医药学论文：用膜片箝软件分析神经放电信号

关键词：神经放电信号
摘要: 借助膜片箝微机处理系统的数据采集卡和分析软件(PCLAMP),采集和分析神经放电信号。设置采样参数表和分析参数表中的某些参数,即可用FETCHEX程序采集神经放电信号,然后用FETCHAN程序进行自动分析。用该方法对大鼠延髓腹外侧头端区神经元放电进行了分析,获得满意结果。
Abstract：By means of data sampling interface and analysis software of PCLAMP microcomputer processing system, Neural discharge signal was sampled and analyzed. Setting some parameters of sampling parameter＇s table and analysis parameter＇s table of FETCHEX,neural discharge signal was Sampled,and analyzed the signal automatically.Using this method ,the neural discharge in rostral ventrolateral medulla in rat was analyzed, the result was satisfactory.
在基础医学研究中,常要记录、分析神经放电。传统方法有三种:拍照―人工记数、直方图分析和积分仪积分处理。这些方法均有诸多缺点。拍照―人工记数,不但需要大量胶片,而且人工记数耗费精力,处理时间长。直方图分析仪可一次性绘出直方图,但不能保存原始数据进行再分析。积分仪积分的方法,通常连同基线噪声一起积分对分析结果产生影响。用微机处理神经放电的方法也有报道[1～2],但因采集的数据量小,或因不能保存原始数据,而未达到实用化阶段。膜片箝系统软件(PCLAMP)中FETCHEX部分是为分析细胞膜离子通道的特性而设计,可记录、分析离子通道开放与关闭信号。不但能较长时间采集记录信号,又能保存原始数据,进行不同方式的分析。改变采样参数分析参数表中一些参数,FETCHEX同样能记录、分析神经放电信号。目前膜片箝系统已在国内很多医学院校、科研单位应用,用其开展神经放电分析,可节省经费,又能提高结果的准确性。
本实验采用LX-386SX微型计算机,Lab master 数据采集卡,AB-612G生物电放大器(日本光电),WS-682G光笔描记仪(日本光电)。
生物电放大器将神经电信号放大至2 V左右送Lab Master数据采集卡,同时送描记仪记录原始信号,以便与计算机处理结果进行对照。
用铂金丝电极输入神经放电信号,经生物电放大器放大后送至数据采集卡。有关动物手术部分可参阅文献[3～5]。这里只介绍微机部分的操作方法。
用PCLAMP中FETCHEX记录神经放电信号,首先设置采样参数。主要采样参数设置如下:
节数Number of 512-sample segments/episode　选4,用F表示。C ×512×F为每个事件episode　的时间,50×512×4=102400 μs,约0.1 s。表1 大鼠注射莫索尼定后神经元放电频率p/s　随时间的变化（略）设置好采样参数后,在FETCHEX主菜单中选Do a trial 进行信号采样,并自动存入磁盘中。
用FETCHAN对采集数据进行分析,首先设置分析参数。主要分析参数设置如下:
开始时间(Begin analysis at this time),单位ms,根据需要选择开始分析的起始时间。
设置好阈值后,即可进行放电脉冲计数。C(Continue)命令连续计数,S(step)单步,U(undo)回退,用这三个命令进行操作,每隔一定时间记录下屏幕显示的事件数,事件的一半即放电个数。例如要记每秒的放电个数,则需每分析一秒的数据记下事件数增加量即可。
表1是大鼠颈总动脉内注射莫索尼定(小剂量10 μg/kg)后延髓腹外侧头端区(RVLM)神经元自发放电频率随时间的变化值。