[NeN-A] 脑电测量

脑电测量


单细胞记录

细胞内记录

  • 使用充满导电电解质的中空玻璃电极

  • 要在细胞外的介质中放入一个参考电极

  • 可以用尖锐的电极穿过细胞膜进去细胞内

  • 用贴片电极密封到细胞膜表面,与细胞内部提供电接触

  • 比细胞外记录更复杂

  • 最常测的是体细胞,有时测树突,极少测轴突

  • 记录的是实际的膜电势

  • 通常是体外实验时进行(往活体细胞里插电极,emmm,想想都害怕)

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细胞外记录

  • 电极靠近膜但不穿透

  • 只会检测到(不进行测量!)由神经元激发的动作电位,而不是其阈下膜电位

  • 测量一个动作电位发生的确切时刻,而不是它的形状或振幅

  • 降低振幅(0.1mV而不是100mV)

  • 生物体内检测
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神经群的记录

局部场电位 LFP

  • 由神经元群的PSP的线性累积所产生的胞外电流

  • 电极位于大脑皮层内

  • 频率范围:0-100Hz

  • 空间分辨率: 1 0 − 3 10^{-3} 10−3 到 1 m m 3 1 mm^{3} 1mm3

EEG简介

  • 起源于数百万神经元的突触后皮质层的同步电流

  • 体积传导:组织中含有盐水,所以离子电流可以传播,可远距离影响兴奋细胞电活性

  • 局部电流产生的电场瞬间传播

  • 头皮振幅 = μ V = \mu V =μV,很微弱,膜电势为 = m V =mV =mV

  • 时间分辨率 = m s = ms =ms(非常高)

立体定向脑电图 S-EEG

  • 空间分辨率: 1 − 4 m m 3 1-4 mm^{3} 1−4mm3

  • 电极深深植入大脑

  • 能测量皮层下区域的活动

  • 用于当癫痫患者致痫区位于很深的区域时

卧槽,真吓人,把下图这个针插脑子里去!
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ECoG

  • 空间分辨率: 1 − 20 m m 3 1-20 mm^{3} 1−20mm3

  • 测量微柱中突触活动

  • 电极阵列放置在PIA材料上方

  • EEG主要由皮质神经元产生
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Scalp EEG

  • 单个脑电图通道

  • 皮下针为电极,头组织带浸泡用生理盐水作为电参考

EEG的产生

皮质锥体神经元

  • 金字塔型的体细胞

  • 纵向形状

  • 有根尖和基底的树突

  • 顶端树突投射到皮层表面
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电流偶极子

  • 相距很近的符号相反的一对电荷或“磁荷”
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偶极子方向

突触的位置

  • 根尖和基底树突作为点源和sink

  • 细胞外电荷和电流与细胞内电荷相反

  • **皮质CC **突触通常在顶端树突上

  • **丘脑皮质TC **突触在基底树突上
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方向

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偶极子方向取决于:

  • 突触的性质(IPSP的EPSP)
  • 突触的位置:
    • 根尖CC
    • 基底TC
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