神經(jīng)纖維電信號與生物光子傳導(dǎo)的關(guān)系研究.pdf

1、神經(jīng)細(xì)胞間的信號通訊是神經(jīng)系統(tǒng)實現(xiàn)其各種生理功能的基礎(chǔ)。經(jīng)典理論和學(xué)說認(rèn)為，神經(jīng)細(xì)胞的信息傳遞方式主要有兩大類：生物電傳遞和化學(xué)傳遞?；瘜W(xué)傳遞介導(dǎo)突觸信號的傳遞，而生物電傳遞主要介導(dǎo)動作電位在軸突上的傳導(dǎo)。目前普遍認(rèn)同的信號在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)理論為Hodgkin和Huxley等建立的離子學(xué)說，也稱之為HH學(xué)說(或HH模型)。但是目前的研究提示離子學(xué)說并不能完全解釋神經(jīng)纖維上電信號傳導(dǎo)存在的一些實驗現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)一些矛盾的情況。最近研究提

2、出神經(jīng)纖維上的信號傳遞可能不完全是因為離子跨膜流動的結(jié)果，而是一種以“孤子波”方式傳遞?？墒沁@種“孤子波”的生物物理學(xué)特征卻不得而知。生物光子是生物體內(nèi)自發(fā)產(chǎn)生的超弱光子輻射。最近的研究發(fā)現(xiàn)表明生物光子的活動能在大鼠的感覺和運(yùn)動神經(jīng)纖維上傳遞。此外，小鼠腦片谷氨酸誘導(dǎo)的生物光子的活動能在神經(jīng)回路上傳遞，這些發(fā)現(xiàn)提示生物光子的活動與神經(jīng)信息傳遞和編碼有重要的關(guān)系,可能是“孤子波”的物理學(xué)基礎(chǔ)。
　　本研究以牛蛙的坐骨神經(jīng)以及坐骨神經(jīng)

3、腓腸肌標(biāo)本為實驗材料，首先通過動作電位碰撞實驗觀察動作電位在復(fù)合神經(jīng)纖維上的相互作用特征；其次，使用動作電位藥理干預(yù)實驗和微管功能破壞實驗來探討動作電位的改變與肌肉收縮變化的關(guān)系；最后，采用生物光子成像技術(shù)來觀察電刺激誘導(dǎo)的坐骨神經(jīng)生物光子活動情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在動作電位碰撞實驗中，電刺激誘導(dǎo)的復(fù)合動作電位在傳導(dǎo)過程中相互作用符合孤波傳遞的特征，證實前面“孤子波”的發(fā)現(xiàn)，但與傳統(tǒng)電信號傳導(dǎo)理論有一定的矛盾。應(yīng)用破壞微管功能的秋水仙素處理坐