通过背根电位记录法测量小鼠脊髓初级传入抑制 在体 内

突触前抑制是脊髓中最强大的抑制机制之一。突触前抑制的病理变化在多种疾病的发生机制中具有重要意义。例如，神经病理性疼痛、炎症性疼痛以及中枢疼痛信息处理异常等。

脊髓损伤及伴有运动过度兴奋的中枢神经系统疾病中，突触前抑制的作用至关重要。因此，在研究这些疾病的动物模型时，了解突触前抑制的强度将提供重要的信息。本文介绍了一种在小鼠模型中评估突触前抑制的方法。

在体内，突触前抑制由初级感觉轴突的去极化介导，这种去极化是由GABA能轴-轴突触作用于感觉传入纤维的突触前末梢所诱导的。GABAA受体的激活导致氯离子电导增加，继而由于局部离子浓度分布引发初级传入纤维的去极化。这种去极化阻断了动作电位向轴突末梢的传导，并减弱其强度，从而导致钙离子内流减少以及神经递质释放的降低。

因此，单个神经元中的兴奋性突触后电位可以在不改变突触后膜电位和现代神经元兴奋性的情况下被抑制，而这种初级ENT去极化的容积导联电位可直接反映脊髓中的突触前抑制情况。这些电位可在刺激后从脊髓背根记录得到，被称为背根电位。背根电位的测量技术已十分成熟，并已在猫、大鼠和青蛙中广泛应用。但在小鼠中，相关记录几乎 exclusively 仅在离体分离的脊髓制备中进行。本文介绍了一种在活体麻醉小鼠中记录这些背根电位的方法，从而能够在完整生物体中直接测量突触前抑制。

进行小鼠在体DRP记录时，需要以下设备：标准的糖类仪器，用于分别定位刺激电极、记录电极和参考电极的三手控立体显微镜。此外，还需要小鼠固定架和加热装置，以在刺激和记录过程中或单独使用刺激器时控制小鼠的体温。

需要一个标准放大器和数据采集系统以提高信噪比。在记录DRP时，需要使用自制的切片电极来制备电极。使用标准的移液器拉制器拉制常规玻璃毛细管。

使用金刚砂锉打破电极尖端，以扩大尖端开口，然后用标准实验室火炬抛光尖端，使尖端平滑。在开始制备前，通过腹腔注射氯胺酮麻醉动物，并将小鼠头部固定在立体定位仪框架内。

然后通过夹捏小鼠的后肢掌部来测试麻醉深度。只有当观察不到后肢回缩反应时，才开始准备操作；在手术过程中应反复检查麻醉深度。在后肢股四头肌中重复注射氯胺酮。

延长麻醉时间，使用直肠探针监测动物体温。为准备背柱，沿背部正中线切开皮肤。

将皮肤与下方组织分离，以将椎骨与周围结缔组织分开。在脊柱两侧各做一切口，并用手术刀将组织推开以扩大切口。随后使用小型骨凿去除S节段的棘突。

从腰椎水平开始。为防止手术创面干燥，继续操作至胸椎中段水平。在创面周围放置小块纱布，并用0.9%氯化钠溶液润湿。

然后从腰椎区域开始准备脊髓。小心地将骨乳头的尖端插入相邻两个椎骨之间的间隙。需特别注意尽可能减小对脊髓施加的压力。

使用人工脑脊液润湿脊髓的胸段部位。在随后的所有步骤中重复进行此操作。使用30号针头小心地切开硬膜。

然后松解并分离脊柱上两个相邻的同侧神经根。尽可能向远端切断神经根。在操作过程中。

避免过度牵拉神经根，因为这最终会妨碍DRP记录的成功。将参考电极放置于脊髓附近后，将一段记录电极的尖端移至靠近一条背根近端的位置，然后将背根置于吸吮电极尖端开口处。

随后，通过连接电极的注射器施加短暂的负压，将背根吸入电极内。然后在持续施加低水平连续负压的同时，用人工脑脊液（A CSF）填充电极，直至溶液包围电极内的背根和氯化银丝。接着，将电极尖端从脊髓上抬起，确保无液体桥接导致电极短路。

对同侧相邻的第二根背根重复上述步骤。当两个电极均放置到位后，通过刺激其中一根背根并从另一根背根记录信号，开始记录背根电位（DRP）。逐步增加刺激电压至超最大强度。典型的背根电位记录结果如左图所示。

短暂的刺激伪迹后，紧随一个短暂的正向偏转和一个持续时间较长的负向偏转。最后一个偏转即为实际的背根电位。其幅度可通过刺激记录前方直接记录的基线进行计算。

一次记录中可能来自一对根部的多个痕迹，呼吸运动和/或心电图伪迹可能会干扰记录的DRP。成功记录后，可以切换刺激和记录位点，进行第二次记录。上述记录方法。

在活体动物中记录根电位可用于评估初级传入神经的兴奋性、抗极化状态以及完整动物体内的生理功能，尤其是在结合基因工程小鼠时具有重要意义。该技术可作为研究脊髓抑制机制的有力工具。脊髓整合功能对运动调控和多模态感觉感知至关重要。

该方法在疼痛、脊髓损伤、周围神经损伤和炎症相关研究中具有重要应用价值。体内记录DRP能够分析脑干以上中枢活动与pad之间的相互作用，而这些在通常用于小鼠DRP测量的离体脊髓制备中是无法实现的。

原则上，在记录过程中可以向脊髓施加药物。通过额外的移液管进行局部施加可增强并加快对局部药物浓度的控制。