - 5 mg/ml 细胞内溶液的生物素浓度以获得良好的染色效果，生物素必须扩散到细胞中至少 15 分钟，以便在后续的组织学处理中能很好地恢复树突和轴突轮廓。

在神经元标记方面，膜片电极的大小是一个非常关键的因素，具体情况如下表所示：
|电极类型|电阻|优点|缺点|