1. 神经元轴突内神经活动的电变化
在神经机制探索中，唯一最重要的发现是神 经冲动与电位变化相一致。 神经活动的电信号给 予研究者一个研究神经系统功能的手段；电信号 像一个失踪物，通过它，研究者可在 活体的复杂 结构中跟踪神经冲动的去向，同时，也是了解信 息如何在神经系统内编码的唯一线索。
1) 电信号
细胞外纪录 Extracellular Recording
?工作原理：把引导电极安放在神经组织的表面或附近引导神经组织的 电活动。活动部位的神经元去极化，未活动部位极化状态，在容积导 体中两部位电位不同，电流流动，放置在细胞表面的电极会纪录出两 者间的电位差。 ?优点：方便，电极不插入细胞。 ?特点：细胞外电位的波形因记录细胞的不同部位而异
2. 神经元-神经元间化学性突触传递
? 突触神经生理学是神经科学重要分支。研究突触电生理学、结构、功能和
神经化学。 ? 人类神经系统每个细胞处在不同的反复分支的神经网络中。突触种类和大 小复杂的。
Synaptic arrangements in the CNS
Various sizes of CNS synapses
Structure of the voltagegated sodium channel
a. The molecule consists of four domains, I-IV . b. An expanded view of one domain showing the voltage sensor of alpha helix S4 and the pore loop (red). c. The molecule arrange of domains form a pore between them.
（4） 储存和分析电生理实验结果的仪器： 示波器照相机、录音机、计算机（叠加， 直方图，平均等)。
电记录的技术 (A) 细胞外记录法记录法记录单个细胞或一群细胞的电活动。 (B) 微电极细胞内记录法记录膜内外的电位差：静息电位和动作电位。 (C) 全细胞膜片钳记录法记录当膜上单个通道开启或关闭时的电流。
总结：电生理学研究的指标
? 神经纤维上传导的动作电位（all or non ，不衰减性传导）： 分析其频率、潜伏期、传导速度； ? 神经元胞体及树突产生的局部电位（幅度总和）：感受器， 突触后膜EPSP 、IPSP ，运动终板； ? 神经递质和受体。 ? 电压和化学门控通道：理、化性质。
二、电生理学方法
神经系统的信号传递与电生理学 研究方法
一、神经系统的信号传递 二、电生理学方法介绍
高建新 教授
医学院生理学研究所
一、神经系统的信号传递
1.电信号： ? 局部电位（localized graded potential ）：感受器、突触后膜、运动 终板。 ? 动作电位（action potential ）：在神经纤维上传到的AP称为神经冲动。 2. 化学性信息（化学性突触传递） ：神经递质，激素。
?神经纤维外纪录：
细胞外纪录 Extracellular Recording
Measuring the resting membrane potential
1)电信号
Methods of Reconding Action Potentials
神经纤维静息电位与动作 电位波形与产生机制
The voltage-gated channel
Flipping the membrane potential by changing the relative ionic permeability of the membrane.
? 细胞外纪录 (extracellular recording): ? 细胞内纪录 (intracellular single unit recording) ： ? 电压钳（voltage clamp ） ? 膜片钳（patch clamp ） ? 脑电图 (EEG) ? 诱发电位（evoked potential ） ? 微电泳（microelectrophoresis ） ? 抗体微量注射 ? 正电子发射断层扫描术 ? 磁共振成像术
常用的主要仪器
（1) 阴极射线示波器（oscillograph ）：显示电信号，电子流惰性小，是记录神经 非常短促和微弱电流最好的方法。
（2）生物电放大器(amplifier): 频率相应范围大（通频带从0~100kHz ），有足够 高的放大能力，低噪声，高输入阻抗，高的辨差比。
（3）电子刺激器（electronic stimulator ）: 矩形脉冲：刺激强度（幅度: 最大瞬时 值，0 .001~200V 之间，连续可调）、时间（波宽：10 ?s~1s ）、频率(波宽和 延迟时间之和小于频率的倒数)、延迟 ；刺激方式：单，连续，双脉冲刺激；同步 输出：触发其他需要与刺激同步的仪器（示波器，微电泳，照相等）一起工作。 刺激突触传递
2. 神经元-神经元间化学性突触传递
A membrane ion channel ?The properties: ion selectivity and gating.
A membrane ion channel ?The properties: ion selectivity and gating.
Transmitter actions at G-protein-coupled receptors. The binding of neurotransmitter to the receptor leads to the activation of G-proteins. Activated G-proteins activate effector proteins, which may be (a) ion channels or (b) enzymes that generate intracellular second messengers.