猫扣带回前部内脏伤害感受神经元的诱发反应
中国医科大学脑研究所神经生理研究室；沈阳 110001 吴敏范；滕国玺
关键词：扣带回前部；内脏痛；伤害性感受神经元；细胞内电位
摘要：应用玻璃微电极细胞内电位记录技术, 观察了20只猫扣带回前部461个神经元对电刺激对侧内脏大神经的诱发反应及其电生理特性。在被观察的神经元中, 176个为刺激相关神经元。根据诱发反应的特性, 将其分为特异性内脏伤害感受神经元(114个, 64.77%)、非特异性内脏伤害感受神经元(34个, 19.32%)及非内脏伤害感受神经元(28个, 15.91%)。诱发反应分为兴奋性(59.46%)、抑制性(22. 30%)及混合性反应(18.24%)三种。285个为刺激非相关神经元。 结果提示, 内脏大神经的传入通路投射到对侧的扣带回前部; 扣带回前部存在内脏伤害感受神经元, 可分为两种类型, 它们在痛觉的感受及调制中可能起不同的作用。
内脏痛是一种有意识的感觉活动, 因此, 传递内脏痛觉的信号必定要到达大脑皮层。大脑皮层参与痛觉感受及调制的研究日益受到重视。扣带回是边缘系统的重要组成部分, 位于大脑半球内侧面。有人应用磁共振成像术(MRI) 和正电子断层扫描术(PET) 在健康自愿者身上研究发现, 肢体热伤害性刺激可引起受试者扣带回前部(anterior cingulate gyrus, ACG)、岛叶、大脑皮层第二躯体感觉区(SⅡ)和第一躯体感觉区(SⅠ)血流量明显增加[1], 提示ACG等可能接受伤害信息的传入。有人报道, ACG存在躯体伤害性感受神经元[2], 扣带回的活动可以影响痛感觉[3], 参与痛情绪的编码活动[4]。但ACG与内脏痛觉的关系尚未见报道。内脏痛觉主要由内脏大神经(greater splanchnic nerve, GSN)中的传入纤维传导。关于GSN传入路是否投射到ACG尚未见报道。本文利用强电流刺激GSN作为内脏伤害性刺激, 采用在体微电极细胞内记录技术, 记录ACG神经元细胞内电位反应, 验证ACG是否存有GSN代表区, 是否存有内脏伤害感受神经元, 并观察其电生理学特性, 为大脑皮层在内脏痛感受中的作用提供新的科学依据。
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实验选用成年健康猫20只(2.0～3.5 kg), 雌雄不拘。右前肢局麻条件下行静脉插管, 建立给药途径。戊巴比妥钠(40 mg/kg体重)静脉麻醉。暴露气管, 插入气管套管, 保持呼吸通畅或备人工呼吸。于左侧背部腹膜外暴露GSN, 结扎其外周端, 于其中枢端放置双极银丝保护刺激电极(极间距离2.5 mm)。置神经蜡和明胶海绵以防止周围组织液使电短路并吸收体液, 防止神经干燥及刺激电流外溢。将头部固定于立体定位仪, 参照Snider猫脑定位图谱[5], 暴露右侧ACG (AP, 17.0～19.0 mm; RL, 0.3～2.7 mm), 并用50℃固定熔点的蜡覆盖脑表面以防干燥及脑波动。做小脑延髓池引流以降低脑压与减少脑波动。实验过程中, 每小时静脉注射1%戊巴比妥钠1 ml以补充麻醉药; 动物直肠温度保持在37～38℃之间。
将尖端直径≤0.5 μm、 内充3 mol/L KCl溶液、 电极电阻30～50 MΩ的玻璃微电极经推进器逐渐推入ACG。当微电极插入神经元看到静息电位并待其稳定后, 电刺激GSN (刺激参数为单脉冲方波, 强度1.0 mA, 波宽0.5 ms)。此刺激足以使GSN中Aδ和C纤维兴奋, 产生瞳孔散大、血压升高等痛反应。观察诱发反应。重复刺激2～3次, 选反应稳定、静息电位绝对值≥40 mV、膜电位稳定5 min以上的神经元进行观察, 不符合条件者舍弃。将引导的细胞内电位经MEZ-8201生物电放大器输入VC-10示波器, 观察神经元的电活动同时做磁带记录, 再输入ATAC-350数据处理机处理, 并由X-Y记录仪描记实验结果。
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1. ACG神经元分类及其细胞内电位实验共记录了461个神经元的细胞内电位, 静息电位(resting potential, Rp)平均值为-54.20±14.25 mV。根据神经元对刺激GSN是否发生反应, 分为刺激相关神经元即对刺激GSN产生诱发反应的神经元(176/461, 38.18%)与非相关神经元即不产生诱发反应的神经元(285/461, 61.82%)。前者的Rp平均值(-51.01±12.37 mV)明显低于后者的Rp平均值(-56.25±14.99 mV, P<0.01)。在176个相关神经元中, 又根据诱发反应的性质, 将对伤害性刺激产生长潜伏期反应的神经元称为内脏伤害感受神经元(visceral nociceptive neu～rons, VNNs, 占84.09%); 仅产生短潜伏期反应的神经元则称为非内脏伤害感受神经元(non-visceral nociceptive neu～rons, NVNNs, 占15.91%)。VNNs又可分为仅产生长潜伏期反应的特异性内脏伤害感受神经元(specific viscero～noci～ceptive neu～rons, SVNNs, 占77.03%)与既产生长潜伏期反应又产生短潜伏期反应的非特异性内脏伤害感受神经元(non-specific visceronociceptive neu～rons, NSVNNs, 占22.97%)。
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2. VNNs的自发生物电活动VNNs的自发生物电活动形式多种多样, 频率各异, 但主要有静息无放电(占51.35%)、突触电活动(占12.84%)、偶发性锋电位放电(占18.92%)、紧张性锋电位放电(占8.11%)和节律性高频放电(占8.78%)等五种模式(见图1)。在148个VNNs中, 53个有自发放电, 占35.81%。
图 1. VNNs的自发生物电活动模式
Fig. 1. Modes of spontaneous biological electric ac～ti～vities of VNNs in ACG. A. No-discharges in resting state. Rp, 57 mV. B. Synaptic activities. Rp, 43 mV. C. Occasional dis～charges. Rp, 54 mV. D. Continuous tonic discharges. Rp, 64 mV. E. Rhythmic high frequency discharges. Rp, 50 mV.
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3. 阈强度根据NSVNNs对不同强度刺激GSN产生反应的观察, 发现刺激强度为0.3～0.4 mA时, NSVNNs只产生短潜伏期诱发反应, 随刺激强度的增加, 产生长潜伏期诱发反应, 当强度达到0.5～0.6 mA以上时, 诱发反应不再变化, 说明内脏痛伤害性反应阈值为0.5～0.6 mA。本实验均采用1.5倍阈上电流刺激GSN作为内脏痛伤害性刺激。
4. VNNs的诱发反应诱发反应的潜伏期: 同一VNNs的诱发反应潜伏期较为恒定, 但不同VNNs的则不尽相同。按照潜伏期的长短, 诱发反应可分为四种: 第一种为短潜伏期反应, 其潜伏期在10～45 ms之间, 平均值为(26.94±9.43) ms(n=36); 第二种的潜伏期在50～90 ms之间, 平均值为(62.11±13.12) ms (n=64); 第三种的潜伏期在100～200 ms之间, 平均值为(144.08±31.92) ms (n=38); 第四种的潜伏期在205～410 ms之间, 平均值为 (305.32±55.65) ms (n=31), 后三种为长潜伏期反应。不同的VNNs可有一种或多种不同的诱发反应。诱发反应潜伏期的频度分布如图2所示。
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图 2. 诱发反应潜伏期的频度分布
Fig. 2. Distribution of evoked responses of different latencies.
诱发反应的形式: 同一VNNs基本相同, 但不同VNNs的反应形式不同, 可以分为兴奋性反应(59.46%)、抑制性反应(22.30%)及混合性反应(18.24%)三类。兴奋性反应包括刺激GSN诱发的兴奋性突触后电位(EPSP)或其上的锋电位发放或诱发锋电位或原有自发放电频率的增加, 即增频反应(图3)。在增频反应中兴奋性后发放较多, 持续性后续增频效应能持续几秒到几十秒。共观察了12个此类型反应的神经元。抑制性反应包括抑制性突触后电位(IPSP)或锋电位抑制或原有自发放电频率的降低, 即减频反应(图4)。 混合性反应包括先兴奋后抑制或先抑制后兴奋, 即EPSP-IPSP序列或IPSP-EPSP序列等。
图 3. 不同VNNs对刺激GSN所诱发的各种兴奋性反应
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Fig. 3. Excitatory responses in different VNNs evoked by sti～mu～lating GSN. A. Single-EPSP. B. Double-EPSPs. C. Spikes on EPSP. D. Uni-spike. E. Increased discharges (upper curve as control).
图 4. 不同VNNs对刺激GSN所诱发的各种抑制性反应
Fig. 4. Inhibitory responses in different VNNs evoked by sti～mu～lating GSN. A. Single-IPSP. B. Double-IPSPs. C. Discharges dis～continued by IPSP. D. Decreased dis～charges (upper curve as control).
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5. 静脉注射吗啡对VNNs诱发反应的影响
静脉注射吗啡(1 mg/kg体重), 1 min后长潜伏期兴奋性反应受到明显地抑制, 2～3 min后锋电位消失, 25 min后反应恢复。共观察7例。说明吗啡可抑制VNNs的诱发反应。
GSN是上腹腔痛觉传入的主要神经。ACG是边缘系统的重要组成部分。目前, 还没有见到关于GSN投射到ACG的报道。本实验利用电刺激GSN, 在对侧ACG记录到潜伏期不同的诱发反应, 说明GSN的传入通路投射到对侧ACG, ACG有GSN代表区。诱发反应潜伏期的不同, 可能与GSN中不同直径、传导速度不同的纤维兴奋及中枢存在不同突触有关。GSN中传导痛觉的纤维为Aδ纤维和C纤维。 根据神经元反应潜伏期及刺激与记录部位间的距离估算, 第二种潜伏期的反应可能由GSN中的Aδ纤维兴奋所引起; 第三种和第四种潜伏期的反应可能由C类纤维兴奋所引起。而第一种潜伏期的反应可能为非痛觉反应成分[6]。
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Sikes和Vogt用细胞外微电极记录方法发现, 在家兔扣带回前部24区既有只对伤害性刺激起反应的特异性躯体伤害感受神经元, 又有对其它会聚传入冲动也起反应的广动力范围神经元, 即非特异性躯体伤害感受神经元。在观察的神经元中, 27.68%对伤害性电刺激皮肤起反应; 42.08%对伤害性机械刺激起反应; 19.15%对伤害性热刺激起反应; 78.57%对非伤害性触觉刺激起反应[2]。Yamamura等应用细胞内记录技术发现, 大鼠扣带回前部特异性躯体伤害感受神经元占观察神经元的60%左右, 而非特异性躯体伤害感受神经元占40%左右[7]。上述实验中, ACG存在伤害感受神经元数量的不同, 可能与采用的实验对象不同以及ACG存在种属差异有关, 也可能与采用的实验方法不同有关。
目前, 还没有见到关于ACG存在VNNs的报道。本文观察到电刺激GSN在ACG产生的诱发反应潜伏期长, 并产生散瞳等痛反应, 此反应可被吗啡抑制, 说明此反应具有内脏伤害感受性质, ACG存在VNNs。VNNs占观察神经元的32.10%, 其中SVNNs占77.03%, NSVNNs占22.97%。在ACG中发现SVNNs为痛觉的特异性学说提供了新的实验科学依据。
, 百拇医药
电刺激GSN在ACG产生的诱发反应比较复杂, 主要表现为兴奋性反应、抑制性反应和混合性反应三种形式。这可能是因为(1)ACG为移行皮质; (2)GSN的冲动上传到ACG的途径十分复杂; (3)ACG神经元具有复杂的自发放电活动。不同的神经元只有通过不同的神经网络才表现出不同的生物电活动特性[8]。因此, 我们推测: 与ACG VNNs相联系的神经网络比较复杂, VNNs在内脏痛觉感受及调制中的作用比较复杂。SVNNs对强刺激起反应, 可能伺服伤害信息的感受; 而NSVNNs对弱刺激也能产生反应, 可能与痛觉产生的警觉和情绪反应有关[9]。
总之, 本实验用电生理方法证明GSN传入纤维投射到对侧ACG; ACG存在VNNs, 分为SVNNs和NSVNNs两种。本文讨论了VNNs的电生理特性及其在内脏痛觉感受及调制中的作用。
衷心感谢刘素珍老师和蔡葵老师在本实验中所给予的大力协助。
, 百拇医药
吴敏范,Corresponding author. Present address: Department of Physiology, Shenyang Medical College, Shenyang 110031. Tel: 024-86847695-336
作者：中国医科大学脑研究所神经生理研究室, 沈阳 110001)
中国医科大学脑研究所神经生理研究室, 沈阳 110001)
参 考 文 献
[1] Talbot JD, Marrett S, Evans AC et al. Multiple re～pre～sen～ta～tions of pain in human cerebral cortex. Science, 1991, 251 (4999): 1355～1358.
, 百拇医药
[2] Sikes RW, Vogt BA. Nociceptive neurons in area 24 of rabbit cingulate cortex. J Neurophysiol, 1992, 68: 1720～1732.
[3] Melzack R, Dennis SG. Neurophysiological foundation of pain. In: Sternbach RA ed. The Psychology of Pain. New York: Raven Press, 1978, 1～26, 96～103.
[4] Rainville P, Duncan GH, Price DD et al. Pain affect en～coded in human anterior cingulate but not somatosensory cortex. Science, 1997, 277 (5328): 968～971.
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[5] Snider RS, Niemer WT. A Stereotaxic Atlas of the Cat Brain. Chicago: University of Chicago Press, 1961.
[6] Chen JH (陈京红), Teng GX (滕国玺). Intracellular elec～tro～physiol～ogical characteristics of visceral nociceptive neurons in cortex SⅠ area of cats. Acta Physiol Sin (生理学报), 1999, 51 (1): 31～37 (in Chinese with English abstract).
[7] Yamamura H, Iwata K, Tsuboi Y et al. Morphological and elec～tro～phy～siological properties of ACCx nociceptive neurons in rats. Brain Res, 1996, 735: 83～92.
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[8] Jahnsen H, Llinás R. Electrophysiological properties of guinea-pig thalamic neurons: an in vitro study. J Physiol, 1984, 349: 205～226.
[9] Craig ADJR, Kniffki KD. Spinothalamic lumbosacral la～mi～niral cells responsive to skin and muscle stimulation in the cat. J Physiol (London), 1985, 365: 197～221.
Received 2000-03-26 Accepted 2000-06-16, 百拇医药
关键词：扣带回前部；内脏痛；伤害性感受神经元；细胞内电位
摘要：应用玻璃微电极细胞内电位记录技术, 观察了20只猫扣带回前部461个神经元对电刺激对侧内脏大神经的诱发反应及其电生理特性。在被观察的神经元中, 176个为刺激相关神经元。根据诱发反应的特性, 将其分为特异性内脏伤害感受神经元(114个, 64.77%)、非特异性内脏伤害感受神经元(34个, 19.32%)及非内脏伤害感受神经元(28个, 15.91%)。诱发反应分为兴奋性(59.46%)、抑制性(22. 30%)及混合性反应(18.24%)三种。285个为刺激非相关神经元。 结果提示, 内脏大神经的传入通路投射到对侧的扣带回前部; 扣带回前部存在内脏伤害感受神经元, 可分为两种类型, 它们在痛觉的感受及调制中可能起不同的作用。
内脏痛是一种有意识的感觉活动, 因此, 传递内脏痛觉的信号必定要到达大脑皮层。大脑皮层参与痛觉感受及调制的研究日益受到重视。扣带回是边缘系统的重要组成部分, 位于大脑半球内侧面。有人应用磁共振成像术(MRI) 和正电子断层扫描术(PET) 在健康自愿者身上研究发现, 肢体热伤害性刺激可引起受试者扣带回前部(anterior cingulate gyrus, ACG)、岛叶、大脑皮层第二躯体感觉区(SⅡ)和第一躯体感觉区(SⅠ)血流量明显增加[1], 提示ACG等可能接受伤害信息的传入。有人报道, ACG存在躯体伤害性感受神经元[2], 扣带回的活动可以影响痛感觉[3], 参与痛情绪的编码活动[4]。但ACG与内脏痛觉的关系尚未见报道。内脏痛觉主要由内脏大神经(greater splanchnic nerve, GSN)中的传入纤维传导。关于GSN传入路是否投射到ACG尚未见报道。本文利用强电流刺激GSN作为内脏伤害性刺激, 采用在体微电极细胞内记录技术, 记录ACG神经元细胞内电位反应, 验证ACG是否存有GSN代表区, 是否存有内脏伤害感受神经元, 并观察其电生理学特性, 为大脑皮层在内脏痛感受中的作用提供新的科学依据。
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实验选用成年健康猫20只(2.0～3.5 kg), 雌雄不拘。右前肢局麻条件下行静脉插管, 建立给药途径。戊巴比妥钠(40 mg/kg体重)静脉麻醉。暴露气管, 插入气管套管, 保持呼吸通畅或备人工呼吸。于左侧背部腹膜外暴露GSN, 结扎其外周端, 于其中枢端放置双极银丝保护刺激电极(极间距离2.5 mm)。置神经蜡和明胶海绵以防止周围组织液使电短路并吸收体液, 防止神经干燥及刺激电流外溢。将头部固定于立体定位仪, 参照Snider猫脑定位图谱[5], 暴露右侧ACG (AP, 17.0～19.0 mm; RL, 0.3～2.7 mm), 并用50℃固定熔点的蜡覆盖脑表面以防干燥及脑波动。做小脑延髓池引流以降低脑压与减少脑波动。实验过程中, 每小时静脉注射1%戊巴比妥钠1 ml以补充麻醉药; 动物直肠温度保持在37～38℃之间。
将尖端直径≤0.5 μm、 内充3 mol/L KCl溶液、 电极电阻30～50 MΩ的玻璃微电极经推进器逐渐推入ACG。当微电极插入神经元看到静息电位并待其稳定后, 电刺激GSN (刺激参数为单脉冲方波, 强度1.0 mA, 波宽0.5 ms)。此刺激足以使GSN中Aδ和C纤维兴奋, 产生瞳孔散大、血压升高等痛反应。观察诱发反应。重复刺激2～3次, 选反应稳定、静息电位绝对值≥40 mV、膜电位稳定5 min以上的神经元进行观察, 不符合条件者舍弃。将引导的细胞内电位经MEZ-8201生物电放大器输入VC-10示波器, 观察神经元的电活动同时做磁带记录, 再输入ATAC-350数据处理机处理, 并由X-Y记录仪描记实验结果。
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1. ACG神经元分类及其细胞内电位实验共记录了461个神经元的细胞内电位, 静息电位(resting potential, Rp)平均值为-54.20±14.25 mV。根据神经元对刺激GSN是否发生反应, 分为刺激相关神经元即对刺激GSN产生诱发反应的神经元(176/461, 38.18%)与非相关神经元即不产生诱发反应的神经元(285/461, 61.82%)。前者的Rp平均值(-51.01±12.37 mV)明显低于后者的Rp平均值(-56.25±14.99 mV, P<0.01)。在176个相关神经元中, 又根据诱发反应的性质, 将对伤害性刺激产生长潜伏期反应的神经元称为内脏伤害感受神经元(visceral nociceptive neu～rons, VNNs, 占84.09%); 仅产生短潜伏期反应的神经元则称为非内脏伤害感受神经元(non-visceral nociceptive neu～rons, NVNNs, 占15.91%)。VNNs又可分为仅产生长潜伏期反应的特异性内脏伤害感受神经元(specific viscero～noci～ceptive neu～rons, SVNNs, 占77.03%)与既产生长潜伏期反应又产生短潜伏期反应的非特异性内脏伤害感受神经元(non-specific visceronociceptive neu～rons, NSVNNs, 占22.97%)。
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2. VNNs的自发生物电活动VNNs的自发生物电活动形式多种多样, 频率各异, 但主要有静息无放电(占51.35%)、突触电活动(占12.84%)、偶发性锋电位放电(占18.92%)、紧张性锋电位放电(占8.11%)和节律性高频放电(占8.78%)等五种模式(见图1)。在148个VNNs中, 53个有自发放电, 占35.81%。
图 1. VNNs的自发生物电活动模式
Fig. 1. Modes of spontaneous biological electric ac～ti～vities of VNNs in ACG. A. No-discharges in resting state. Rp, 57 mV. B. Synaptic activities. Rp, 43 mV. C. Occasional dis～charges. Rp, 54 mV. D. Continuous tonic discharges. Rp, 64 mV. E. Rhythmic high frequency discharges. Rp, 50 mV.
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3. 阈强度根据NSVNNs对不同强度刺激GSN产生反应的观察, 发现刺激强度为0.3～0.4 mA时, NSVNNs只产生短潜伏期诱发反应, 随刺激强度的增加, 产生长潜伏期诱发反应, 当强度达到0.5～0.6 mA以上时, 诱发反应不再变化, 说明内脏痛伤害性反应阈值为0.5～0.6 mA。本实验均采用1.5倍阈上电流刺激GSN作为内脏痛伤害性刺激。
4. VNNs的诱发反应诱发反应的潜伏期: 同一VNNs的诱发反应潜伏期较为恒定, 但不同VNNs的则不尽相同。按照潜伏期的长短, 诱发反应可分为四种: 第一种为短潜伏期反应, 其潜伏期在10～45 ms之间, 平均值为(26.94±9.43) ms(n=36); 第二种的潜伏期在50～90 ms之间, 平均值为(62.11±13.12) ms (n=64); 第三种的潜伏期在100～200 ms之间, 平均值为(144.08±31.92) ms (n=38); 第四种的潜伏期在205～410 ms之间, 平均值为 (305.32±55.65) ms (n=31), 后三种为长潜伏期反应。不同的VNNs可有一种或多种不同的诱发反应。诱发反应潜伏期的频度分布如图2所示。
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图 2. 诱发反应潜伏期的频度分布
Fig. 2. Distribution of evoked responses of different latencies.
诱发反应的形式: 同一VNNs基本相同, 但不同VNNs的反应形式不同, 可以分为兴奋性反应(59.46%)、抑制性反应(22.30%)及混合性反应(18.24%)三类。兴奋性反应包括刺激GSN诱发的兴奋性突触后电位(EPSP)或其上的锋电位发放或诱发锋电位或原有自发放电频率的增加, 即增频反应(图3)。在增频反应中兴奋性后发放较多, 持续性后续增频效应能持续几秒到几十秒。共观察了12个此类型反应的神经元。抑制性反应包括抑制性突触后电位(IPSP)或锋电位抑制或原有自发放电频率的降低, 即减频反应(图4)。 混合性反应包括先兴奋后抑制或先抑制后兴奋, 即EPSP-IPSP序列或IPSP-EPSP序列等。
图 3. 不同VNNs对刺激GSN所诱发的各种兴奋性反应
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Fig. 3. Excitatory responses in different VNNs evoked by sti～mu～lating GSN. A. Single-EPSP. B. Double-EPSPs. C. Spikes on EPSP. D. Uni-spike. E. Increased discharges (upper curve as control).
图 4. 不同VNNs对刺激GSN所诱发的各种抑制性反应
Fig. 4. Inhibitory responses in different VNNs evoked by sti～mu～lating GSN. A. Single-IPSP. B. Double-IPSPs. C. Discharges dis～continued by IPSP. D. Decreased dis～charges (upper curve as control).
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5. 静脉注射吗啡对VNNs诱发反应的影响
静脉注射吗啡(1 mg/kg体重), 1 min后长潜伏期兴奋性反应受到明显地抑制, 2～3 min后锋电位消失, 25 min后反应恢复。共观察7例。说明吗啡可抑制VNNs的诱发反应。
GSN是上腹腔痛觉传入的主要神经。ACG是边缘系统的重要组成部分。目前, 还没有见到关于GSN投射到ACG的报道。本实验利用电刺激GSN, 在对侧ACG记录到潜伏期不同的诱发反应, 说明GSN的传入通路投射到对侧ACG, ACG有GSN代表区。诱发反应潜伏期的不同, 可能与GSN中不同直径、传导速度不同的纤维兴奋及中枢存在不同突触有关。GSN中传导痛觉的纤维为Aδ纤维和C纤维。 根据神经元反应潜伏期及刺激与记录部位间的距离估算, 第二种潜伏期的反应可能由GSN中的Aδ纤维兴奋所引起; 第三种和第四种潜伏期的反应可能由C类纤维兴奋所引起。而第一种潜伏期的反应可能为非痛觉反应成分[6]。
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Sikes和Vogt用细胞外微电极记录方法发现, 在家兔扣带回前部24区既有只对伤害性刺激起反应的特异性躯体伤害感受神经元, 又有对其它会聚传入冲动也起反应的广动力范围神经元, 即非特异性躯体伤害感受神经元。在观察的神经元中, 27.68%对伤害性电刺激皮肤起反应; 42.08%对伤害性机械刺激起反应; 19.15%对伤害性热刺激起反应; 78.57%对非伤害性触觉刺激起反应[2]。Yamamura等应用细胞内记录技术发现, 大鼠扣带回前部特异性躯体伤害感受神经元占观察神经元的60%左右, 而非特异性躯体伤害感受神经元占40%左右[7]。上述实验中, ACG存在伤害感受神经元数量的不同, 可能与采用的实验对象不同以及ACG存在种属差异有关, 也可能与采用的实验方法不同有关。
目前, 还没有见到关于ACG存在VNNs的报道。本文观察到电刺激GSN在ACG产生的诱发反应潜伏期长, 并产生散瞳等痛反应, 此反应可被吗啡抑制, 说明此反应具有内脏伤害感受性质, ACG存在VNNs。VNNs占观察神经元的32.10%, 其中SVNNs占77.03%, NSVNNs占22.97%。在ACG中发现SVNNs为痛觉的特异性学说提供了新的实验科学依据。
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电刺激GSN在ACG产生的诱发反应比较复杂, 主要表现为兴奋性反应、抑制性反应和混合性反应三种形式。这可能是因为(1)ACG为移行皮质; (2)GSN的冲动上传到ACG的途径十分复杂; (3)ACG神经元具有复杂的自发放电活动。不同的神经元只有通过不同的神经网络才表现出不同的生物电活动特性[8]。因此, 我们推测: 与ACG VNNs相联系的神经网络比较复杂, VNNs在内脏痛觉感受及调制中的作用比较复杂。SVNNs对强刺激起反应, 可能伺服伤害信息的感受; 而NSVNNs对弱刺激也能产生反应, 可能与痛觉产生的警觉和情绪反应有关[9]。
总之, 本实验用电生理方法证明GSN传入纤维投射到对侧ACG; ACG存在VNNs, 分为SVNNs和NSVNNs两种。本文讨论了VNNs的电生理特性及其在内脏痛觉感受及调制中的作用。
衷心感谢刘素珍老师和蔡葵老师在本实验中所给予的大力协助。
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吴敏范,Corresponding author. Present address: Department of Physiology, Shenyang Medical College, Shenyang 110031. Tel: 024-86847695-336
作者：中国医科大学脑研究所神经生理研究室, 沈阳 110001)
中国医科大学脑研究所神经生理研究室, 沈阳 110001)
参 考 文 献
[1] Talbot JD, Marrett S, Evans AC et al. Multiple re～pre～sen～ta～tions of pain in human cerebral cortex. Science, 1991, 251 (4999): 1355～1358.
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Received 2000-03-26 Accepted 2000-06-16, 百拇医药