Способ определения термочувствительных нейронов мозга Советский патент 1992 года по МПК A61B10/00 

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано в нейрофизиологии.

Целью изобретения является повышение точности дифференциальной идентификации.

Способ осуществляют следующим образом.

Голову наркотизированной кошки закрепляют в стереотаксическом аппарате, вводят в изучаемую область мозга микроэлектрод, предварительно совмещенный с микротермопарой, регистрируют фоновую активность нейрона и фоновую температуру окружающего нейрон пространства. По полученным значениям на ЭВМ строят пере- стимульную гистограмму распределения межимпульсных интервалов и кривую изменения фоновой температуры.

Через катетер, введенный в общую сонную артерию, впрыскивают порцию физиологического раствора (0,1-0,8 мл), нагретого до 39,5-42,5°С при тепловой и до 31,5-35,5°С при холодовой стимуляции, посредством электронного дозатора-нагревателя. Температура на выходе дозатора-нагревателя задают как разность от мгновенной фоновой температуры окружающего нейрон пространства в интервале 0,1-1,0°С.

Регистрируют постстимульную среднюю частоту разрядов данного нейрона и температуру окружающего нейрон пространства в едином масштабе времени. Строят постстимульную гистограмму распределения межимпульсных интервалов и. кривую изменения фоновой температуры окружающего нейрон пространства после стимуляции.

VJ XJ

О Ю

Подбор параметров стимуляции осуществляют с помощью микроЭВМ, которая сравнивает изменения в фоновой импульса- ции нейрона с изменениями температуры в окружающем нейрон пространстве и выдает управляющий сигнал на электронный дозатор-нагреватель, который изменяет объем и температуру порции стимулирующего раствора, что позволяет проводить подбор параметров пороговой стимуляции, задавая тепловое воздействие как разность от фоновой температуры.

Латентность температурной реакции измеряют от момента начала изменения фоновой температуры непосредственно в месте отведения биопотенциалов нейрона электродом до момента начала появления достоверных отличий фоновой средней частоты разрядов нейрона и постстимульной средней частоты разрядов нейрона.

Порог температурной реакции нейрона определяют путем сопоставления фоновой и постстимульной средней частот разрядов данного нейрона, а также сопоставления пере-и постстимульной гистограмм распределения межимпульсных интервалов. Если достоверные изменения средней частоты разрядов нейрона возникают при смещении фоновой температуры на 0,1-1,0°С по сравнению с мгновенной фоновой темпера-турой в момент предшествующий стимуляции через 1-3 мс, то такой нейрон идентифицируют как низкопороговый первично термочувствительный, через 3-6 мс - как вторично термочувствительный.

Пример. Кошка массой 2,35 кг была наркотизирована каталаром (25 мг/кг), ин- тубирована и переведена на управляемое аппаратное дыхание с последующей миоре- лаксацией дитилином 0,04 мг/кг. Катетеризировали общую сонную артерию, голову зафиксировали в стереотаксическом аппарате СЭЖ-3. Для подавления смещения мозга накладывали двусторонний пневмоторакс и дренировали спинно-мозг.овую жидкость путем вскрытия большой затылочной цистерны, а тело животного подвешивали в специальном гамаке. Тело, и шею животного помещали в специальный термостат, стабилизирующий ректальную температуру на уровне входа животного в хирургическую фазу наркоза 38-39,5°С. Трепацию черепа производили стоматологической бормашиной, стеклянный микроэлектрод совмещенный с микротермопарой вводили в преоптическую область гипоталамуса. К моменту начала регистрации животное выходило из наркоза и дальше поддерживалось миорелаксантом при эффективной местной анестезии операционного поля. Биопотенциалы нейронов усиливались и подавались на миркоЭВМ, которая измеряла межимпульсные интервалы и строила гистограммы их распределения, а

также определяли среднюю частоту разрядов нейрона с последующей записью полученной информации на магнитный диск. ТермоЭДС медь-константановой термопары усиливалась фотокомпенсацион0 ным усилителем и подавалась на микроЭВМ для построения кривой температуры в пространстве, окружающем изучаемый нейрон, с последующей записью на магнитный диск. Начальную тепловую стимуляцию нейрона

5 проводили инъекцией в общую сонную артерию 0,4 мл физиологического раствора с температурой 42РС. При этом регистрировали прирост температуры в области отведе- ния на 0,6°С. Данное повышение

0 температуры не приводило к достоверным сдвигам в фоновой активности нейрона. Через 5 мин повторили тепловую стимуляцию, но большей интенсивности - 0,8 мл раствора с температурой 42,5°С. Зарегистрирова5 ли прирост температуры в области отведения на 1,1°С, такая стимуляция не приводила к достоверным сдвигам фоновой активности, что свидетельствовало о термической инертности нейрона.

0Микроманипулятором переместили

электрод до момента контакта со следующим нейроном. К началу стимуляции была записана информация о фоновой активности нейрона и фоновой температуре. На5 чальную тепловую стимуляцию проводили инъекцией 0,4 мл физиологического раствора с температурой 42°С. Зарегистрировали прирост температуры наО,5°С. Получили достоверные изменения фоновой активности.

0 Через 5 мин уменьшали дозу и температуру раствора до тех пор, пока 50% случаев стимуляции оказались неэффективным и подобрали такой прирост температуры, на который нейрон отвечал в половине случаев

5 стереотипным изменением фонового ритма импульсации. Интервал между инъекциями составлял 5-1 мин. Латентный период определяли от момента начала изменения фоновой температуры до момента начала

0 появления достоверных отличий фоновой средней частоты разрядов нейронной клетки и постстимульной средней частоты разряда нейрона. При смещении температуры окружающего нейрон пространства на

5 0,2°С от мгновенной фоновой температуры в момент, предшествующий стимуляции, возникли достоверные изменения фоновой средней частоты с латентностью 3 мс и нейрон был идентифицирован как низкопороговый первично термочувствительный.

Формула изобретения

Способ определения термочувствительных нейронов мозга путем стереотаксиче- ского введения электрода, регистрации активности нейрона и температуры до и после тепловой стимуляции, отличающий- с я тем, что, с целью дифференциальной идентификации нейронов, микроэлектрод совмещают с термопарой, одновременно регистрируют изменение параметров при

0

повышении температуры на 0,1-1,0°С по сравнению с моментом предшествующей стимуляции и при достоверном изменении средней частоты разрядов нейрона при смещении фоновой температуры на 0,1-0,2°С определяют термочувствительный нейрон, а по латентности возникновения реакции через 1-3 мс идентифицируют нейрон как низкопороговый первично термочувствительный, а через 3-6 мс - как вторично термочувствительный.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к нейрофизиологии. Способ позволяет повысить точность дифференциальной идентификации термочувствительных нейронов мозга, что достигается стереотаксическим введением предварительно совмещенного микроэлектрода с микротермопарой, одновременной регистрацией фоновой активности нейрона и фоновой температуры окружающего нейрон пространства, проведением стимуляции повышением температуры по сравнению с моментом, предшествующим стимуляции, и при достоверном изменении средней частоты разрядов нейрона, которая возникает при смещении фоновой температуры на 0,1- 0,2°С, определяют термочувствительный нейрон, а по латентности возникновения реакции через 1-3 мс идентифицируют нейрон как низкопороговый первично термочувствительный, а через 3-6 мс - как вторично термочувствительный. (Л С