动物或人的一侧前庭外周器官部分或全部受损时，由于前庭功能突然丧失，出现眩晕、恶心、呕吐，快相偏向健侧的自发性眼震(SN)，头部和眼球震动样摆动，并且头偏向患侧，站立不稳，向患侧方向倾斜。动物还可表现为沿身体纵轴向患侧方向翻滚，被动或固定环形步态等，此后症状逐渐消失或者部分一直存在，此过程称为前庭代偿。神经系统的可塑性是中枢和外周神经普遍存在的特性。神经细胞通过改变自身功能、形态特性的方式对外界的刺激做出反应以适应各种功能的需要。因此前庭代偿也是成熟的中枢神经系统损伤后可塑性的范例。前庭代偿是当机体外周前庭系统受到损伤后，行为学方面表现为上述病态症状的恢复过程，而细胞水平上主要与损伤侧前庭神经核，特别是前庭内侧核中神经元静息放电有关，因此前庭神经核中神经元活动的恢复对于前庭中枢神经系统可塑性的建立起到重要的作用。但是在前庭代偿早期，由于外周前庭感受器在代偿过程中的不可恢复性，这为活体中研究损伤侧前庭神经元的活动带来很多困难。如何通过有效的刺激来找寻前庭神经元是研究前庭代偿中神经元可塑性首要解决的问题。电刺激作为一种有效的刺激方式，可以增强被刺激细胞的活性，是否可以通过电刺激前庭外周末梢的方式代替受损的前庭外周感受器，在迷路切除术后早期的前庭中枢挑选出具有自发性放电活动潜能的前庭神经元细胞是一个十分重要的研究课题。本实验将借助电刺激来研究前庭代偿早期前庭神经元的活动变化。 研究目的：探讨电刺激前庭神经末梢确认前庭代偿早期具有放电可能的前庭神经元的可行性。 研究方法：选用上海交通大学附属第六人民医院动物中心提供的实验用白色豚鼠20只，健康活泼，雌雄不限，分为四组，其中三组豚鼠在全身麻醉下行单侧迷路切除术，并分别于术后8小时、24小时和48小时再次打开手术腔，于耳蜗圆窗膜、上半规管和水平半规管交界处分别放置球形银丝电极，并用电压刺激一侧前庭神经末梢，用玻璃微电极按照场电位原理在前庭中枢确定前庭复合体位置，记录给予电刺激和去除电刺激时放电的前庭神经核神经元细胞个数和放电频率。记录结束后局部注射滂胺天蓝进行标记。 研究结果：术后8小时组的豚鼠仅记录到一个自发性放电细胞，电刺激后细胞放电频率增加。随着代偿时间推移，当电刺激术后24小时组和48小时组的一侧前庭神经末梢时，在前庭复合体处分别记录到5个和18个对刺激有反应的神经元，前庭神经核中神经元放电数目和放电率增加，暂停电刺激时神经元放电率下降。两时间组放电频率分别是3.6±1.8次／秒和7.8±1.0次／秒，给刺激后14±6.4次／秒和20±5.5次／秒。两时间组前庭神经元放电频率和刺激后细胞放电频率与对照组差异有显著性意义(p<0.01)。 结论：通过电刺激外周前庭神经末梢可以在前庭代偿早期增强活体前庭复合体中前庭神经元细胞放电，具体表现为神经元放电率与放电细胞数目的增加，应用电刺激的方法可以在前庭代偿早期选择具有一定放电可能的前庭神经元。 实验二 NMDA受体激动剂NMDA对前庭神经元放电的作用 作为前庭感觉传入通路至脑干前庭核神经元之间的兴奋性递质谷氨酸，通过相应的受体在中枢神经系统中进行兴奋性神经传递，并在中枢神经系统的突触传递和突触可塑性调节中起着重要作用。NMDA受体是其中一种较为重要的兴奋性谷氨酸受体，它不仅在神经系统发育过程中发挥着重要的生理作用，而且在神经元回路的形成中也起到关键的作用。研究表明在前庭内侧核，前庭传入可能由．NNDA受体介导，并认为NMDA受体可能与MYN神经元静息电位有关，参与一侧迷路切除后神经元活性的恢复。以往研究认为前庭代偿早期，损伤侧前庭神经元的细胞活性下降，主要是由于损伤侧前庭外周神经传入冲动消失和来自于健侧前庭神经元抑制增强所致。但是通过对离体脑片的研究发现，在前庭代偿早期损伤侧神经元细胞活性并没有下降，反而在特定的时间内出现高于正常的放电，认为这种情况可能与细胞的内在活性有关。由于这些研究结果的获得是建立在离体状态下，加之损伤侧前庭神经元缺少由小脑介导的来自于健侧神经元的抑制，因此在活体中前庭神经元细胞活性在代偿过程中是如何被调节的，特别是作为活体前庭神经元细胞膜上具有重要意义的：NMDA受体是否参与到前庭神经静息活动的恢复及它对损伤侧活体神经元的影响如何备受关注，这些研究将为神经系统损伤后神经元可塑性的建立提供理论基础。本实验将通过前庭神经核的神经元局部微电泳给药和细胞外记录方式，观察前庭代偿早期活体情况下前庭复合体中注射NMDA受体激动剂对神经元活性的影响，初步探讨NMDA受体对代偿过程中细胞活性的影响。 研究目的：通过采用前庭神经核神经元局部微电泳给药和细胞外记录两种电生理方法研究NMDA受体激动剂一NMDA对豚鼠前庭复合体中前庭神经元放电频率的影响。方法：三组豚鼠在全身麻醉下行单侧迷路切除术，并于术后8小时、24小时和48小时手术再次打开术腔，于耳蜗圆窗膜、上半规管和水平半规管交界处放置球形银丝电极，通过电刺激一侧前庭神经末梢，并用五管微电极对细胞的放电活动进行记录和给药。首先利用电刺激前庭神经末梢的方法在前庭代偿早期的前庭复合体内选择具有一定放电可能的前庭神经元。随后采用不同的电流强度通过微电泳系统将：NMDA受体激动剂一NMDA注射到细胞周围，观察细胞的放电情况。记录结束后注射滂胺天蓝作为标记。 结果：术后8小时未能找到能够自发放电的细胞，术后24小时和术后48小时分别可以找到对电刺激有反应的细胞，通过40nA、80nA电流给予NMDA受体激动剂后细胞的放电率较给药前增加，但是通过120nA电流给药时虽然可以增加细胞的放电频率，但是与80nA电流给药所引起的细胞放电频率改变之间差异没有显著性意义(p>0.05)。 结论：NMDA受体可能参与前庭代偿早期(8-24小时之间)的前庭代偿过程，增强细胞放电率以促进前庭代偿的启动。随前庭代偿的进行，尽管NMDA激动剂仍可以提高细胞放电频率，但是激动剂对前庭神经元放电频率的影响减弱，然而诸如细胞自身内在活性等其他因素，随前庭代偿的启动可能参与到前庭神经元的可塑性建立过程之中。