硬骨鱼类嗅神经的细胞外多单位记录

这是评估海洋鱼类嗅觉敏感性的最可靠且最敏感的方法，因为它记录的是中枢神经系统（CNS）进行任何处理之前的纯感觉信号。该技术的主要优点在于其高灵敏度，并且可以轻松地应用于来自不同环境的其他物种，而不受外界盐度的影响。制备对照用水时，收集一升经活性炭过滤的海水，并使用pH探针检测其pH值。

pH 值应在 8.2 左右。如果不在该范围，需用大气空气吹扫海水，直至 pH 达到 8.2。接着，使用碱度滴定仪测定水的碱度，然后测量水温与盐度。

为制备高二氧化碳海水，先将一升海水通过颗粒状失活活性炭滤器过滤，然后通入二氧化碳气体，直至达到目标 pH 值。使用 pH 探针检测 pH 值，应约为 7.7，随后使用碱度滴定仪测定水体的碱度，并测量水温与盐度。为确定对照组和高二氧化碳组水体中的二氧化碳分压，打开专用于计算水中二氧化碳参数的软件程序，并在输入窗口中输入水体的盐度、温度、压力、总碱度和 pH 值。

然后选择常数、量程和单位，点击处理以确定二氧化碳压力。通过尾部夹捏无反应确认达到适当的镇静水平后，将麻醉的鱼放置在为该型号定制的垫状支撑上，并将合适尺寸的硅胶管插入鱼的口中。该管连接至一个潜水泵和含有充气海水的麻醉剂储液罐，以大约每分钟每公斤100毫升的流速将水泵过鱼鳃。

接下来，将接地针插入鱼体侧肌肉，并将针连接至放大器的前置放大器。用湿润的布覆盖鱼体，仅露出头部，并将带有刺激递送系统的导管置于鼻孔内。为暴露嗅神经，使用钻头和解剖显微镜去除两眼之间颅骨的皮肤和骨骼。

使用 seabream 时，用圆锯切除眼睛正上方至眼睛后方的颅骨部分，并使用钻头去除两眼之间的骨骼。当足够多的骨骼被清除后，使用精细镊子小心去除覆盖在嗅神经上的脂肪和结缔组织，避免损伤神经或血管。在使用电极前，将其连接至 3 伏直流电源的负极，并将电极尖端置于生理盐水中 20 至 30 秒，以清洁电极。

应观察到有稳定的小气泡流从尖端冒出。将涂有聚对二甲苯的钨电极连接至交流预放大器的前置放大级。一旦暴露嗅神经，使用显微操作器将电极插入适当的嗅神经部位，使其对标准刺激产生最大反应，而对空白刺激产生最小反应。

如果解剖过程顺利，关键步骤是将电极放置到正确的位置。这可能需要一定时间，并涉及一定程度的反复尝试。为了获得电生理信号，使用由电磁阀控制的三通阀建立刺激递送系统，以实现从洁净背景水到含刺激物水的快速切换，并将公共出口连接至输送水流至嗅觉瓣膜的管道。

将一根导管置于背景海水中，另一根置于测试溶液中。将阀门驱动器连接到模拟数字转换器的触发器，并设置软件在触发事件发生时开始记录，持续记录预设的时间段。为检查制备样品的稳定性，使用标准刺激反复记录并测量积分反应的幅度，每次刺激之间间隔一分钟。

接下来，记录嗅觉神经对对照海水中氨基酸的反应，每次刺激之间间隔一分钟，然后记录对照空白水溶液中 1×10⁻³ M 丝氨酸的嗅觉神经反应。随后，记录嗅觉神经对高二氧化碳海水中氨基酸的反应。记录高二氧化碳空白水溶液的反应，以及对照空白水溶液中 1×10⁻³ M 丝氨酸的反应。

此处展示了从海鲷嗅神经记录到的对阳性和阴性对照刺激的典型反应。在刺激施加后约一秒钟内，可观察到神经活动迅速增加，随后在刺激持续期间出现适应期，当刺激结束时，活动恢复至基线水平。相比之下，空白刺激几乎不引发任何反应。

在此典型的浓度-反应曲线中，可以观察到气味物质浓度的增加会引发活动性以及整合反应幅度的逐步增强。通过绘制归一化数据及其相应的线性回归曲线，可估算每只动物或一组动物对浓度反应的检测阈值。浓度-反应曲线呈S型，可采用半对数坐标绘图，从而计算引发50%最大反应的气味物质浓度。

尽可能保持鱼类健康非常重要。例如，在记录过程中应确保鳃部得到充分灌注，并保持嗅觉上皮湿润。我们的目标之一是追踪大脑中感觉信息传递所涉及的神经通路。