部分电生理学的方法

第 四 部 分 电 生 理 学 的 方 法 第 一 章 电 生 理 常 用 主 要 仪 器 一 、 阴 极 射 线 示 波 器 示 波 器 是 电 生 理 学 实 验 常 用 的 显 示 设 备 ， 它 具 有频 率 响 应 高 ， 显 示 直 观 的 特 点 。 根 据 光 点 暂 留 时 间 不同 可 将 示 波 器 分 力 长 余 辉 、 中 余 辉 、 短 余 辉 示 波 器 ；根 据 示 波 管 内 电 子 枪 的 数 目 可 将 示 波 器 分 为 单 线 示 波器 、 双 线 示 波 器 。 根 据 生 物 电 的 特 点 ， 电 生 理 实 验 室 所 用 的 示 波 器（ oscillograph） 应 为 高 灵 敏 度 、 扫 描 速 度 慢 （ 2s/cm-1s/cm） 、 频 率 在 1MHz以 下 的 。 如 用 数 字 存 贮 示 波器 更 好 ， 它 能 把 信 号 以 数 字 形 式 存 贮 起 来 ， 随 意 调 出 ，而 且 可 以 长 时 间 显 示 在 荧 光 屏 上 以 利 于 分 析 和 照 像 ，它 可 以 把 信 号 数 据 直 接 送 入 通 用 计 算 机 接 口 ， 也 可 以把 存 贮 数 据 模 拟 输 出 ， 连 接 记 录 器 和 X-Y记 录 器 描 记出 生 物 电 位 。 有 关 示 波 器 的 结 构 与 原 理 在 学 习 生 理 学 时 已 介 绍 此 不 再 赘 述 。 二 、 生 物 电 放 大 器 通 常 来 自 记 录 电 极 的 生 物 信 号 很 微 弱 ， 且 混 有 大 量 的 干 扰 信 号 ，必 须 经 生 物 电 放 大 器 放 大 去 干 扰 后 才 能 显 示 。 一 般 放 大 器 只 有 一 个有 效 信 号 输 入 端 ， 另 一 端 参 考 电 平 接 地 ， 即 所 谓 单 端 放 大 器 ； 辨 差放 大 器 （ 或 称 差 分 放 大 器 ） 有 两 个 有 效 信 号 输 入 端 ， 对 异 相 信 号（ 如 生 物 电 信 号 由 一 探 查 电 极 及 一 无 关 电 极 引 导 记 录 ， 这 两 个 电 极所 获 得 的 电 位 不 同 ） 进 行 放 大 ， 而 对 同 相 信 号 （ 如 作 用 在 两 电 极 的交 流 电 信 号 完 全 相 同 ） 则 放 大 很 少 。生 物 电 放 大 器 都 是 用 辨 差 放 大 器 。 这 种 放 大 器 有 二 特 点 ： 零 点 漂移 小 ， 即 输 人 电 压 为 零 时 ， 输 出 电 压 应 恒 定 的 等 于 零 。 此 在 直 流 放大 器 尤 为 重 要 。 能 有 效 地 抑 制 共 模 电 压 ， 放 大 器 两 个 输 入 端 所 共有 的 电 压 ， 称 为 共 模 电 压 。 好 的 放 大 器 必 须 有 很 强 的 共 模 干 扰 抑 制能 力 。 此 能 力 可 用 共 模 抑 票 然 虮 绮 畋 缺 硎 局 生 物 电 放 大 器 的 性 能 好 坏 将 直 接 影 响 实 验 结 果 的 获 取 ， 对 生 物电 放 大 器 的 基 本 要 求 是 高 输 入 阻 抗 （ 大 于 2M） 、 高 共 模 抑 制 比 （ CMRR， 大 于 100dB） 、 高 增 益 （ 放 大 倍 数 大 于 10万 倍 ） 、 高 稳定 性 低 漂 移 （ 小 于 10V ） 、 合 适 的 通 频 带 （ 0 100kHz） 以 及低 噪 声 （ 小 于 3 V ） 等 。 1 共 模 抑 制 比 （ CMRR ） =Ad/AC， 此 比 愈 大 愈 好 （ 一 般 为 2万 ， 最 好 达 5万 ） 。 Ad为 差 模 信 号 的 增 益 （ 在 双 端 输 入 的 差 动 放大 器 中 输 入 的 幅 值 相 同 ， 极 性 相 反 的 电 信 号 ， 如 生 物 电 信 号 ） ，Ac为 共 模 信 号 的 增 益 （ 在 双 端 输 入 的 差 动 放 大 器 中 输 入 的 幅 值 相同 ， 极 性 相 同 的 电 信 号 ， 如 干 扰 信 号 ） ； CMRR越 大 表 明 放 大 器抗 干 扰 能 力 越 强 。 辨 差 放 大 器 一 般 都 有 一 平 衡 调 节 使 电 路 两 侧 输出 端 电 压 在 无 信 号 时 趋 于 零 。 这 种 放 大 器 的 两 个 输 入 端 输 入 信 号 ，是 为 双 边 输 入 ， 如 一 端 与 生 物 体 接 触 不 良 或 脱 落 成 为 单 边 输 入 ，则 共 模 抑 制 比 降 低 而 出 现 交 流 电 干 扰 。 2 放 大 倍 数 （ 增 益 ） 前 级 放 大 器 一 般 最 大 增 益 约 1000-2000左 右 。 配 上 示 波 器 后 级 放 大 器 ， 整 个 放 大 倍 数 应 能 达 到 5Ouvcm（ 记 录 脑 电 ） ， 如 做 肌 电 能 达 到 10-20v/cm则 更 好 。 3 噪 音 输 入 短 路 无 信 号 时 ， 因 放 大 器 中 元 件 内 电 子 热 骚 动等 因 素 使 放 大 器 仍 有 一 定 输 出 ， 此 乃 噪 音 。 放 大 器 的 频 带 宽 度 愈大 则 噪 音 亦 愈 大 。 故 频 宽 宜 适 当 加 以 限 制 。 由 于 噪 音 存 在 ， 故 放 大 器 的 放 大 倍 数 不 可 能 太 大 。 在 记 录 生 物 电 信 号 时 要 注 意 信 噪 比 ，如 噪 音 是 最 小 信 号 的 1/10则 好 。 4 漂 移 一 般 生 物 电 放 大 器 在 接 通 电 源 后 ， 经 半 小 时 应 该 稳 定 。 交 流放 大 器 只 有 当 时 间 常 数 超 过 一 秒 时 ， 基 线 漂 移 才 表 现 显 著 ， 漂 移 以 小 于1 0 v 小 时 ， 或 小 于 1 0 V / 为 好 。 5 频 率 响 应 （ 通 频 带 ） 放 大 器 只 能 对 一 定 频 率 范 围 内 的 信 号 进 行均 衡 放 大 。 超 过 这 范 围 的 信 号 ， 放 大 倍 数 就 会 降 低 ， 放 大 器 对 低 频 的 放 大能 力 下 降 至 对 中 间 频 率 放 大 能 力 的 70 时 的 信 号 频 率 称 放 大 器 的 下 限 频 率 ；放 大 器 对 高 频 的 放 大 能 力 下 降 至 对 中 间 频 率 放 大 能 力 的 70 时 的 信 号 频 率称 上 限 频 率 。 此 两 频 率 间 所 包 括 的 频 率 为 频 带 宽 度 ， 亦 即 频 率 响 应 或 称 通频 带 。 放 大 器 的 通 频 带 是 指 能 被 放 大 器 放 大 的 信 号 的 频 率 范 围 ， 由 于 生 物电 信 号 的 频 率 通 常 低 于 100kHz， 因 而 生 物 电 放 大 器 的 频 带 范 围 一 般 在 0（ DC， 直 流 ） -100kHz， 可 以 通 过 调 节 放 大 器 的 时 间 常 数 和 高 频 滤 波 来 选择 合 适 的 通 频 带 。 6 时 间 常 数 交 流 放 大 器 （ 阻 容 耦 合 放 大 器 ） 其 下 限 频 率 与 所 用 交 连的 电 容 与 电 阻 数 值 有 关 ， 也 就 是 与 时 间 常 数 有 关 （ T=RC） ， 时 间 常 数 也称 为 低 频 滤 波 。 时 间 常 数 小 则 低 频 信 号 衰 减 大 ， 故 一 定 的 时 间 常 数 就 决 定 了 电 路 的 低 频 特 性 。 一 般 放 大 器 时 间 常 数 有 0.01、 0.1、 0.3、 1秒 数 挡 。 也就 是 说 相 当 于 频 率 为 16， 1.6， 0.5， 0.16Hz的 低 频 滤 波 器 。 即 在 该 频 率 处幅 度 减 少 30%低 频 响 应 f=1/（ 2 时 间 常 数 ） ， 例 如 时 间 常 数 为 0.3，f=1/（ 2 0.3） =0.5c/s。 若 时 间 常 数 选 择 为 1秒 ， 则 频 带 低 端 的 频 率 为0 . 1 6 H z ， 即 只 有 大 于 0 . 1 6 H z 的 信 号 才 能 通 过 放 大 器 。 7 高 频 滤 波 高 频 滤 波 指 通 频 带 高 端 的 截 止 频 率 ， 将 信 号 中 较 高 频 率 部分 滤 掉 ， 而 保 留 其 低 频 部 分 。 如 高 频 滤 波 选 择 了 1kHz， 则 只 有低 于 1kHz的 信 号 才 能 通 过 放 大 器 ； 通 过 选 择 不 同 的 时 间 常 数 和高 频 滤 波 ， 可 以 得 到 合 适 的 通 频 带 ， 即 保 证 被 检 测 的 生 物 电 信号 不 失 真 通 过 的 最 小 频 带 。 8 低 频 与 高 频 滤 波 的 运 用 观 察 快 速 电 波 时 ， 如 肌 电 可 用 较 小 的 时 间 常 数 使 慢 波 滤 掉 ，则 基 线 平 稳 ， 而 将 高 频 滤 波 开 至 最 大 （ 即 不 要 滤 掉 高 频 波 ） 。当 观 察 慢 波 时 ， 则 可 用 高 频 滤 波 以 滤 去 快 速 电 波 如 肌 电 ， 注 意时 间 常 数 不 能 小 ， 否 则 将 引 起 失 真 。 频 率 范 围 电 压 范 围 时 间 常 数 高 频 滤 波 放 大 灵 敏 度心 电 0.3-200c/s 60 V-2mV 2秒 100c/s 0.5-1mV/cm脑 电 0.5-70c/s 6 V-300 V 0.1-0.3秒 30c/s或 70c/s 50 V/cm肌 电 10-2000c/s 10mV-5mV 0.03-0.003秒 不 用 20 V-1mV/c 三 、 微 电 极 放 大 器 上 述 生 物 电 前 级 放 大 器 主 要 是 用 粗 电 极 记 录 细 胞 外 电 流 总和 ， 即 场 电 位 。 放 大 器 输 入 阻 抗 相 对 较 小 一 般 在 1-2M， 放 大器 栅 流 一 般 为 10-9A或 更 小 些 。 但 这 种 放 大 器 不 适 用 于 作 微 电极 实 验 。 主 要 不 同 在 于 后 者 有 一 级 阴 极 输 出 器 （ 或 称 阴 极 跟 随器 ， 射 极 跟 随 器 ） ， 其 特 点 是 ： 1 放 大 器 的 输 入 阻 抗 很 高 ， 可 达 100KM ； 2 放 大 器 输 入 电 容 较 小 。 微 电 极 电 阻 很 大 ， 可 与 输 入 电容 组 成 一 时 间 常 数 很 大 的 高 频 滤 波 器 。 使 生 物 电 高 频 成 分 受 到衰 减 而 严 重 失 真 。 阴 极 跟 随 器 输 入 电 容 可 小 至 1-2pf； 3 微 电 极 放 大 器 输 入 极 栅 流 小 ， 普 通 放 大 器 输 入 级 的 栅流 太 大 ， 超 过 所 检 测 细 胞 的 兴 奋 阈 值 （ 10 -8-10-9A） 可 刺 激 细胞 而 兴 奋 。 同 时 由 于 栅 流 本 身 不 稳 定 ， 微 电 极 与 细 胞 组 织 之 间的 外 电 阻 也 不 很 稳 定 。 当 栅 流 通 过 此 电 阻 时 会 经 常 变 动 产 生 假信 号 ， 栅 流 应 小 于 1 1 0 - 1 1 A 。 四 、 记 录 电 极 与 刺 激 电 极 1 粗 电 极 （ 包 括 电 极 板 等 ） 主 要 用 于 ： 引 导 心 电 、 脑电 、 胃 肠 电 、 神 经 干 动 作 电 位 等 生 物 电 ； 刺 激 外 周 神 经 、 中枢 核 团 以 及 肌 肉 等 其 他 组 织 。 材 料 ： 一 般 用 金 属 制 成 ， 如 银 、铂 、 镍 、 不 锈 钢 、 钨 等 。 用 金 属 电 极 引 导 引 导 生 物 电 位 和 刺 激 生 物 组 织 主 要 的 干扰 因 素 之 一 是 电 极 的 极 化 作 用 。 当 金 属 的 电 极 放 到 生 物 组 织上 测 量 生 物 电 时 ， 电 极 与 体 液 接 触 界 面 上 就 会 产 生 一 个 电 位差 ， 此 电 位 差 将 干 扰 生 物 电 的 测 量 ， 尤 其 是 在 引 导 记 录 频 率缓 慢 而 近 于 直 流 的 生 物 电 位 时 ， 更 会 使 电 位 降 低 ， 造 成 引 导的 波 形 失 真 。 在 刺 激 时 ， 当 直 流 电 通 过 组 织 ， 金 属 电 极 和 组织 之 间 发 生 了 电 解 过 程 ， 它 们 产 生 了 与 刺 激 电 流 相 反 的 电 动势 ， 此 反 电 动 势 形 成 了 极 化 电 流 ， 对 抗 了 原 来 的 刺 激 电 流 ，使 刺 激 电 流 的 强 度 降 低 （ 失 真 ） 。 在 直 流 电 接 通 的 瞬 间 ， 即 产 生 极 化 现 象 ， 刺 激 时 间 越 长 ， 极 化 现 象 越 显 著 ， 刺 激 的 实际 电 压 就 越 低 ， 造 成 失 真 现 象 越 严 重 。 直 流 电 刺 激 通 过 普 通 金 属 电 极 造 成 极 化 现 象 的 原 因 是 ： 阳 极 上积 聚 负 电 荷 的 阴 离 子 ， 其 结 果 为 阳 极 被 氧 气 充 填 ， 周 围 液 体 变 酸 性 ：2Cl-+H2O2HCl+（ 1/2） O2； 阴 极 处 聚 集 了 带 正 电 荷 的 阳 离 子 ， 并在 阴 极 处 Na+与 水 的 OH-离 子 相 结 合 ， 其 结 果 为 阴 极 被 氢 气 所 充 填 ，周 围 液 体 变 成 碱 性 ： Na + +H 2 ONaOH+（ 1/2） H 2 。 为 了 消 除 极 化 现 象 ， 以 便 能 精 确 地 测 定 器 官 或 组 织 在 刺 激 与 反应 之 间 量 的 关 系 ， 以 至 不 失 真 地 引 导 器 官 或 组 织 的 自 发 和 诱 发 电 活动 ， 就 必 须 使 用 乏 极 化 电 极 ， 乏 极 化 电 极 具 有 对 生 物 体 体 液 相 当 稳定 的 电 极 电 位 ， 如 Ag-AgCl电 极 ， 记 录 时 在 阳 极 上 有 Cl -离 子 聚 集 。此 时 阳 极 向 电 池 供 给 电 子 e， 而 成 Ag+离 子 ， 具 体 过 程 如 下 ： Ag-eAg+， Ag+Cl-AgCl， 在 阴 极 上 有 Na+聚 集 ， AgCl+eAg+Cl-，Cl-+Na+NaCl， 这 样 在 阴 极 处 没 有 氧 的 薄 层 形 成 。 在 液 体 和 金 属 之间 的 界 面 层 实 际 上 仍 然 被 一 层 氯 化 银 所 覆 盖 ， 因 而 不 产 生 极 化 电 流 。但 AgCl电 极 释 放 Ag+对 组 织 有 一 些 毒 性 ， 最 好 要 通 过 盐 桥 ， 如 用 外加 浸 有 生 理 盐 水 的 滤 纸 套 或 通 过 棉 花 与 组 织 接 触 。 常 用 的 乏 极 化 电极 除 了 Ag-AgCl电 极 ， 还 有 Zn-ZnSO4电 极 、 Hg-HgCl2电 极 。 2 微 电 极 用 粗 电 极 记 录 中 枢神 经 系 统 电 位 是 群 体 细胞 的 综 合 电 位 ， 用 微 电极 才 能 记 录 到 单 个 细 胞或 单 根 纤 维 的 电 活 动（ 细 胞 外 记 录 ， 主 要 看频 率 ， 细 胞 内 看 波 形 与幅 度 ） 。 局 限 的 微 量 刺激 也 必 须 用 微 电 极 。 常用 的 微 电 极 有 玻 璃 电 极 ，金 属 电 极 （ 详 见 细 胞 外 、内 记 录 章 节 ） 。 五 、 电 刺 激 的 应 用 电 刺 激 在 电 生 理 实 验 中 应 用 广 泛 ， 不 仅 在 基 础 研 究 中 而 且 在临 床 诸 科 （ 如 神 经 科 、 五 官 科 、 心 血 管 科 ） 也 常 使 用 。 电 刺 激 的优 点 ： 1 基 本 参 数 易 于 精 确 控 制 （ 如 强 度 、 时 间 、 强 度 -时 间 变 化率 等 ） ； 2 组 织 细 胞 的 生 理 活 动 过 程 中 往 往 都 伴 有 电 的 变 化 ， 故 符合 生 理 状 态 ； 3 电 刺 激 强 度 不 很 大 时 ， 组 织 不 易 损 伤 组 织 可 反 复 使 用 。 电 刺 激 波 形 大 致 有 三 种 即 : 正 弦 波 、 方 波 ， 不 对 称 的 尖 波 （ 如 电 针 仪 输 出 的 ） 。 较 常 用的 是 方 波 ， 波 形 简 单 。 易 于 产 生 和 严 格 控 制 ， 计 算 刺 激 量 也 较 容易 ， 陡 峭 的 前 沿 使 刺 激 比 较 有 效 ， 但 单 向 方 波 宽 太 大 （ 超 过 1ms） 或 用 直 流 电 刺 激 长 时 可 引 起 损 毁 效 应 。 故 应 尽 可 能 缩 短 刺 激 时 间和 强 度 。 为 了 避 免 减 少 电 解 作 用 ， 可 用 双 向 方 波 ， 但 反 相 的 正 波有 时 可 产 生 阳 极 阻 滞 作 用 或 阳 极 断 电 兴 奋 。 正 弦 波 对 自 主 神 经 刺激 效 应 强 ， 几 乎 很 少 产 生 电 解 作 用 ， 每 个 波 的 时 间 周 期 随 频 率 而改 变 。 (二 ） 刺 激 电 流 强 度 随 各 种 实 验 而 有 很 大 不 同 。 影 响 强 度 因 素 ： 1 组 织 本 身 的 兴 奋 性 ： A类 神 经 纤 维 兴 奋 性 高 、 刺 激 强 度 可 很小 。 如 以 A的 强 度 为 1， B类 为 A的 53.5倍 ， C类 纤 维 为 A类 的 100倍 。 2 电 流 作 用 于 组 织 的 时 间 ： 刺 激 强 度 与 电 流 作 用 时 间 成 反 比 关系 。 3 电 流 密 度 ： 电 极 粗 细 ， 被 刺 激 组 织 离 开 电 极 的 距 离 以 及 电 极周 围 组 织 液 的 旁 路 等 都 会 影 响 电 流 密 度 。 用 微 电 极 刺 激 神 经 与 肌 肉细 胞 时 ， 几 个 微 安 十 几 毫 伏 即 足 以 引 起 兴 奋 。 用 粗 电 极 刺 激 神 经 干所 需 约 数 伏 。 通 过 皮 肤 刺 激 需 几 十 伏 ， 几 个 毫 安 。 通 过 浴 槽 中 容 积导 体 刺 激 离 体 肠 肌 标 本 其 电 压 60 80伏 ， 电 流 要 十 几 毫 安 ， 这 是 因为 大 部 分 电 流 经 溶 液 旁 路 （ 刺 激 器 输 出 电 压 需 100V， 最 大 输 出 电 流20mA） 。 刺 激 强 度 可 用 刺 激 电 极 两 端 的 电 压 或 流 经 组 织 的 电 流 量 来 表 示 。一 般 电 流 强 度 与 电 压 强 度 是 平 行 增 减 的 。 然 而 只 有 当 组 织 电 阻 恒 定 时 ， 电 压 才 能 反 映 电 刺 激 的 生 理 效 应 ， 实 际 上 电 刺 激 的 效 应 取 决 于通 过 组 织 的 电 流 量 。 (三 ） 电 流 作 用 时 间 （ 刺 激 波 宽 ） 确 定 波 宽 可 根 据 ： 1 被 刺 激 组 织 动 作 电 位 锋 电 位 的 时 程 。 2 时 值 ： A类 神 经 纤 维 约 用 0.1-0.2ms， B类 或C类 0.5-1.5ms， 心 肌 0.5-2ms， 平 滑 肌 5-10ms， 大 脑皮 层 1-6ms， 波 宽 太 短 所 需 电 压 高 刺 激 效 应 弱 ， 波 宽太 长 产 生 电 解 ， 损 坏 组 织 。 兴 奋 性 高 ， 时 值 短 者 ，波 宽 可 小 ， 反 之 则 大 。 （ 四 ） 刺 激 频 率 躯 体 神 经 约 50-250Hz， 内 脏 神 经 约 2-5Hz， 骨 骼肌 约 10-150Hz， 心 肌 及 平 滑 肌 0.1-1Hz， 大 脑 皮 层 20-60Hz， 中 枢 深 部 组 织 100Hz以 内 。 各 种 频 率 作 用 于 同一 组 织 所 起 效 应 亦 不 一 致 ， 进 行 串 刺 激 时 应 注 意 各串 刺 激 彼 此 相 隔 时 间 应 容 许 中 枢 兴 奋 或 抑 制 状 态 消失 后 再 予 刺 激 。 六 、 电 刺 激 器 刺 激 器 按 其 输 出 方 式 可 分 为 恒 压 刺 激 器 和 恒 流 刺 激 器 。 前者 刺 激 量 的 大 小 是 以 电 压 表 示 的 ， 一 般 用 于 对 刺 激 定 量 要 求 不高 或 者 在 实 验 过 程 中 实 验 对 象 的 电 阻 抗 变 化 不 大 的 场 合 ； 后 者刺 激 量 的 大 小 是 以 电 流 表 示 的 ， 一 般 用 于 对 刺 激 定 量 要 求 较 高或 实 验 过 程 中 实 验 对 象 的 电 阻 抗 会 明 显 改 变 的 场 合 。 一 般 常 用的 电 刺 激 器 产 生 方 波 。 1 刺 激 方 式 有 ： 单 次 、 连 续 、 串 刺 激 、 双 次 刺 激 。 2 刺 激 参 数 ： 强 度 刺 激 脉 冲 的 电 压 或 电 流 幅 度 表 示 ， 波宽 单 个 脉 冲 的 宽 度 （ 时 程 ） 。 3 刺 激 频 率 （ 或 周 期 ） ： 是 相 对 于 连 续 刺 激 而 言 ， 实 际 上反 映 了 单 位 时 间 刺 激 次 数 的 多 少 。 目 前 有 两 种 表 示 方 法 ： （ 1）用 频 率 表 示 10Hz、 100Hz等 ； （ 2） 用 周 期 来 表 示 。 两 者 的 关 系是 ： 频 率 （ f ） = 1 / 周 期 （ T ） 。 4 同 步 脉 冲 刺 激 器 可 输 出 一 同 步 脉 冲 ， 它 表 示 一 次 刺 激的 时 间 起 点 ， 同 步 脉 冲 送 到 整 个 实 验 系 统 中 ， 使 各 仪 器 有 共 同的 时 间 起 点 ， 因 而 保 持 了 时 间 上 的 同 步 。 同 步 脉 冲 送 到 示 波 器 ，触 发 一 次 光 点 扫 描 ， 也 可 送 到 另 一 台 刺 激 器 。 5 时 迟 （ 延 迟 ） 是 指 从 同 步 脉 冲 到 刺 激 方 波 出 现 这 段 时间 差 ； 它 使 刺 激 方 波 或 刺 激 引 起 的 电 反 应 出 现 的 示 波 器 荧 光 屏上 合 适 的 部 位 ， 以 便 观 察 ， 两 个 同 步 的 刺 激 器 可 通 过 调 节 各 自的 时 迟 来 改 变 它 们 先 后 次 序 和 时 间 间 隔 。 6 占 空 系 数 是 指 脉 冲 的 宽 度 （ d） 与 脉 冲 周 期 （ p） 之 百分 比 ， 即 d/p 100 ， 如 占 空 系 数 为 100%即 成 直 流 电 。 输 出 脉冲 的 宽 度 切 不 可 大 于 或 等 于 周 期 ， 脉 冲 宽 度 大 于 周 期 ， 频 率 会减 慢 ， 频 率 调 节 也 失 灵 。 在 应 用 串 刺 激 时 ， 脉 冲 波 宽 应 比 串 长的 时 距 小 得 多 ， 至 少 不 应 大 于 或 等 于 串 长 的 一 半 。 占 空 比 不 超过 5 0 % ， 一 般 不 会 产 生 组 织 损 伤 。 7 刺 激 器 的 恒 流 与 恒 压 输 出 恒 流 输 出 指 当 组 织 阻 抗 （ 负载 ） 增 大 或 减 小 时 ， 刺 激 器 输 出 的 电 流 变 动 很 少 。 恒 压 输 出 指不 论 组 织 阻 抗 （ 负 载 ） 增 大 或 减 小 ， 刺 激 器 输 出 的 电 压 变 动 很少 。 前 者 要 求 刺 激 器 内 阻 很 高 ， 后 者 要 求 刺 激 内 阻 很 低 。 这 两者 中 以 恒 流 更 为 重 要 ， 它 表 示 通 过 组 织 的 电 流 不 变 。 组 织 对 电 刺 激 的 反 应 大 小 与 电 流 有 关 。 8 刺 激 隔 离 器 这 是 刺 激 器 的 一 个 重 要 附 件 ， 使输 出 信 号 与 地 隔 开 ， 其 作 用 是 ： （ 1） 减 小 刺 激 伪 迹 ， 避 免 伪 迹 太 大 而 使 生 物 电 无法 辩 识 。 （ 2） 使 刺 激 电 流 局 限 在 刺 激 电 极 周 围 ， 刺 激 点 可精 确 定 位 。 （ 3） 可 以 对 组 织 同 时 进 行 多 点 刺 激 ， 而 不 致 于 引起 相 互 干 扰 ， 切 断 了 电 流 从 公 共 地 线 传 布 的 可 能 。 （ 4） 消 除 刺 激 中 的 直 流 成 分 ， 避 免 组 织 产 生 极 化作 用 。 目 前 普 遍 应 用 的 是 高 频 隔 离 器 ， 简 单 的 刺 激 隔离 器 可 用 铁 芯 变 压 器 或 低 周 变 压 器 ， 但 波 宽 大 时 ， 刺激 波 形 失 真 。 七 、 减 小 刺 激 伪 迹 刺 激 器 输 出 和 放 大 器 输 出 具 有 公 共 接 地 线 ， 使 得 一 部 分刺 激 电 流 入 放 大 器 的 输 入 端 ， 使 记 录 器 记 录 到 一 个 刺 激 电 流产 生 的 波 形 ， 这 不 是 生 物 电 ， 而 是 刺 激 伪 迹 ， 伪 迹 产 生 的 另一 原 因 是 刺 激 源 与 大 地 之 间 存 在 着 电 容 和 电 阻 ， 因 而 产 生 一电 容 电 流 ， 电 流 流 过 电 阻 ， 产 生 电 压 降 而 形 成 伪 迹 。 伪 迹 的 害 处 在 于 ： 1） 其 幅 度 可 超 过 生 物 电 ； （ 2） 有 时使 交 流 放 大 器 产 生 “阻 塞 现 象 ”； （ 3） 伪 迹 之 后 还 有 一 段 时 间不 能 恢 复 正 常 ， 干 扰 生 物 电 记 录 。 减 小 伪 迹 办 法 ： （ 1） 刺 激 电 极 与 记 录 电 极 必 须 尽 可 能 远离 ， 但 实 际 上 常 办 不 到 ， 可 在 这 两 者 之 间 接 地 。 （ 2） 应 用 刺激 隔 离 器 ， 或 用 Wagner接 地 法 （ 在 刺 激 隔 离 器 输 出 两 端 并 连一 可 变 电 阻 ， 可 变 电 阻 当 中 头 接 地 ） 进 行 调 节 。 （ 3） 在 生 物体 上 适 当 接 地 ， 甚 至 有 时 多 点 接 地 ， 通 过 移 动 接 点 的 位 置 使刺 激 电 流 在 容 积 导 体 中 发 生 分 布 变 化 使 记 录 电 极 的 两 点 恰 好在 等 电 位 面 上 。 （ 4） 旋 转 刺 激 电 极 或 记 录 电 极 方 向 有 时 有 效 。 八 、 抗 干 扰 与 屏 蔽 在 电 生 理 实 验 中 任 何 干 扰 均 导 致 信 嗓 比 下 降 ， 输 入 信 号 减 小 ，放 大 增 益 大 时 问 题 更 突 出 ， 干 扰 分 电 干 扰 和 机 械 干 扰 两 种 。 电 干 扰包 括 电 磁 干 扰 、 静 电 干 扰 、 射 频 干 扰 、 生 物 电 干 扰 。 （ 一 ） 干 扰 来 源 1 电 磁 干 扰 50周 交 流 电 干 扰 最 为 严 重 ， 交 流 干 扰 可 通 过 电 容 ，电 感 与 电 阻 耦 合 而 进 入 放 大 器 产 生 交 流 信 号 。 2 静 电 干 扰 可 因 不 同 物 质 作 用 相 对 运 动 引 起 电 荷 转 移 而 产 生 ，如 在 地 毯 上 走 动 ， 甚 至 改 变 坐 位 资 势 。 经 常 遇 到 的 静 电 干 扰 是 在 信号 中 有 慢 的 大 幅 度 变 化 ， 这 往 往 与 受 试 者 或 实 验 者 的 运 动 有 关 。 3 射 频 干 扰 生 物 电 放 大 器 属 低 频 范 围 ， 对 无 线 电 、 电 视 信 号不 敏 感 ， 但 连 接 到 动 物 身 上 的 导 线 和 电 极 可 存 在 某 些 整 流 作 用 ， 这就 会 使 放 大 器 收 到 无 线 电 载 波 的 音 频 信 号 。 4 生 物 电 干 扰 如 记 录 心 电 出 现 肌 电 干 扰 ， 记 录 脑 电 出 现 心 电 干 扰 。 5 机 械 干 扰 动 物 呼 吸 、 心 跳 以 及 周 围 环 境 、 人 员 走 动 等 震 动引 起 的 干 扰 ， 一 般 可 用 黄 砂 盆 、 防 震 橡 皮 、 内 胎 、 防 震 器 防 震 等 方法 消 除 机 械 干 扰 。 （ 二 ） 消 除 电 干 扰 的 方 法 原 则 是 ： 1 干 扰 源 （ 交 流 马 达 ， 自 耦 变 压 器 ， 磁 饱 和 稳 压 器 ， 日 光 灯 镇流 器 ， 火 花 干 扰 源 ， 电 热 设 备 ， 大 功 率 电 器 ） 应 远 离 记 录 系 统 ， 尽可 能 远 离 实 验 场 所 。 2 屏 蔽 与 接 地 。 3 避 免 干 扰 的 交 流 电 信 号 形 成 环 路 ， 导 线 宜 短 而 直 ， 勿 成 线 圈 。 （ 三 ） 屏 蔽 屏 蔽 常 用 来 减 少 电 容 性 干 扰 和 磁 性 干 扰 。 电 容 屏 蔽常 用 铜 或 铝 之 类 金 属 ， 对 减 少 低 频 电 容 干 扰 很 有 效 ， 但 对 减 少 射 频干 扰 效 果 不 大 。 铁 屏 蔽 箱 可 屏 蔽 磁 场 ， 一 个 连 续 的 屏 蔽 只 应 该 一 点接 地 ， 接 地 点 一 般 选 择 在 信 号 源 端 ， 屏 蔽 的 接 地 线 要 阻 抗 小 ， 如 地线 不 良 使 干 扰 电 压 加 大 。 （ 四 ） 接 地 自 来 水 管 或 电 源 插 座 地 线 不 宜 作 电 生 理 实 验 室 接 地用 ， 这 种 接 地 点 到 真 正 的 地 之 间 总 有 电 阻 存 在 ， 一 些 大 马 达 外 壳 通过 它 接 地 则 该 接 地 点 往 往 不 处 于 真 正 的 零 电 位 ， 从 而 引 入 干 扰 信 号 ，较 好 的 接 地 线 应 该 用 铜 质 粗 导 线 接 连 到 埋 于 泥 地 的 铜 棒 （ 埋 入 地 下约 1.5-2米 深 处 ） 。 所 有 实 验 仪 器 和 设 备 均 应 通 过 此 地 线 接 地 ， 仪 器 地 线 应 短 而 粗 ， 勿 与 电 源 线 平 行 ， 勿 中 途 打 圈 。 接 地 原 则 是 集 中 一点 接 地 ， 不 要 串 联 起 来 接 成 环 状 。 动 物 也 应 一 点 接 地 。 九 、 记 录 、 贮 存 和 分 析 电 生 理 实 验 结 果 的 仪 器 电 生 理 实 验 显 示 在 荧 光 屏 上 的 波 形 和 图 像 ， 是 研 究 工 作 所 获 的第 一 手 资 料 ， 需 要 记 录 保 存 ， 留 待 分 析 。 因 此 ， 就 需 要 能 真 实 地 记录 、 科 学 地 分 析 的 系 统 加 以 处 理 。 根 据 科 学 技 术 的 发 展 过 程 ， 各 实验 室 所 使 用 的 这 类 设 备 ， 有 以 下 几 种 ： 1 . 示 波 器 照 像 机 2 . 磁 带 录 音 机 3.生 理 记 录 仪 包 括 心 电 图 机 、 脑 电 图 机 、 肠 胃 电 仪 、 多 导 生 理记 录 仪 等 等 ， 这 类 仪 器 都 有 放 大 与 记 录 系 统 ， 可 直 接 将 一 些 生 物 电放 大 记 录 下 来 。 但 这 类 仪 器 都 是 用 描 记 笔 记 录 的 ， 频 率 响 应 有 限 ，不 能 用 于 直 接 记 录 单 位 放 电 等 频 率 快 的 生 物 电 信 号 。 4.电 子 计 算 机 与 生 物 信 号 实 时 处 理 系 统 微 机 （ microcomputer）是 电 生 理 实 验 作 忠 实 记 录 和 精 确 分 析 实 验 结 果 以 提 高 实 验 质 量 的 有 力 工 具 。 微 机 只 能 识 别 和 处 理 数 字 量 ， 所 以 需 要 把 机 体 产 生 的 生 物信 号 的 模 拟 量 转 换 成 数 字 量 。 这 一 转 换 过 程 称 模 数 转 换 即 A/D转 换 。这 就 是 信 号 的 采 集 过 程 ， D/A转 换 则 是 实 现 数 字 量 到 模 拟 量 的 转 换 ，以 进 行 对 储 存 信 号 的 分 析 。 根 据 实 验 的 需 要 可 以 编 制 相 应 的 计 算 机程 序 保 证 计 算 机 在 指 令 下 运 行 。 第 二 章 细 胞 外 、 细 胞 内 记 录第 一 节 细 胞 外 记 录 细 胞 外 记 录 （ extracellular recording） 是 把 引 导 电 极 安 放 在神 经 组 织 的 表 面 或 附 近 引 导 神 经 组 织 的 电 活 动 。 由 于 活 动 部 位的 神 经 元 产 生 去 极 化 ， 未 活 动 的 部 位 处 于 正 常 极 化 状 态 ， 在 容积 导 体 中 的 两 部 位 间 电 位 不 同 ， 电 流 从 一 点 流 向 另 外 一 点 。 放置 于 细 胞 表 面 的 电 极 就 会 记 录 出 两 者 之 间 所 产 生 的 电 位 差 。 细胞 外 微 电 极 记 录 的 方 便 之 处 是 电 极 不 插 入 细 胞 。 除 了 玻 璃 微 电极 外 ， 金 属 微 电 极 也 是 作 细 胞 外 记 录 的 合 适 电 极 。 细 胞 外 所 记 录 的 电 位 比 细 胞 内 记 录 的 小 很 多 、 这 是 由 于 信号 受 低 电 阻 的 细 胞 外 液 通 路 分 流 所 致 。 在 外 周 神 经 用 细 胞 外 记录 ， 在 发 生 兴 奋 的 局 部 与 临 近 部 位 间 形 成 局 部 电 流 。 因 而 可 以记 录 到 一 个 正 -负 -正 的 三 相 波 。 胞 外 电 极 记 录 的 电 位 大 小 和 波形 会 有 多 种 变 化 。 因 此 ， 对 胞 外 记 录 电 位 的 分 析 重 点 放 在 放 电频 率 和 潜 伏 期 ， 而 不 去 比 较 放 电 的 幅 度 。 对 电 位 分 析 的 目 的 在 于 认 清 电 位 是 从 一 个 神 经 元的 哪 个 部 位 产 生 的 ， 便 于 判 断 实 验 结 果 的 意 义 。 如 以电 刺 激 视 神 经 、 在 外 侧 膝 状 体 的 记 录 为 例 ， 可 看 到 ：突 触 前 轴 突 的 电 位 ， 是 一 个 全 或 无 的 一 个 单 向 上 升 波 。由 突 触 后 轴 突 所 产 生 的 也 是 单 向 上 升 波 。 但 与 突 触 前轴 突 电 位 有 区 别 ： （ 1） 潜 伏 期 较 长 ， 约 为 1.2-2.2ms；（ 2） 对 单 一 刺 激 常 可 引 起 多 个 电 位 ； （ 3） 上 升 波 呈双 凹 形 ， 形 成 M波 。 胞 体 电 位 为 长 时 程 负 锋 电 位 ， 其潜 伏 期 与 突 触 后 轴 突 的 电 位 相 同 ； 细 胞 外 记 录 的 树 突电 位 为 慢 双 向 的 全 或 无 电 位 。 起 始 为 正 波 ， 它 的 潜 伏期 与 突 触 后 的 相 等 ， 波 形 的 慢 变 化 反 映 冲 动 在 树 突 的传 导 速 度 。 比 较 由 细 胞 各 部 位 所 记 录 电 位 的 持 续 时 间 ，轴 突 的 最 短 约 1ms， 胞 体 较 长 为 1.5-3ms， 树 突 的 最 长 为 15 2Oms。 总 之 ， 细 胞 外 记 录 方 法 较 易 ， 但 对 其结 果 的 解 释 较 为 复 杂 。 第 二 节 细 胞 内 记 录 细 胞 内 记 录 (intracellular recording)记 录 膜 电 位 须 在膜 的 两 侧 各 置 一 个 电 极 形 成 一 个 环 路 ， 因 此 一 个 电 极 要插 入 细 胞 膜 内 。 细 胞 内 记 录 可 以 准 确 测 量 膜 电 位 的 绝 对值 。 因 为 膜 内 到 膜 外 的 电 阻 很 大 ， 不 可 能 出 现 短 路 的 影响 ， 故 其 值 可 以 高 达 100mV以 上 。 它 还 能 测 定 兴 奋 性 突触 后 电 位 （ EPSP） 。 抑 制 性 突 触 后 电 位 （ IPSP） 及 动 作电 位 。 细 胞 内 记 录 法 是 研 究 神 经 元 基 本 生 物 物 理 特 性 的有 力 手 段 。 要 成 功 而 持 久 地 记 录 细 胞 内 放 电 ， 除 具 备 必需 的 设 备 外 ， 还 有 两 件 事 要 做 好 ： 1 稳 定 问 题 ， 干 扰 稳 定 记 录 的 活 动 来 自 两 方 面 ，即 机 械 运 动 和 由 于 动 物 呼 吸 和 循 环 功 能 引 起 的 运 动 。 2 使 用 合 格 的 微 电 极 ， 以 免 对 细 胞 造 成 严 重 损 伤 。记 录 细 胞 内 电 位 基 本 上 多 用 玻 璃 微 电 极 。 第 三 节 微 电 极 二 、 金 属 微 电 极 制 作 金 属 微 电 极 具 有 电 阻 低 、 机 械 强 度 高 、 可 直 接 穿 透 硬 脑 膜 、电 噪 声 低 、 可 反 复 使 用 的 优 点 ， 尤 其 是 在 慢 性 埋 藏 电 极 的 实 验中 被 广 泛 采 用 。 同 时 它 也 是 较 理 想 的 （ 微 ） 刺 激 电 极 （ 尖 端 40-70m） ， 但 是 制 作 过 程 比 玻 璃 微 电 极 复 杂 。 钨 丝 金 属 微 电 极 较为 常 用 ， 钨 丝 有 稳 定 的 理 化 性 质 ， 并 有 强 度 大 、 韧 性 好 的 特 点 。用 直 径 0.23-0.25mm的 细 钨 丝 ， 拉 直 ， 剪 成 长 100mm的 小 段 ， 用沙 纸 打 光 。 其 中 一 端 磨 成 锥 形 ， 锥 形 部 分 长 约 20-30mm， 尖 端约 0.1mm， 成 为 钨 丝 微 电 极 粗 坯 。 将 粗 坯 的 尖 端 长 约 20-30mm浸 入 己 熔 化 的 亚 硝 酸 钠 溶 液 内 ， 快 速 拖 过 。 注 意 要 使 电 极 尖 端四 周 均 匀 地 被 腐 蚀 ， 蚀 尖 已 达 到 要 求 的 微 电 极 依 次 在 清 水 中 清洗 。 制 成 的 电 极 还 需 要 向 电 极 上 涂 绝 缘 漆 进 行 绝 缘 处 理 ， 或 者用 硼 矽 玻 璃 管 套 入 绝 缘 。 已 制 成 的 金 属 微 电 极 尚 需 检 查 表 面 是否 光 滑 均 匀 及 其 绝 缘 性 能 。 将 电 极 接 到 4.5V电 池 的 负 极 ， 正 极 与 浸 在 生 理 盐 水 中 的 碳 棒 相 接 。 当 电 极 浸 入 盐 水 中 时 ， 只 有 在电 极 尖 端 有 1-2个 气 泡 。 如 尖 端 以 外 的 部 分 出 现 成 串 气 泡 ， 则 表示 此 电 极 不 合 格 。 一 、 拉 制 和 充 灌 玻 璃 微 电 极 的 方 法 合 格 的 微 电 极 是 记 录 细 胞 电 位 的 重 要 条 件 。 拉 制 玻 璃 微 电 极 的第 一 步 是 把 已 经 清 洁 处 理 的 毛 细 玻 璃 管 放 在 微 电 极 拉 制 仪 上 拉 制 玻璃 微 电 极 。 分 为 两 次 拉 制 ， 可 拉 出 一 对 尖 端 大 小 相 等 的 微 玻 管 ， 尖端 直 径 可 达 0.5m左 右 。 即 时 放 在 显 微 镜 下 检 查 ， 看 其 形 状 和 尖 端开 口 ， 以 及 尖 端 直 径 是 否 符 合 要 求 。 如 果 进 行 细 胞 内 记 录 ， 为 了 顺利 穿 刺 细 胞 并 减 小 损 伤 ， 可 把 微 电 极 尖 端 磨 成 斜 尖 ， 这 样 的 尖 端 也不 易 被 阻 塞 。 实 验 时 ， 需 要 向 微 电 极 充 灌 盐 溶 液 以 保 证 电 极 的 导 电 性 。 电 极 插入 细 胞 后 ， 充 灌 液 和 细 胞 内 液 之 间 会 发 生 扩 散 作 用 而 影 响 细 胞 内 的成 分 。 一 般 用 3mol L KCI溶 液 作 微 电 极 的 充 灌 液 比 较 合 适 ， 因 为K +和 Cl-的 扩 散 系 数 相 同 ， 并 都 带 有 单 位 电 荷 ， 也 可 以 用 2%的 旁 胺天 蓝 、 0.5mol/L醋 酸 钠 溶 液 （ pH7.7） 作 为 充 灌 液 。 它 的 优 点 是 在 记录 电 位 后 ， 通 以 阴 极 电 流 2-10A/min， 可 将 旁 胺 天 蓝 泳 出 而 标 记 出电 极 尖 端 位 置 。 用 测 量 电 阻 的 办 法 检 查 微 电 极 尖 端 直 径 。 其 他 条 件相 同 时 ， 电 阻 愈 大 ， 表 示 电 极 尖 端 愈 细 。 电 阻 过 小 （ 如 1-2M以 下 ）表 示 电 极 尖 端 可 能 折 断 ； 电 阻 过 大 （ 如 20M以 上 ） 表 示 电 极 中 电解 液 可 能 有 气 泡 等 。 一 般 微 电 极 电 阻 在 5-20M是 可 用 的 。 三 、 多 管 微 电 极 多 管 微 电 极 的 制 作 与 单 管 的 基 本 相 同 。 不 同 之 处 有 以 下 几点 ： （ 1） 相 邻 管 壁 要 预 先 熔 合 ； （ 2） 拉 细 段 ： 其 原 则 与 单 管微 电 极 的 拉 制 相 同 ， 但 其 速 度 要 慢 ， 以 保 证 玻 管 相 互 充 分 熔 合 ，使 管 壁 有 一 定 厚 度 ； （ 3） 拔 尖 ： 拉 制 成 的 多 管 电 极 还 要 分 别 把每 只 侧 管 的 顶 端 在 小 煤 气 灯 上 加 热 烧 弯 ， 使 其 成 放 射 状 ， 以 免各 管 的 充 灌 液 相 混 或 造 成 短 路 。 作 为 细 胞 内 记 录 的 多 管 微 电 极的 中 心 记 录 管 头 端 要 比 其 他 管 伸 出 20m左 右 。 靠 玻 璃 丝 的 毛 细管 作 用 ， 直 接 向 微 电 极 管 内 注 射 灌 注 液 ， 能 保 证 溶 液 的 浓 度 。遇 有 气 泡 ， 用 细 丝 从 微 电 极 粗 的 一 端 伸 入 触 探 之 将 其 驱 出 。 这样 在 实 验 过 程 中 即 时 充 灌 电 极 十 分 方 便 ， 通 过 极 性 作 用 于 离 子化 溶 液 ， 推 出 带 电 荷 的 粒 子 作 用 于 所 记 录 的 放 电 神 经 元 。 一 般先 在 中 心 管 充 以 3mol/LKCI或 4mol/L NaCl， 阻 值 在 10-40M即算 合 格 ， 药 管 的 电 阻 不 超 过 120M为 宜 。 而 用 置 换 法 充 灌 多 管微 电 极 的 结 果 并 不 理 想 。 充 灌 好 的 微 电 极 放 置 在 使 其 尖 端 可 浸 入 蒸 馏 水 的 容 器 内 ， 放 在 4 冰 箱 内 保 存 2-3d。 多 管 微 电 极 与 微 电 泳 多 管 微 电 极 与 微 电 泳 注 射 是目 前 研 究 中 枢 机 能 的 重 要 方 法 也是 研 究 中 枢 递 质 的 必 要 手 段 。 微电 泳 在 19年 先 由 Nastuk描 述 ， 这 种方 法 是 借 助 微 电 极 ， 通 以 一 定 的电 流 将 离 子 化 的 物 质 电 泳 到 一 个神 经 元 或 肌 细 胞 。 它 可 以 越 过 血脑 屏 障 直 接 将 物 质 施 加 于 预 定 部位 ， 使 药 物 作 用 局 限 在 较 小 范 围内 ， 使 用 量 也 可 以 按 通 过 电 极 的电 流 量 大 致 估 计 。 又 可 较 精 确 地固 定 作 用 时 间 ， 因 而 有 很 大 的 优越 性 。 四 、 具 有 特 种 用 途 的 其 他 类 型 微 电 极 除 以 上 所 述 研 究 细 胞 电 活 动 用 的 电 极 外 ， 根 据 不同 的 研 究 目 的 ， 利 用 不 同 的 技 术 ， 己 有 一 些 新 型 微 电极 应 用 于 电 生 理 学 的 研 究 中 。 如 离 子 选 择 性 电 极 ， 是在 玻 璃 微 电 极 的 基 础 上 ， 在 电 极 尖 端 涂 以 特 殊 膜 材 料 ，可 以 测 定 细 胞 内 外 的 有 关 离 子 浓 度 ， 一 般 要 做 成 双 管电 极 ， 其 一 作 为 参 考 电 极 ， 另 一 作 为 离 子 选 择 性 电 极 。此 外 还 有 免 疫 微 电 极 ， 其 原 理 是 将 待 测 物 质 的 抗 体 结合 在 微 电 极 尖 端 的 外 表 面 ， 在 记 录 电 位 时 ， 神 经 末 梢释 放 的 肽 类 物 质 与 电 极 表 面 的 抗 体 结 合 ， 故 可 在 记 录电 位 的 同 时 ， 还 可 精 确 测 定 肽 的 释 放 部 位 ， 上 述 各 种微 电 极 都 是 用 于 记 录 电 位 。 微 电 极 还 可 用 作 细 胞 内 电 刺 激 （ 详 见 胞 内 电 刺 激 ） ， 也 可 用 于 细 胞 内 标 记 技 术 。 第 三 章 脑 内 电 刺 激 脑 内 电 刺 激 法 是 研 究 中 枢 功 能 定 位 的 经 典 方 法 之 一 。 脑 内电 刺 激 法 不 仅 被 广 泛 应 用 于 动 物 实 验 ， 而 且 也 被 应 用 于 临 床 治疗 。 但 必 须 指 出 此 方 法 也 有 缺 点 ， 例 如 电 刺 激 对 于 神 经 元 胞 体 、轴 突 或 树 突 的 兴 奋 作 用 没 有 选 择 性 ， 刺 激 电 流 易 于 扩 散 超 出 所要 兴 奋 的 范 围 等 。 因 此 用 电 刺 激 方 法 得 到 的 实 验 结 果 应 结 合 其他 方 法 所 得 结 果 仔 细 分 析 ， 下 结 论 要 慎 重 。 一 、 刺 激 电 极 刺 激 电 极 有 单 极 和 双 极 刺 激 电 极 之 分 。 单 极 刺 激 电 极 可 用不 锈 钢 丝 、 康 铜 丝 。 银 丝 或 针 灸 针 制 成 。 电 极 要 直 ， 尖 端 光 滑呈 圆 锥 状 ， 电 极 要 用 绝 缘 漆 进 行 绝 缘 处 理 ， 尖 端 裸 露 0.1-0.5mm。双 极 刺 激 电 极 可 由 两 个 单 极 刺 激 电 极 并 列 而 成 。 另 一 种 双 极 刺激 电 极 是 同 心 圆 电 极 。 刺 激 电 极 在 使 用 前 ， 必 须 检 查 其 绝 缘 性 。其 方 法 是 把 电 极 接 在 1.5V干 电 池 的 阴 极 ， 浸 入 生 理 盐 水 中 。 只有 电 极 尖 端 裸 露 部 分 有 气 泡 形 成 才 符 合 要 求 。 双 极 刺 激 电 极 在 使 用 前 常 用 万 用 表 测 量 其 在