在體動物的細胞外記錄實驗
原理
細胞外記錄(extracellular recording)是把引導電極放置在神經細胞或神經組織的表面或鄰近部位，引導與記錄有關的放電活動。由千神經細胞或組織發(fā)生興奮性活動時，活動部位的神經元產生去極化，未活動的部位處于正常極化狀態(tài)，在容積導體中兩部位間的電位不同，電流從一點流向另外一點。放置千細胞表面的電極就會記錄出兩者之間所產生的電位差。細胞外微電極記錄的方便之處是電極不插入細胞。這種方法在神經科學領域主要用于檢測神經動作電位產生的部位、時間以及放電序列的頻率與模式，一般不用于判定動作電位的幅度與波形。
材料與儀器
神經細胞
微電極材料 玻璃微電極拉制儀 顯微鏡 微操縱儀 微電極放大器 記錄儀器 其他儀器設備
步驟
1. 單個神經細胞電活動的記錄：
當需要引導與記錄中樞某些核團的單個細胞放電活動時，可采用細胞外引導的方法。首先需制備與選擇適用的玻璃微電極或金屬微電極，在顱腦定向儀上確定待檢測核團的立體坐標方位，然后在顱骨鉆孔，撕開硬腦膜，在微推進器的操縱下將電極尖端送到該核團部位，尋找引導的細胞。電極尖端定位是否準確是實驗成功的關鍵，往往需要通過反復尖端標記與切片檢查核對才能確定。金屬微電極尖端因裸露（無絕緣層）多少不恒定，有時可同時引導出多個神經細胞的放電活動。有關玻璃微電極，合格的微電極是記錄細胞電位的重要條件。拉制玻璃微電極的第一步是把已經清潔處理的毛細玻璃管放在微電極拉制儀上拉制玻璃微電極。分為兩次拉制，可拉出一對尖端大小相等的微玻管，尖端直徑可達0.5μm左右。即時放在顯微鏡下檢查，看其形狀和尖端開口，以及尖端直徑是否符合要求。
2.脊髓背角廣動力神經元-- (WDR神經元）記錄：
也是一種細胞外記錄技術，是在動物麻醉情況下，將記錄電極放置在脊髓背角內特定部位，在體記錄WDR神經元的自發(fā)放電活動或者對外周刺激產生的電反應的一種記錄方法。1細胞外電位的波形因記錄細胞的不同部位而異。細胞外所記錄的電位比細胞內記錄的小很多，這是由于信號受低電阻的細胞外液通路分流所致。用胞外記錄法在中樞神經系統(tǒng)所記錄的神經元在接受由其他神經元傳來的興奮性或抑制性的信息被激活后，可在所記錄神經元的被激活部位和該神經元的其他部位電源之間形成局部電流。根據細胞外記錄微電極所處的位置關系，能記錄到一個極性不同的電波，或是向下的（正電位）或是向上的（負電位）。由于中樞神經系統(tǒng)內的容積有限，電場中的電流線會被壓縮而變形，加之血管結締組織等結構的導電系數不一致、不同神經元的活動并非同步等多種原因，胞外電極記錄的電位大小和波形會有多種變化。因此，對胞外記錄電位的分析重點放在放電頻率和潛伏期，而不去比較放電的幅度。對電位分析的目的在于認清電位是從一個神經元的哪個部位產生的，便于判斷實驗結果的意義。如以電刺激視神經、在外側膝狀體的記錄為例，可看到突觸前軸突的電位是一個全或無的一個單向上升波，由突觸后軸突所產生的也是單向上升波。但與突觸前軸突電位有區(qū)別：
①潛伏期較長，約為1.2-2.2ms;
②對單一刺激常可引起多個電位；
③上升波呈雙凹形，形成M波。胞體電位為長時程負鋒電位，其潛伏期與突觸后軸突的電位相同。對于WDR神經元，根據神經元對各類剌激的反應特點將神經元類型判別如下：
①非傷害性傳入神經元(non-nociceptive neuron)僅對非傷害性刺激（如用軟毛輕刷等）能引起放電頻率增加的反應，對傷害性刺激（如鉗夾刺激）其放電頻率沒有明顯變化；
②特異傷害性傳入神經元(nociceptive-specific neuron)施加傷害性刺激（如用有齒攝夾皮膚）可引起放電頻率明顯增加，而對非傷害性刺激則沒有反應；
③廣動力范圍神經元(wide-dynamic range neuron, WDRneuron)非傷害性刺激和傷害性刺激都引起放電頻率的升高，并且傷害性刺激所引起的反應明顯高千非傷害性刺激所引起的反應。
注意事項
l在體細胞外記錄時，對于麻醉動物要注意保溫，微電極插入時應盡量避開組織表面的血管。
2.巾于室溫較高，微電極灌注液中的水分易蒸發(fā)，可在微電極尾端開口處涂上凡士林。
常見問題
1細胞外記錄的信號比較弱，而且易受外界電磁干擾，記錄的電信號的波形、幅度和時間取決于記錄電極的位置，記錄電極越靠近神經元，記錄的電信號也越大。該方法的最大優(yōu)點是不損傷記錄的神經元，故神經元的活動較細胞內記錄更接近于生理狀態(tài)，活性好，可以維持長時間記錄，而且記錄方法簡便易行，對初學者容易掌握。該方法對儀器的配置要求不是很高，容易在實驗室開展。在整體動物實驗時，對記錄穩(wěn)定性要求比較高。動物的呼吸及身體的活動影響記錄的穩(wěn)定性，可以通過機械通氣和注射肌肉松弛藥來緩解。記錄槽內也可以覆蓋瓊脂糖，減弱呼吸運動對記錄影響。玻璃微電極下行過程中容易被組織阻塞，可以通過與電極相連的細管給予少最正壓。
