实验十六 动物一侧迷路破坏效应
实验原理 迷路中的前庭器官是头部空间位置和运动的感受器,感受加速和减速的直线运动和旋转运动,以及头部和整个躯体位置的改变,通过它可反射性地调节颈、躯干、四肢等肌肉的紧张性,在维持头的位置及身体姿势方面起很重要的作用。破坏或消除一侧迷路的功能后,机体一侧的肌紧张出现障碍,失去维持正常姿势与平衡的能力,运动也失去协调。
实验目的 通过破坏动物一侧迷路,观察迷路的生理机能。 实验对象 蟾蜍
实验器材和药品 镊子、手术刀、烧杯、棉花、纱布、水盆;任氏液。 实验步骤和观察项目
一、蟾蜍一侧迷路破坏的效应
⒈用乙醚将蟾蜍麻醉(或用纱布包上),腹部向上放置,用镊子夹开其下颌,亦用纱布包住。
⒉用手术刀沿颅底骨切开粘膜,拨开创缘即能看到颅底骨的两方有两个横的半颅底骨。用手术刀削去一侧的半颅底骨的骨膜,此时就能看到粟粒大小的小白点,这就是迷路所在的位置(图16-1)。
⒊将刺蛙针刺入小白点深约2毫米(不要穿刺太深,
图16-1:蟾蜍两侧迷路的位置 × 表示迷路的位置 的姿势与游泳动作。
二、豚鼠一侧迷路破坏的效应 实验对象 豚鼠
实验器材和药品 滴管;氯仿。 实验步骤和观察项目
取豚鼠一只,使其侧卧,一手抓住耳廓,另一手用滴管吸取0.5毫升的氯仿,向外耳道的深处注入(注意要使动物的体位有利于氯仿向深处流,而不外流),经过10~15分钟后,观察动物的姿势及颈部、躯干和四肢的肌紧张性有什么变化。如果握住豚鼠的后肢将它举起来,有何现象出现,放开手后又有何现象出现。
注意事项 氯仿是一种全身性麻醉剂,滴入豚鼠外耳道可使其一侧前庭器官功能消失,如滴入过多,可造成动物死亡。
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以免损伤中枢神经),破坏迷路。
⒋数分钟后,观察蟾蜍的姿势、行动、游泳动作等。比较手术侧与对侧的肌肉紧张。比较手术动物与正常动物
三、鸽子一侧迷路破坏的效应 实验对象 鸽子
实验器材和药品 手术剪、镊子、手术刀、止血钳、滴管、烧杯、棉花、线、纱布、缝合针;乙醚。
实验步骤和观察项目
⒈将鸽子用纱布包好,使其嘴伸入装有乙醚棉球的青霉素小瓶内进行麻醉,注意时间不能过长,以免动物因麻醉过深或窒息死亡。
⒉剪去头顶部羽毛,在顶部正中切开皮肤,用手术刀将皮肤分向两侧,可见两块肌肉附着于颅骨上(图16-2)。
⒊用手术刀小心从肌肉附着处紧贴颅骨将肌肉往下刮(不应将肌肉切断),暴露其下的颅骨。
⒋小心将骨膜刮干净,用棉花吸去渗出的血液,在颅骨下隐约可见半规管。用刺蛙针穿过颅骨小心将半规管刺破(不要刺得太深,以免损伤其它的脑组织)。 ⒌将头皮缝合,待动物清醒后,观察其在静止时的姿势以及行走和飞翔时的状态,注意与正常鸽子加以比较。 ⒍如果将鸽子的眼睛蒙上,现象会更明显。
图16-2:鸽后头部肌肉的位置 思考题
⒈破坏动物一侧迷路后会出现什么现象?为什么?
注意事项
⒈手术中尽量避免出血。如果出血,可用棉花或止血海绵压迫止血。
实验十七 耳蜗电位的引导及微音器效应
实验原理 声音刺激作用于耳蜗所引起的电位变化,可由置于耳蜗附近的电极或由鼓阶电极引导出来,即为耳蜗电位。如果施加短声刺激,则所记录的耳蜗电位包括耳蜗微音器电位(CM)和复合听神经动作电位(CAP)。CM是耳蜗毛细胞所产生的感受器电位,可随外界刺激声波的改变而作相应的改变。如果将耳蜗电位放大后输至扬声器,可以得到与原刺激声波相同的声波输出,即微音器效应。耳蜗在此起一个微音器的作用。 实验目的 观察耳蜗电位波形和耳蜗微音器效应。 实验对象 豚鼠
实验器材和药品 计算机、生理学与神经生物学实验系统、有源音箱、高阻耳塞、银丝电
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极、小骨钻(或钟表起子)、缝衣针、鳄鱼夹、手术剪、镊子、止血钳、手术刀、注射器、小锤子、棉花;20%氨基甲酸乙酯、生理盐水。 实验步骤和观察项目
一、选体重400克左右、Preyer耳廓反应阳性豚鼠,腹腔注射20%氨基甲酸乙酯(6ml/Kg体重)进行麻醉。
二、剪去耳后的被毛,沿耳廓根部的后上缘剪开皮肤,暴露颞骨。于外耳道口后方颞骨乳突部用小骨钻(或钟表起子)仔细打一小孔(注意:此处骨质较薄,不可用力过猛,以免损伤耳蜗),再用止血钳慢慢扩大成直径约5毫米的孔。从孔内可见耳蜗。
三、取直径为0.2毫米左右的银丝一段(约8厘米),将一端对折成“ρ”形,外套一塑料管制成引导电极。将引导电极经颞骨的骨孔伸入鼓室,使其尖端弯曲部轻轻与圆窗膜接触(注意不可将圆窗膜戳破,以免外淋巴液流出)。在动物头部附近的手术台上钉一缝衣针,将引导电极的另一端弯向前方,用鳄鱼夹固定在缝衣针上。参考电极置于皮肤切口处,用蘸有生理盐水的小纱布将动物一侧后肢包住,接地。
四、观察耳蜗电位 按图17-1连接实验装置,将喇叭置于豚鼠的耳旁;选择参数:放大器选通道1,放大倍数10000;采样间隔50us,迭加模式;刺激频率10Hz,刺激幅度1V(短声刺激)。调整刺激的强度和频率以及放大器的放大倍数,以得到典型的耳蜗电位波形,如图17-2。引导出的耳蜗电位中,首先出现的是微音器电位(CM),其特点是几乎没有潜伏期,极性可以倒转。然后连续出现几个复合听神经动作电位(即CAPN1、CAPN2、CAPN3、??)。如改变声音刺激器的方波极性,可看到CM的极性倒转,而CAP的极性不变。改变声音刺激的强度和频率,则CM和CAP也会发生不同的变化。
图17-1:
耳蜗电位记录装置示意图
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CAPNCM+1CAPN231CAPNCAPNCM-23CAPNCAPN
图17-2:由短声引起的耳蜗电位波形
前置放大器输入输出功率放大器输入输出至另一室的音箱屏蔽箱豚鼠
图17-3:观察微音器效应的装置示意图
五、微音器效应的观察 如图17-3将前置放大器的输出端与扩音器相连,并将音箱置于另一室内。在豚鼠耳旁讲话、唱歌、放音乐等,在另一室内的音箱可放出与之相同的声音。 思考题
⒈比较耳蜗微音器电位和复合听神经动作电位的不同。
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实验十八 反射时的测定
实验原理 从刺激开始,通过反射弧由效应器出现反应所必须的时间称为反射时。反射时的长短与反射弧结构的复杂程度、各部分的机能状态有密切的关系。对于屈反射来说,在动物的生理状态基本稳定的情况下,一定范围内,刺激越强,反射时越短;刺激越弱,反射时越长。 实验目的 掌握测定反射时的方法,了解刺激强度与反射时的关系。 实验对象 蟾蜍或蛙
实验器材和药品 蛙类手术器械、秒表、支架、纱布、培养皿、小烧杯;任氏液、0.1%、0.3%和0.5%硫酸。 实验步骤和观察项目
一、制备脊动物 用探针划断蟾蜍脑与脊髓的联系,毁脑保留脊髓。注意用棉花止血。将此脊动物钩住下颌悬挂在支架上。
二、用培养皿盛0.1%硫酸刺激一侧后肢的中趾趾端,同时按动秒表,当反射开始发生时,立即停表,测出反射时。连续测三次(求平均值)后,休息3~5分钟(每次测反射时后应立即清洗动物脚趾)。
三、用0.3%硫酸刺激同一后肢中趾趾端,方法同步骤二。 四、用0.5%硫酸刺激同一后肢中趾趾端,方法同步骤二。 五、将所测数据填入表18-1:
表18-1
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