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电生理学的方法电生理学的方法与与技术技术 第五部分第五部分 电生理学的方法电生理学的方法  第一章第一章 电生理常用主要仪器电生理常用主要仪器    常用的电生理学实验仪器种类很多，但归纳起来为三大系统，即常用的电生理学实验仪器种类很多，但归纳起来为三大系统，即电刺激系统、放大系统及显示记录系统电刺激系统、放大系统及显示记录系统 （一）电刺激系统（一）电刺激系统 1. 1. 电子刺激器电子刺激器 对组织刺激的方法有多种，如温度、机械、化学、光、电刺激等，对组织刺激的方法有多种，如温度、机械、化学、光、电刺激等，但以电刺激器最为常用电刺激在生理实验中应用广泛，不仅在基础研但以电刺激器最为常用电刺激在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、理科及针灸科等）究中而且在临床诸科（如神经科、五官科、心血管科、理科及针灸科等）也常使用也常使用 电刺激的优点：电刺激的优点： ① ① 基本参数易于精确控制（如强度、时间、强度基本参数易于精确控制（如强度、时间、强度- -时间变化率等）；时间变化率等）； ② ② 机体的生理活动过程中往往都伴有电的变化，故符合生理状态；机体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 ③ 电刺激强度不很大时，不易损伤组织可反复使用电刺激强度不很大时，不易损伤组织可反复使用 。

刺激器按其输出方式可分为恒压刺激器和恒流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(1) (1) 刺激方式刺激方式 图 刺激脉冲参数图（2 2）刺激参数）刺激参数: :1) 1) 刺激强度刺激强度2) 2) 刺激波宽刺激波宽3) 3) 刺激频率刺激频率( (或周期或周期) ) 两者的关系是：频率（两者的关系是：频率（f f））=1/=1/周期（周期（T T））（（3 3））电刺激波形电刺激波形: : 大致有三种即正弦波、方波，不对称的尖波（如电针仪大致有三种即正弦波、方波，不对称的尖波（如电针仪输出的）输出的） 较常用的是方波，波形简单易于产生和严格控制，计较常用的是方波，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（超过波宽太大（超过1 1msms））或用直流电刺激长时可引起损毁效应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，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电解作用，每个波的时间周期随频率而改变  (4) (4) 其他其他 1) 1) 同步输出（触发）同步输出（触发） 2) 2) 延迟（时迟）延迟（时迟） 3 3）占空系数：是指脉冲的宽度（）占空系数：是指脉冲的宽度（d d））与脉冲周期（与脉冲周期（p p））之百分比，之百分比，即即 d/p×100d/p×100％，％，如占空系数为如占空系数为100%100%即成直流电即成直流电 4) 4) 电磁标电磁标 5) 5) 触发输入触发输入 2 2．刺激隔离器．刺激隔离器 是刺激器的一个重要附件，使输出信号与地隔开，其作用是：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 1）减小刺激伪迹，避免伪迹太大而使生物电无法辩识减小刺激伪迹，避免伪迹太大而使生物电无法辩识 （（2 2）使刺激电流局限在刺激电极周围，刺激点可精确定位使刺激电流局限在刺激电极周围，刺激点可精确定位。

（（3 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）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断了电流从公共地线传布的可能 （（4 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）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，刺激波形失真器，但波宽大时，刺激波形失真 刺激电流强度刺激电流强度 随各种实验而有很大不同影响强度因素随各种实验而有很大不同影响强度因素：： 1 1．组织本身的兴奋性：．组织本身的兴奋性：A A类神经纤维兴奋性高、刺激强度可很小类神经纤维兴奋性高、刺激强度可很小如以如以A Aαα的强度为的强度为1 1，，B B类为类为A Aαα的的53.553.5倍，倍，C C类纤维为类纤维为A Aαα类的类的100100倍 2 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．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 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．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，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标本其电压60-8060-80伏，电流要十几毫安，这是因为大部分电流经溶液旁路伏，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（刺激器输出电压需100100V V，，最大输出电流最大输出电流2020mAmA） 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电流量。

电流作用时间（刺激波宽电流作用时间（刺激波宽））确定波宽可根据确定波宽可根据：： 1 1．被刺激组织动作电位锋电位的时程．被刺激组织动作电位锋电位的时程 2 2．时值：．时值：A A类神经纤维约用类神经纤维约用0.1-0.20.1-0.2msms，，B B类或类或C C类类0.5-1.50.5-1.5msms，，心肌心肌0.5-20.5-2msms，，平滑肌平滑肌5-105-10msms，，大脑皮层大脑皮层1-1-6 6msms，，波宽太短所需电压高刺激效应弱，波宽太长产生电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，反之解，损坏组织兴奋性高，时值短者，波宽可小，反之则大则大刺激频率刺激频率 躯体神经约躯体神经约50-25050-250HzHz，，内脏神经约内脏神经约2-52-5HzHz，，骨骼肌约骨骼肌约10-15010-150HzHz，，心肌及平滑肌心肌及平滑肌0.1-10.1-1HzHz，，大脑皮层大脑皮层20-6020-60HzHz，，中枢深部组织中枢深部组织100100HzHz以内各种频率作用于同一组织所起以内。

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时间应容许中枢兴奋或抑制状态消失后再予刺激附：电针仪附：电针仪1.1.电针仪的输出参数电针仪的输出参数: : (1) (1)波形波形 多为双相脉冲波多为双相脉冲波 (2)(2)脉冲幅度脉冲幅度 一般电针仪输出正脉冲电压为一般电针仪输出正脉冲电压为50-60V50-60V，，负脉冲电压为负脉冲电压为25-35V 25-35V (3) (3)脉冲宽度脉冲宽度 一般约一般约0.4ms0.4ms，， (4)(4)脉冲的重复频率（脉冲数脉冲的重复频率（脉冲数/s,Hz) /s,Hz) 习惯上把低于习惯上把低于30Hz30Hz作为低频电作为低频电针，针，30-1000Hz30-1000Hz为高频电针为高频电针2.2.不同参数电针的刺激效应不同参数电针的刺激效应: : 电针不仅具有良好的镇痛效果电针不仅具有良好的镇痛效果, ,也有显著的抗炎也有显著的抗炎. .抗休克作用抗休克作用, ,还具有良性调节作用。

电针的刺激效应与所应用的刺激参数有关还具有良性调节作用电针的刺激效应与所应用的刺激参数有关 (1)(1)强度强度 (2)(2)频率频率 (3)(3)波形波形 通常来自记录电极的生物通常来自记录电极的生物信号很微弱，且混有大量的干信号很微弱，且混有大量的干扰信号，必须经生物电放大器扰信号，必须经生物电放大器放大去干扰后才能显示一般放大去干扰后才能显示一般放大器只有一个有效信号输入放大器只有一个有效信号输入端，另一端参考电平接地，即端，另一端参考电平接地，即所谓单端放大器；辨差放大器所谓单端放大器；辨差放大器（或称差分放大器）有两个有（或称差分放大器）有两个有效信号输入端，对异相信号效信号输入端，对异相信号（如生物电信号由一探查电极（如生物电信号由一探查电极及一无关电极引导记录，这两及一无关电极引导记录，这两个电极所获得的电位不同）进个电极所获得的电位不同）进行放大，而对同相信号（如作行放大，而对同相信号（如作用在两电极的交流电信号完全用在两电极的交流电信号完全相同）则放大很少相同）则放大很少单端放大器工作原理示意图差分放大器工作原理示意图( (二二) ) 放大系统放大系统交流交流放大器放大器直流直流放大器放大器 1 1．生物电放大器．生物电放大器 生生物电放大器都是用辨差放大器。

这种放大器有二特点：物电放大器都是用辨差放大器这种放大器有二特点：①①零点漂移小零点漂移小, ,此在直流放大器尤为重要此在直流放大器尤为重要②②能有效地抑制共模电压，放大器两个输入端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力 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器的基本要求是高输入阻抗（大于高输入阻抗（大于2 2MΩMΩ）、）、高共模抑制比（高共模抑制比（CMRRCMRR，，大于大于100100dBdB）、）、高增益（放大倍数大于高增益（放大倍数大于1010万倍）、高稳定性低漂移（小于万倍）、高稳定性低漂移（小于1010μVμV／／℃℃）、）、合适的通频带（合适的通频带（0-1000-100kHzkHz））以及低噪声（小于以及低噪声（小于3 3μVμV））等 (1)(1)共共模模抑抑制制比比（（CMRRCMRR））=Ad/AC=Ad/AC，此此比比愈愈大大愈愈好好（（一一般般为为2 2万万，，最最好好达达5 5万万））。

AdAd为为差差模模信信号号的的增增益益（（在在双双端端输输入入的的差差动动放放大大器器中中输输入入的的幅幅值值相相同同，，极极性性相相反反的的电电信信号号，，如如生生物物电电信信号号）），，AcAc为为共共模模信信号号的的增增益益（（在在双双端端输输入入的的差差动动放放大大器器中中输输入入的的幅幅值值相相同同，，极极性性相相同同的的电电信信号号，，如如干干扰扰信信号号））；；CMRRCMRR越越大大表表明明放放大大器器抗抗干干扰扰能能力力越越强强辨辨差差放放大大器器一一般般都都有有一一平平衡衡调调节节使使电电路路两两侧侧输输出出端端电电压压在在无无信信号号时时趋趋于于零零这这种种放放大大器器的的两两个个输输入入端端输输入入信信号号，，是是为为双双边边输输入入，，如如一一端端与与生生物物体体接接触触不不良良或或脱脱落落成成为为单单边边输输入入，，则则共共模模抑抑制制比比降降低低而而出出现现交交流流电电干干扰扰 (2) 2) 放放大大倍倍数数（（增增益益）） 前前级级放放大大器器一一般般最最大大增增益益约约1000-20001000-2000左左右右配配上上示示波波器器后后级级放放大大器器，，整整个个放放大大倍倍数数应应能能达达到到5 5OuvOuv／／cmcm（（记记录录脑脑 电电 ）） ，， 如如 做做 肌肌 电电 能能 达达 到到 10-2010-20μv/cmμv/cm则则 更更 好好 。

(3) 3) 噪噪音音 输输入入短短路路无无信信号号时时，，因因放放大大器器中中元元件件内内电电子子热热骚骚动动等等因因素素使使放放大大器器仍仍有有一一定定输输出出，，此此乃乃噪噪音音放放大大器器的的频频带带宽宽度度愈愈大大则则噪噪音音亦亦愈愈大大故故频频宽宽宜宜适适当当加加以以限限制制由由于于噪噪音音存存在在，，故故放放大大器器的的放放大大倍倍数数不不可可能能太太大大在在记记录录生生物物电电信信号号时时要要注注意意信信噪噪比比，，如如噪噪音音是是最最小小信号的信号的1/101/10则好 （4 4）漂移）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1010μvμv／／小时，或小于小时，或小于1010μV/℃μV/℃为好为好 （5 5）频率响应（通频带））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，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放大器对低频的放大能力下降至对中间频率放大能力的能力下降至对中间频率放大能力的7070％时的信号频率称放大器的％时的信号频率称放大器的下限频率下限频率；放大器对高频的放大能力下降至对中间频率放大能力的放大器对高频的放大能力下降至对中间频率放大能力的7070％时的信号频率％时的信号频率称称上限频率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电信号的频率通常低于100100kHzkHz，，因而生物电放大器的频带范围一般在因而生物电放大器的频带范围一般在0 0（（DCDC，，直流）直流）-100-100kHzkHz，，可以通过调节放大器的时间常数和高频滤波来选择合适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的通频带  （（6 6）） 时间常数时间常数 交流放大器（阻容耦合放大器）其下限频率交流放大器（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=RCT=RC），），时间常数也称为低频滤波。

时间常数小则低频信号衰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时间常数有0.010.01、、0.10.1、、0.30.3、、1 1秒数挡也就是说相当于频率为秒数挡也就是说相当于频率为1616，，1.61.6，，0.50.5，，0.160.16HzHz的低频滤波器即在该频率处幅度减少的低频滤波器即在该频率处幅度减少30%[30%[低频响应低频响应f=1/f=1/（（2π×2π×时间常数）时间常数）] ]，例如时间常数为，例如时间常数为0.30.3，，f=1/f=1/（（2π×0.32π×0.3））=0.5c/s=0.5c/s若时间常数选择为若时间常数选择为1 1秒，则频带低端秒，则频带低端的频率为的频率为0.160.16HzHz，，即只有大于即只有大于0.160.16HzHz的信号才能通过放大器的信号才能通过放大器 （（7 7）） 高频滤波高频滤波 高频滤波指通频带高端的截止频率，将信号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1 1kHzkHz，，则只有低于则只有低于1 1kHzkHz的信号才能通过放大器；通过选择不同的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生物电信号不失真通过的最小频带 （8 8））低低频频与与高高频频滤滤波波的的运运用用 观观察察快快速速电电波波时时，，如如肌肌电电可可用用较较小小的的时时间间常常数数使使慢慢波波滤滤掉掉，，则则基基线线平平稳稳，，而而将将高高频频滤滤波波开开至至最最大大（（即即不不要要滤滤掉掉高高频频波波））当当观观察察慢慢波波时时，，则则可可用用高高频频滤滤波波以以滤滤去去快快速速电电波波如如肌肌 电电 ，， 注注 意意 时时 间间 常常 数数 不不 能能 小小 ，， 否否 则则 将将 引引 起起 失失 真真 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 60μV-2mV 2秒 100c/s 0.5-1mV/cm脑电 0.5-70c/s 6μV-300μV 0.1-0.3秒 30c/s或70c/s 50μV/cm肌电 10-2000c/s 10mV-5mV 0.03-0.003秒 不用 20μV-1mV/c 2.2.微微电电极极放放大大器器 上上述述生生物物电电前前级级放放大大器器主主要要是是用用粗粗电电极极记记录录细细胞胞外外电电流流总总和和，，即即场场电电位位。

放放大大器器输输入入阻阻抗抗相相对对较较小小一一般般在在1-21-2MΩMΩ，，放放大大器器栅栅流流一一般般为为1010-9-9A A或或更更小小些些但但这这种种放放大大器器不不适适用用于于作作微微电电极极实实验验主主要要不不同同在在于于后后者者有有一一级级阴阴极极输输出出器器（（或或称称阴阴极极跟跟随随器器，，射射极极跟跟随随器器）），，其其特特点点是是：： 1 1．． 放放 大大 器器 的的 输输 入入 阻阻 抗抗 很很 高高 ，， 可可 达达 100100KMΩKMΩ；； 2 2．．放放大大器器输输入入电电容容较较小小微微电电极极电电阻阻很很大大，，可可与与输输入入电电容容组组成成一一时时间间常常数数很很大大的的高高频频滤滤波波器器使使生生物物电电高高频频成成分分受受到到衰衰减减而而 严严 重重 失失 真真 阴阴 极极 跟跟 随随 器器 输输 入入 电电 容容 可可 小小 至至 1-21-2pfpf；； 3 3．．微微电电极极放放大大器器输输入入极极栅栅流流小小，，普普通通放放大大器器输输入入级级的的栅栅流流太太大大，，超超过过所所检检测测细细胞胞的的兴兴奋奋阈阈值值（（1010-8-8-10-10-9-9A A））可可刺刺激激细细胞胞而而兴兴奋奋。

同同时时由由于于栅栅流流本本身身不不稳稳定定，，微微电电极极与与细细胞胞组组织织之之间间的的外外电电阻阻也也不不很很稳稳定定当当栅栅流流通通过过此此电电阻阻时时会会经经常常变变动动产产生生假假信信号号，，栅栅流流应应小小于于1×101×10-11-11A A 3.记录电极与刺激电极记录电极与刺激电极 1)1)粗电极（包括电极板等）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：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、钨等一般用金属制成，如银、铂、镍、不锈钢、钨等 2) 2)微电极微电极 用微电极才能记录到单个细胞或单根纤维的电活动（细胞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，金属电极激也必须用微电极。

常用的微电极有玻璃电极，金属电极  3)极化作用极化作用与与乏极化电极乏极化电极 极化作用极化作用 当金属的电极放到生物组织上测量生物电时当金属的电极放到生物组织上测量生物电时, ,或或在刺激时，当直流电在刺激时，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流相反的电动势，此反电动势形成了极化电流，， 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：： 2 2ClCl- -+H+H2 2O→2HCl+O→2HCl+（（1/21/2））O O2 2 阴极处聚集了带正电荷的阳离子，并在阴极处阴极处聚集了带正电荷的阳离子，并在阴极处NaNa+ +与水的与水的OHOH- -离子相结离子相结合，其结果为阴极被氢气所充填，周围液体变成碱性合，其结果为阴极被氢气所充填，周围液体变成碱性：： NaNa+ ++H+H2 2O→NaOH+O→NaOH+（（1/21/2））H H2 2。

乏极化电极乏极化电极 乏极化电极具有对生物体体液相当稳定的电极电位，如乏极化电极具有对生物体体液相当稳定的电极电位，如Ag-AgClAg-AgCl电极，电极，记录时在阳极上有记录时在阳极上有ClCl- -离子聚集此时阳极向电池供给电子离子聚集此时阳极向电池供给电子e e，，而成而成AgAg+ +离离子，具体过程如下：子，具体过程如下：Ag-e→AgAg-e→Ag+ +，，AgAg+ ++Cl+Cl- -→AgCl→AgCl↓↓，，在阴极上有在阴极上有NaNa+ +聚集聚集, ,AgCl+e→Ag↓+ClAgCl+e→Ag↓+Cl- -，，ClCl- -+Na+Na+ +→NaCl→NaCl，，这样在阴极处没有氧的薄层形成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生极化电流但AgClAgCl电极释放电极释放Ag+Ag+对组织有一些毒性，最好要通过盐桥，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电极除了Ag-AgClAg-AgCl电极，还有电极，还有Zn-ZnSOZn-ZnSO4 4电极、电极、Hg-HgClHg-HgCl2 2电极 ( (三三) ) 显示记录系统显示记录系统 示波器（是电生理学实验常用的显示设备）示波器（是电生理学实验常用的显示设备） 示波器照像机示波器照像机 磁带录音机磁带录音机 生理记录仪生理记录仪 电子计算机与生物信号实时处理系统电子计算机与生物信号实时处理系统 阴极射线示波器生理记录仪生理记录仪( (心电图机、脑电图机、肌电图机）心电图机、脑电图机、肌电图机）图图 LMS-2BLMS-2B型二道生理记录仪型二道生理记录仪 ( (四四) )计算机生物信号采集处理系统计算机生物信号采集处理系统   生物信号采集处理仪往往具有对多个生物信号放大、记录、信生物信号采集处理仪往往具有对多个生物信号放大、记录、信号输出和刺激输出的功能，有的还具有对信号进行滤波、微分和积号输出和刺激输出的功能，有的还具有对信号进行滤波、微分和积分的功能生物信号采集处理仪能替代以往生理实验室中使用的前分的功能。

生物信号采集处理仪能替代以往生理实验室中使用的前置放大器、示波器、记录仪、监听器和刺激器生物信号采集处理置放大器、示波器、记录仪、监听器和刺激器生物信号采集处理仪能对采集的信号进行自动分析、变换、频谱和功率谱分析，同时仪能对采集的信号进行自动分析、变换、频谱和功率谱分析，同时还具有统计作图表功能生物信号采集处理仪能大大简化实验室仪还具有统计作图表功能生物信号采集处理仪能大大简化实验室仪器设备，提高实验效率，提高实验精度，为深化现有实验和开设新器设备，提高实验效率，提高实验精度，为深化现有实验和开设新的实验提供了非常好的实验平台的实验提供了非常好的实验平台1.1.微机生物信号采集处理系统构成微机生物信号采集处理系统构成 生物信号采集处理仪由生物信号采集处理仪由硬件与软件两大系统组成硬件与软件两大系统组成硬件主要完成对各种生物电硬件主要完成对各种生物电信号信号( (如心电、肌电、脑电如心电、肌电、脑电) )与非电生物信号与非电生物信号( (如血压、如血压、张力、呼吸张力、呼吸) )的调理、放大，的调理、放大，并进而对信号进行模并进而对信号进行模- -数数(A/D)(A/D)转换，使之进入计算转换，使之进入计算机。

机软件主要用来软件主要用来对信号调对信号调理、理、放大、放大、A/DA/D转换的控制转换的控制及对及对已经数字化了的生物信已经数字化了的生物信号进行显示、记录、存储、号进行显示、记录、存储、分析处理及打印分析处理及打印工作原理工作原理如图所示如图所示 图 生物信号采集处理仪模式图 ( (1)1)硬件系统硬件系统硬件的基本组成：硬件的基本组成：1) 1) 放大器放大器2) A/D2) A/D转换器转换器: : 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号的模拟量转换成数字量这一转换过程称模数转换即A/DA/D转换3) 3) 控制器：控制器： 发出控制信号用于控制放大器、产生刺激信号、控制外周仪发出控制信号用于控制放大器、产生刺激信号、控制外周仪器、对外周事件计数等其中器、对外周事件计数等其中D/A D/A 转换器是控制器的重要组成部转换器是控制器的重要组成部分D/AD/A转换器与转换器与A/DA/D转换器功能相反，是将计算机内的数字信号转换器功能相反，是将计算机内的数字信号还原成模拟信号；如输出电压信号代替刺激器的功能；或者输出还原成模拟信号；如输出电压信号代替刺激器的功能；或者输出用于控制外周仪器的触发信号；或者将计算机内数据还原成记录用于控制外周仪器的触发信号；或者将计算机内数据还原成记录仪可描记的模拟信号等。

仪可描记的模拟信号等D/AD/A转换的位数代表其转换的精度转换的位数代表其转换的精度, ,位数位数越高信号的还原效果越好越高信号的还原效果越好4) 4) 计算机计算机 (2)2)软件系统软件系统 计算机化生物信号实时采集、控制和分析系统必须有相应的软件支计算机化生物信号实时采集、控制和分析系统必须有相应的软件支持才能完成相应的功能持才能完成相应的功能, ,不同厂商设计的系统其软件的功能和性能有时相不同厂商设计的系统其软件的功能和性能有时相差较大 1) 1) 软件运行的系统环境：软件运行的系统环境： 2) 2) 编写软件的语言：编写软件的语言： 3) 3) 软件的功能：一是为了获得图形的通用软件，包括数据采集软件的功能：一是为了获得图形的通用软件，包括数据采集( (采采样样) )、数据贮存、图形显示和图形的输出（打印）、界面操作、数据贮存、图形显示和图形的输出（打印）、界面操作( (功能设定功能设定) )等软件，这是不同信号采集系统所共有的软件功能；二是对采集的数据等软件，这是不同信号采集系统所共有的软件功能；二是对采集的数据进行处理和分析的软件，数据的种类不同，软件的分析方法也不同，这进行处理和分析的软件，数据的种类不同，软件的分析方法也不同，这就是通常所说的专用软件。

就是通常所说的专用软件 常用的功能有常用的功能有: : 1) 1) 参数的测量：时间量如心率、呼吸频率、动作电位的时程、放电参数的测量：时间量如心率、呼吸频率、动作电位的时程、放电频率等；高度量如电位、压力、压差、张力、温度、浓度等；高度量的频率等；高度量如电位、压力、压差、张力、温度、浓度等；高度量的变化速率变化速率( (微分微分) )如如dp/dtdp/dt、、dv/dtdv/dt等；以及一段时间内高度变化量的总和等；以及一段时间内高度变化量的总和( (积分积分) )如放电数的直方图、通气量、心输出量等如放电数的直方图、通气量、心输出量等 2) 2) 叠加平均：叠加后的信噪比提高为叠加次数的平方根倍叠加平均：叠加后的信噪比提高为叠加次数的平方根倍 3) 3) 频谱分析频谱分析(FFT) (FFT) 4) 4) 专用功能软件：专用功能软件： 5) 5) 统计处理、作图统计处理、作图  RM6240RM6240微机生物信号采集处理系统微机生物信号采集处理系统 图 RM6240系统软件窗口界面 七、减小刺激伪迹七、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降而形成伪迹。

伪迹伪迹的的害处在于：害处在于：（（1 1）其幅度可超过生物电；）其幅度可超过生物电；（（2 2）有时使交流放大器产生）有时使交流放大器产生““阻塞现象阻塞现象””；；（（3 3）伪迹之后还有一段时间不能恢复正常，干扰生物电记录伪迹之后还有一段时间不能恢复正常，干扰生物电记录 减小伪迹办法减小伪迹办法：：（（1 1）刺激电极与记录电极必须尽可能远离，）刺激电极与记录电极必须尽可能远离，也也可在这两者之间接地可在这两者之间接地2 2）应用刺激隔离器应用刺激隔离器3 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）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 4）旋转刺激电极或记录电极方向有时有效旋转刺激电极或记录电极方向有时有效 八八、、抗抗干干扰扰与与屏屏蔽蔽 在在电电生生理理实实验验中中任任何何干干扰扰均均导导致致信信嗓嗓比比下下降降，，输输入入信信号号减减小小，，放放大大增增益益大大时时问问题题更更突突出出，，干干扰扰分分电电干干扰扰和和机机械械干干扰扰两两种种。

电电干干扰扰包包括括电电磁磁干干扰扰、、静静电电干干扰扰、、射射频频干干扰扰、、生生物物电电干干扰扰 （（一一））干干扰扰来来源源 1 1．．电电磁磁干干扰扰 5050周周交交流流电电干干扰扰最最为为严严重重，，交交流流干干扰扰可可通通过过电电容容，，电电感感与与电电阻阻耦耦合合而而进进入入放放大大器器产产生生交交流流信信号号 2 2．．静静电电干干扰扰 可可因因不不同同物物质质作作用用相相对对运运动动引引起起电电荷荷转转移移而而产产生生，，如如在在地地毯毯上上走走动动，，甚甚至至改改变变坐坐位位资资势势 3 3．．射射频频干干扰扰 生生物物电电放放大大器器属属低低频频范范围围，，对对无无线线电电、、电电视视信信号号不不敏敏感感，，但但连连接接到到动动物物身身上上的的导导线线和和电电极极可可存存在在某某些些整整流流作作用用，，这这就就会会使使放放大大器器收收到到无无线线电电载载波波的的音音频频信信号号 4 4．．生生物物电电干干扰扰 如如记记录录心心电电出出现现肌肌电电干干扰扰，，记记录录脑脑电电出出现现心心电电干干扰扰。

5 5．．机机械械干干扰扰 动动物物呼呼吸吸、、心心跳跳以以及及周周围围环环境境、、人人员员走走动动等等震震动动引引起起的的干干扰扰，，一一般般可可用用黄黄砂砂盆盆、、防防震震橡橡皮皮、、内内胎胎、、防防震震器器防防震震等等方方法法消消除除机机械械干扰干扰 （ 二 ） 消 除 电 干 扰 的 方 法 原 则 是 ： 1 1．．干干扰扰源源（（交交流流马马达达，，自自耦耦变变压压器器，，磁磁饱饱和和稳稳压压器器，，日日光光灯灯镇镇流流器器，，火火花花干干扰扰源源，，电电热热设设备备，，大大功功率率电电器器））应应远远离离记记录录系系统统，，尽尽可可能能远远离离实实验验场场所所 2 2．．屏屏蔽蔽与与接接地地 3 3．．避避免免干干扰扰的的交交流流电电信信号号形形成成环环路路，，导导线线宜宜短短而而直直，，勿勿成成线线圈圈 （（三三））屏屏蔽蔽 屏屏蔽蔽常常用用来来减减少少电电容容性性干干扰扰和和磁磁性性干干扰扰电电容容屏屏蔽蔽常常用用铜铜或或铝铝之之类类金金属属，，对对减减少少低低频频电电容容干干扰扰很很有有效效，，但但对对减减少少射射频频干干扰扰效效果果不不大大。

铁铁屏屏蔽蔽箱箱可可屏屏蔽蔽磁磁场场，，一一个个连连续续的的屏屏蔽蔽只只应应该该一一点点接接地地，，接接地地点点一一般般选选择择在在信信号号源源端端，，屏屏蔽蔽的的接接地地线线要要阻阻抗抗小小，，如如地地线线不不良良使使干干扰扰电电压压加加大大 （（四四））接接地地 自自来来水水管管或或电电源源插插座座地地线线不不宜宜作作电电生生理理实实验验室室接接地地用用，，这这种种接接地地点点到到真真正正的的地地之之间间总总有有电电阻阻存存在在，，一一些些大大马马达达外外壳壳通通过过它它接接地地则则该该接接地地点点往往往往不不处处于于真真正正的的零零电电位位，，从从而而引引入入干干扰扰信信号号，，较较好好的的接接地地线线应应该该用用铜铜质质粗粗导导线线接接连连到到埋埋于于泥泥地地的的铜铜棒棒（（埋埋入入地地下下约约1.5-21.5-2米米深深处处））所所有有实实验验仪仪器器和和设设备备均均应应通通过过此此地地线线接接地地，，仪仪器器地地线线应应短短而而粗粗，，勿勿与与电电源源线线平平行行，，勿勿中中途途打打圈圈接接地地原原则则是是集集中中一一点点接接地地，，不不要要串串联联起起来来接接成环状。

动物也应一点接地动物也应一点接地 第二章 细胞外、细胞内记录 第一节第一节 细胞外记录细胞外记录 细胞外记录（细胞外记录（extracellularextracellular recording recording））是把引导电极安放在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- -负负- -正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，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，对对胞外记录电位的分析重点放在放电频率和潜伏期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，而不去比较放电的幅度幅度 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轴突电位有区别：：（（1 1）潜伏期较长，约为）潜伏期较长，约为1.2-2.21.2-2.2msms；；（（2 2））对单一刺激常可引起多个电位对单一刺激常可引起多个电位；；（（3 3）上升波呈双凹形，形成）上升波呈双凹形，形成M M波。

胞体电位为长时程负锋电位，其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；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，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＜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＜1 1msms，，胞体较长为胞体较长为1.5-31.5-3msms，，树突的最长为树突的最长为15-215-2OmsOms总之，细胞外记总之，细胞外记录方法较易，但对其结果的解释较为复杂录方法较易，但对其结果的解释较为复杂 第二节第二节 细胞内记录细胞内记录 细胞内记录细胞内记录( (intracellularintracellular recording) recording)记录膜电位须在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，故其值可以高达以高达100100mVmV以上它还能以上它还能测定兴奋性突触后电位（测定兴奋性突触后电位（EPSPEPSP）抑制性突触后电位（抑制性突触后电位（IPSPIPSP））及动作电位及动作电位细胞内记录法是研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，还有两件事要做好录细胞内放电，除具备必需的设备外，还有两件事要做好：： 1 1．稳定问题，干扰稳定记录的活动来自两方面，即机械．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运动和由于动物呼吸和循环功能引起的运动 2 2．使用合格的微电极，以免对细胞造成严重损伤记录．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细胞内电位基本上多用玻璃微电极 第三节第三节 微电极微电极一一、、金属微电极制作金属微电极制作 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。

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（尖端同时它也是较理想的（微）刺激电极（尖端40-7040-70μmμm），），但是制作过程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，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并有强度大、韧性好的特点用直径0.23-0.250.23-0.25mmmm的细钨丝，拉直，剪成的细钨丝，拉直，剪成长长100100mmmm的小段，用沙纸打光其中一端磨成锥形，锥形部分长约的小段，用沙纸打光其中一端磨成锥形，锥形部分长约20-20-3030mmmm，，尖端约尖端约0.10.1mmmm，，成为钨丝微电极粗坯将粗坯的尖端长约成为钨丝微电极粗坯将粗坯的尖端长约20-3020-30mmmm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缘性能将电极接到4.54.5V V电池的负极，正极与浸在生理盐水中的碳棒相电池的负极，正极与浸在生理盐水中的碳棒相接当电极浸入盐水中时，只有在电极尖端有接当电极浸入盐水中时，只有在电极尖端有1-21-2个气泡如尖端以外的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部分出现成串气泡，则表示此电极不合格 二二、、拉制和充灌玻璃微电极的方法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0.50.5μmμm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一般用3 3molmol／／L KClL KCl溶液作微电极的充灌液比较合适，因为溶液作微电极的充灌液比较合适，因为K K+ +和和ClCl- -的扩的扩散系数相同，并都带有单位电荷，散系数相同，并都带有单位电荷，也可以用也可以用2%2%的旁胺天蓝、的旁胺天蓝、0.50.5mol/Lmol/L醋醋酸钠溶液（酸钠溶液（pH7.7pH7.7））作为充灌液作为充灌液它的优点是在记录电位后，通以阴极它的优点是在记录电位后，通以阴极电流电流2-102-10μA/minμA/min，，可将旁胺天蓝泳出而标记出电极尖端位置用测量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（如极尖端愈细电阻过小（如1-21-2MΩMΩ以下）表示电极尖端可能折断；电阻以下）表示电极尖端可能折断；电阻过大（如过大（如2020MΩMΩ以上）表示电极中电解液可能有气泡等一般微电极电以上）表示电极中电解液可能有气泡等一般微电极电阻在阻在5-205-20MΩMΩ是可用的是可用的 三三、、多多管管微微电电极极 多多管管微微电电极极的的制制作作与与单单管管的的基基本本相相同同不不同同之之处处有有以以下下几几点点：：（（1 1））相相邻邻管管壁壁要要预预先先熔熔合合；；（（2 2））拉拉细细段段：：其其原原则则与与单单管管微微电电极极的的拉拉制制相相同同，，但但其其速速度度要要慢慢，，以以保保证证玻玻管管相相互互充充分分熔熔合合，，使使管管壁壁有有一一定定厚厚度度；；（（3 3））拔拔尖尖：：拉拉制制成成的的多多管管电电极极还还要要分分别别把把每每只只侧侧管管的的顶顶端端在在小小煤煤气气灯灯上上加加热热烧烧弯弯，，使使其其成成放放射射状状，，以以免免各各管管的的充充灌灌液液相相混混或或造造成成短短路路。

作作为为细细胞胞内内记记录录的的多多管管微微电电极极的的中中心心记记录录管管头头端端要要比比其其他他管管伸伸出出2020μmμm左左右右靠靠玻玻璃璃丝丝的的毛毛细细管管作作用用，，直直接接向向微微电电极极管管内内注注射射灌灌注注液液，，能能保保证证溶溶液液的的浓浓度度遇遇有有气气泡泡，，用用细细丝丝从从微微电电极极粗粗的的一一端端伸伸入入触触探探之之将将其其驱驱出出这这样样在在实实验验过过程程中中即即时时充充灌灌电电极极十十分分方方便便，，通通过过极极性性作作用用于于离离子子化化溶溶液液，，推推出出带带电电荷荷的的粒粒子子作作用用于于所所记记录录的的放放电电神神经经元元一一般般先先在在中中心心管管充充以以3 3mol/LKCImol/LKCI或或4 4mol/L mol/L NaClNaCl，，阻阻值值在在10-4010-40MΩMΩ即即算算合合格格，，药药管管的的电电阻阻不不超超过过120120MΩMΩ为为宜宜而而用用置置换换法法充充灌灌多多管管微微电电极极的的结结果果并并不不理理想想充充灌灌好好的的微微电电极极放放置置在在使使其其尖尖端端可可浸入蒸馏水的容器内，放在浸入蒸馏水的容器内，放在4℃4℃冰箱内保存冰箱内保存2-32-3d d。

 多管微电极与微电泳多管微电极与微电泳 多管微电极与微电泳注射是目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究中枢递质的必要手段微电泳在1919年先由年先由NastukNastuk描述，这种方法是描述，这种方法是借助微电极，通以一定的电流将离借助微电极，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，因而有可较精确地固定作用时间，因而有很大的优越性很大的优越性 四四 、、 具具 有有 特特 种种 用用 途途 的的 其其 他他 类类 型型 微微 电电 极极 除除以以上上所所述述研研究究细细胞胞电电活活动动用用的的电电极极外外，，根根据据不不同同的的研研究究目目的的，，利利用用不不同同的的技技术术，，己己有有一一些些新新型型微微电电极极应应用用于于电电生生理理学学的的研研究究中中。

如如离离子子选选择择性性电电极极，，是是在在玻玻璃璃微微电电极极的的基基础础上上，，在在电电极极尖尖端端涂涂以以特特殊殊膜膜材材料料，，可可以以测测定定细细胞胞内内外外的的有有关关离离子子浓浓度度，，一一般般要要做做成成双双管管电电极极，，其其一一作作为为参参考考电电极极，，另另一一作作为为离离子子选选择择性性电电极极此此外外还还有有免免疫疫微微电电极极，，其其原原理理是是将将待待测测物物质质的的抗抗体体结结合合在在微微电电极极尖尖端端的的外外表表面面，，在在记记录录电电位位时时，，神神经经末末梢梢释释放放的的肽肽类类物物质质与与电电极极表表面面的的抗抗体体结结合合，，故故可可在在记记录录电电位位的的同同时时，，还还可可精精确确测测定定肽肽的的释释放放部部位位，，上上述述各各种种微微电电极极都都是是用用于于记记录录电电位位微微电电极极还还可可用用作作细细胞胞内内电电刺刺激激（（详详见见胞胞内内电电刺刺激激）），，也也可可用用于于细细胞胞内内标标记记技技术术 第三章第三章 脑内电刺激脑内电刺激与与脑立体定位术脑立体定位术 脑内电刺激法是研究中枢功能定位的经典方法之一。

脑内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，下结论要慎重得结果仔细分析，下结论要慎重 一、刺激电极一、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，尖端裸露锥状，电极要用绝缘漆进行绝缘处理，尖端裸露0.1-0.50.1-0.5mmmm双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法是把电极接在1.51.5V V干电池的阴极，浸入生理盐水中只有电极干电池的阴极，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生理盐水中的电阻，一般在用万用表测量其在生理盐水中的电阻，一般在20-6020-60kΩkΩ为宜 二、刺激参数二、刺激参数 用于观察脑内某些核团或脑区的生理机能时，采用长串用于观察脑内某些核团或脑区的生理机能时，采用长串方波，其波宽小于方波，其波宽小于lmslms，，常用常用0.40.4或或0.20.2msms，，强度小于强度小于200200μAμA，，频率在频率在100100HzHz以下在研究某核团或脑区与另一核团或脑区的以下在研究某核团或脑区与另一核团或脑区的纤维联系时，采用单个或纤维联系时，采用单个或2-52-5个的短串方波诱发顺行冲动，个的短串方波诱发顺行冲动，其他参数同上其他参数同上 三、刺激电极尖端定位三、刺激电极尖端定位 判定刺激电极的位置，一般用直流电凝固法。

即将单极判定刺激电极的位置，一般用直流电凝固法即将单极刺激电极接阳极，动物头皮接阴极，或同心圆电极外套接阳刺激电极接阳极，动物头皮接阴极，或同心圆电极外套接阳极，内芯接阴极，通以极，内芯接阴极，通以1 1mAmA左右，左右，15-6015-60s s的直流电，然后将动的直流电，然后将动物脑用物脑用1010％福尔马林液固定，切片进行组织学鉴定％福尔马林液固定，切片进行组织学鉴定 四四、、脑脑立立体体定定位位术术 脑脑立立体体定定位位术术是是应应用用脑脑立立体体定定位位仪仪将将电电极极插插入入脑脑内内某某一一特特定定的的区区域域或或核核团团进进行行刺刺激激、、破破坏坏或或引引导导电电位位（（也也可可用用其其进进行行微微量量注注射射）），，借借以以了了解解该该部部位位的的生生理理功功能能这这在在神神经经生生物物学学、、神神经经药药理理学学及及神神经经病病理理学学也也获获得得广广泛泛应应用用，，在在中中医医药药的的研研究究中中也也常常使使用用脑脑定定位位术术的的原原理理是是根根据据前前后后、、左左右右及及上上下下三三维维座座标标来来定定位位，，参参照照动动物物颅颅骨骨的的某某些些标标志志，，如如矢矢状状缝缝、、外外耳耳道道中中心心轴轴、、前前囱囱中中心心（（BregmaBregma））、、人人字字缝缝尖尖（（LamdaLamda）），，上上门门齿齿根根部部等等部部位位，，这这些些标标志志与与脑脑内内某某一一结结构构有有相相对对恒恒定定的的关关系系。

通通过过参参照照有有关关脑脑立立体体定定位位图图谱谱，，便便可可寻寻找找实实验验所所需需要要的的部部位位 第六章第六章 体表心电图体表心电图 尽管心电图应用到临床己近百年，但至今仍是应用最普遍的心电活动的记录方法，也是发现和粗筛心律失常的最常用的方法狭义的临床电生理的概念是指心内心电图及程序心脏刺激，但广义的概念包括体表心电图除标准12导联心电图外，体表记录心电图技术还有如下多种：体表标准导联心电图；心向量图；食道心电图；动态长时程心电图；运动心电图；正交心电图；高频宽幅心电图；心室晚电位；体表希氏束电图 体表心电图体表心电图 尽管心电图应用到临床己近百年，但至今仍是应用最普遍的心电活动的记录方法，也是发现和粗筛心律失常的最常用的方法狭义的临床电生理的概念是指心内心电图及程序心脏刺激，但广义的概念包括体表心电图除标准12导联心电图外，体表记录心电图技术还有如下多种：体表标准导联心电图；心向量图；食道心电图；动态长时程心电图；运动心电图；正交心电图；高频宽幅心电图；心室晚电位；体表希氏束电图。