中华蟾蜍原始梨状区神经元自发电活动的胚后发育

王云 *

1.辽宁中医药大学附属第二医院 辽宁 沈阳 110032；

2.沈阳师范大学化学与生命科学学院 辽宁 沈阳 110034

中华蟾蜍原始梨状区神经元自发电活动的胚后发育

王云1王畅2梁传成2王丽文2*

1.辽宁中医药大学附属第二医院 辽宁 沈阳 110032；

2.沈阳师范大学化学与生命科学学院 辽宁 沈阳 110034

为探讨中华蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)原始梨状区神经元自发电活动的胚后发育，我们应用微电极电生理技术，对中华蟾蜍胚后原始梨状区神经元的自发放电活动进行在体胞外记录。结果显示，随着原始梨状区的发育，单个放电、簇状放电逐渐增多；放电幅度增高，在变态完成期达最大；放电频率在成体期达最大。表明神经元的兴奋性提高，神经元电活动形式逐渐呈现多样化。

中华蟾蜍；原始梨状区；自发电活动；胚后发育

神经系统的发育是生物个体发育中重要的组成部分，而大脑的发育在一定程度上表明了物种的进化程度。目前有关脑发育的研究多在形态学和组织学上[1,2]，其发育的电活动研究报道较少。我们应用微电极电生理学技术，对中华蟾蜍Bufo bufo gargarizans胚后六个典型时期原始梨状区进行了电生理学研究，探讨其电生理学发育特性，为进一步的研究工作奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物

实验用中华蟾蜍幼体采自辽宁省沈阳市郊区，亚成体和成体购自沈阳医学院。以王昌对中华蟾蜍胚胎发育的分期为标准[3]，选用鳃盖完全愈合期、圆锤状肢芽期、肛管退化期、变态完成期、亚成体期及成体期六个典型时期。发育各期中华蟾蜍各5例。

1.2 自发放电的测定

常规手术方法暴露不同发育时期蟾蜍的端脑并剥离硬脑膜。用微电极推进器(西北光学仪器厂，WF-2型)将内充3mol KCl、阻抗5-15M 的玻璃微电极插入原始梨状区中。放电信号经由高阻抗微电极放大器(成都仪器厂，WF-IB型)后进入信号采集处理系统(成都仪器厂，RM6240型)，在计算机上观察并记录原始大脑皮层神经元的电活动。

1.3 数据统计分析

实验数据用SPSS16.0软件统计分析，各组之间的差异性采用单因素方差分析(One Way ANOVA) 和Tukey's多重比较，以平均值±标准差表示(mean±SD)，P<0.05即认为差异显著。

2 结果

2.1 胚后各阶段原始梨状区神经元的自发放电

实验共记录到五种自发放电类型，分别为单个放电、连续放电、簇状放电、连续簇状放电和不规则放电，在不同的发育时期各类型放电单位所占比例不同(图1A)。胚后发育的早期鳃盖完全愈合期和圆锤状肢芽期只有4种放电类型，没有记录到不规则放电。随着发育的进行，单个放电、簇状放电逐渐增多。

2.2 胚后各阶段原始大脑皮层自发放电的电生理学特性

A

B

C

我们对中华蟾蜍胚后发育各阶段原始梨状区的单个和连续放电幅度以及连续单个和连续簇状放电频率进行了统计分析，结果见图1B和C。图1B表明，单个放电幅度随着发育的进行逐渐增高，在变态完成期达最大，差异显著(P<0.05)；连续放电幅度也是在变天完成期达最大，差异显著(P<0.05)。图1C表明，两种放电频率均随着发育的进行而降低，但在成体期再次升高且达最大，差异显著(P<0.05)，且连续簇状放电较连续单个放电变化显著。

3 讨论

中华蟾蜍原始梨状区位于侧脑室的外侧缘，和原始大脑皮层、纹状体的界线较为清晰，在进化上与哺乳动物的梨状叶同源[1]。原始梨状区主要是接受背外侧部的嗅束形成嗅觉中枢[2]。变态完成期的原始犁状区放电类型数量最多、放电幅度最大，这与变态完成期端脑神经元数量是中华蟾蜍神经系统发育过程中细胞增殖的最高峰相一致[1]。在此后的发育过程中，大约有20～90%的神经元发生了退化、衰退和死亡。通过细胞凋亡塑造神经系统大体形态，即在数量上调节神经系统不同细胞群体的比例，为神经元轴突生长创造环境，从而建立起神经细胞间的突触联系，形成成熟的功能性神经细胞，使整个中华蟾蜍的端脑功能进一步完善。我们的实验结果也表明了这一发育特点，神经细胞在发育过程中的增殖和退化可能是导致某些自发放电形式的数量或频率出现差异的原因[4,5]。

[1]王畅,毕远阁,王欢欢,等.亚成体中华蟾蜍端脑形态学与组织学的初步研究[J].四川动物，2009,28(1):35-39

[2]蒋一淼,张育辉. 2003.北方山溪鲵端脑细胞构筑的组织学观察[J].陕西师范大学学报(自然科学版), 31(4): 80-83

[3]王昌,贾杏珍,李琰,等.中华大蟾蜍的胚胎发育的初步观察[J].两栖爬行动物学报,1984，3(2)：39-48

[4]Nordgreen J, Horsberg E, Ranheim B, et al .Somatosensory evoked potentials in the telencephalon of Atlantic salmon (Salmo salar) following galvanic stimulation of the tail[J].J Comp Physiol A, 2007, 193:1235-1242.

[5]Leng Jie, Jiang Li, Cheng Hengsheng. Electrophysiological characteristics of early differentiated neural stem cells in embryonic rats[J]. Acta Acad Med,2010,32(3):238-241.

辽宁省教育厅基金资助项目(2011196)

R332

B

1009-6019(2014)08-0137-01