反射中枢活动和反射弧分析实验报告

反射中枢活动和反射弧实验报告 专业: 理科试验班 姓名: 张琦祥 学号: 3100105036 实验报告日期:2011年10月25日 地点: 医学院实验室 课程名称: 神经生理学 指导老师: 成绩: 实验名称: 反射中枢活动的某些基本特征 反射弧分析 同组学生姓名: 实验类型: 观察性实验 一、实验目的 1.1观察反射活动的一些基本特征。 1.2通过某些脊髓躯体运动反射，证实反射弧的完整性与反射活动的关系。 二、材料和方法 2.1材料 蟾蜍，蛙类手术器械，铁支柱，血管钳，秒表，肌夹，玻璃平皿，烧杯，刺激器，刺激电极两个，0.5%硫酸溶液，1%硫酸溶液，纱布。 2.2方法 2.2.1 制备脊蟾蜍标本 取蟾蜍一只，用粗剪刀由两侧口裂剪去上方头颅，制成脊蟾蜍。或用探针由枕骨大孔刺入颅腔，捣毁脑组织以制备脊蟾蜍。手术完成后，用肌夹夹住动物下颌，悬挂在铁支柱上。 2.2.2反射时的测定 (1) 将蟾蜍一侧后肢的一个脚趾尖浸入0.5%硫酸溶液中，记录从浸入时起至后肢发生屈曲所需要的时间，并立即将该足趾浸入烧杯水中浸洗数次，然后用纱布拭干。重复三次(两次实验间隔至少2-3min)，三次所测时间的平均值，即为此反射的反射时，注意每次浸入趾尖的深度要一致。 (2) 以1%硫酸溶液重复上述测定，比较两种浓度硫酸所测之反射时是否相同。 2.2.3观察反射中枢活动的某些特征 (1)空间总和 将两个刺激电极各连入刺激器的输出端，然后分别与蟾蜍同一后肢相同的皮肤区域接触，用单个电刺激找出引起屈肌反射的阈值，再用略低于此阈值的阈下刺激分别给以单个电刺激，观察反应。然后把两个电极放在皮肤的同一区域，距离不超过0.5cm，当同时给予阈下刺激时，观察可否引起反射。 (2)时间总和 只放一个电极在后肢皮肤上，在给一次阈下刺激不能引起反射的情况下，换以连续刺激，并依次增加刺激频率，记录哪一频率最早引起反射，并计算该频率刺激的时间间隔(即刺激频率的倒数)。 (3)后放 用适当强度的阈上刺激连续刺激后肢趾部皮肤，以引起反射活动。观察每次刺激后，反射活动是否立即停止。如发生后放现象，则记录反射活动的持续时间。并注意观察随刺激强度的增加，反射活动的持续时间有何变化。 (4)扩散 将一个电极放在蟾蜍后肢的足面皮肤上，先给予弱的连续电刺激，观察发生的反应，然后依次增加刺激强度，观察每次增加强度所引起反射的空间范围有何变化。 (5)抑制 1 用0.5%的硫酸溶液测定反射时，然后用止血钳夹住一侧前肢，给一个较强的刺激，待动物安静后再测反射时，观察其有无延长。 注意事项: (1)测反射时时，每次必须洗净硫酸，并将皮肤上的水擦拭干净，以防硫酸的持续作用或其浓度有变而影响结果。 (2)施加电刺激时，要区别是通过皮肤刺激了传出神经或肌肉引起的局部反应，还是引起的反射性反应。 2.2.4反射弧的分析 (1)用浸有1%硫酸溶液的小滤纸片贴在下腹部，观察双后肢有何反应。待出现反应后，将动物浸于烧杯的清水内洗掉滤纸片和硫酸，用纱布擦干皮肤。提起穿在右侧坐骨神经下的细线，剪断坐骨神经，再重复上述实验，比较两次结果有何不同。 (2)分别将左右后肢趾尖浸入盛有1%硫酸的小平皿内(两侧浸没的范围应相等且仅限于趾尖)，观察双侧后肢是否都发生反应。 (3)沿左后肢趾关节上作一环形皮肤切口，将切口以下的皮肤全部剥脱(趾尖皮肤一定要剥干净)，再用1%硫酸溶液浸泡该趾尖(切不可将其它趾尖浸入)，观察该侧后肢的反应。 (4)将一硫酸纸片贴于左后肢皮肤，观察引起的反应，用水洗掉纸片及硫酸，擦干皮肤后，将探针插入脊髓腔内反复捣毁脊髓，重复刚才的实验及实验(1)，观察结果。 注意事项: (1)离断颅脑部位要适当，太高可能保留部分脑组织而出现自主活动，太低也会影响反射的引出。 (2)每次用硫酸溶液或纸片处理后，应迅速用清水洗去皮肤上残存的硫酸，并用纱布擦干，以保护皮肤并防止冲淡硫酸溶液。 (3)浸入硫酸溶液的部位应限于一个趾尖，每次浸泡范围也应恒定，均勿浸入太多。 三、实验结果 3.1反射时的测定 从浸入时起至后 肢发生屈曲所需浸入试剂 平均值/s 要的时间/s 4.29 0.5%硫酸 9.18 t1=6.58 6.27 3.35 1.0%硫酸 2.77 t2=4.30 6.79 从表中可以看出，t1>t2。说明在脊蟾蜍感受阈值基本不变的情况下，随着硫酸的浓度增加，脊蟾蜍受到的刺激强度增大，使得发生屈伸反应所需要的时间缩短。 因为硫酸浓度增高，刺激强度也随之变大，使得兴奋在反射中枢传递速度加快，反射时减少。 3.2反射中枢活动的特征 阈值:6.05V (1)空间总和 单个电极给一次阈下刺激(5V)不能引起反射，换以两个电极同时给予一次阈下刺激(5V)，能够引起反射。 2 (2)时间总和 单个电极给一次阈下刺激(5V)不能引起反射，换以连续单个电刺激，并依次增加刺激频率，频率为5Hz时最早引起屈肌反射，该频率刺激的时间间隔为0.2s。 (3)后放 阈上刺激电反应持续时间后放 压/V /s 8 2 25 10 14 20 12 23 15 10 5反应持续时间/s 0 81012 阈上刺激电压/V (4)扩散 给予弱的连续电刺激时腹部微弱颤动，随着电刺激强度的增加肢体出现屈伸现象。随着时间发展，脊蟾蜍不断蹬腿，动作幅度越来越大，空间范围增大。反应在刺激消失后持续一段时间后消失。 (5)抑制 反射在刺激出现91.32s后才出现，是原来的13.8倍。?t=(91.32-6.58)s=84.74s。 分析:用止血钳夹住脊蟾蜍的前肢后，产生了中枢抑制，中枢原有的传出冲动减弱，延迟了反射弧的时间。 3.3反射弧的分析 (1)第一次实验有双后肢屈伸现象，剪短坐骨神经后再次实验，左后肢仍有屈伸反应，右后肢无反应。 (2)将左右后肢趾尖浸入盛有1%硫酸的小平皿内后，左后肢有屈伸反应，右后肢无反应。 (3)左后肢关节皮肤剥落后，受到1%硫酸刺激无反应。 (4)第一次实验后有左后肢屈伸现象，脊髓被捣毁后，两种实验中左后肢均无反应。 四、讨论 4.1问答 (1)反射时的长短主要取决于哪些因素,用两种硫酸浓度测得的反射时为什么不同, 在中枢神经元的多少及是否有中枢抑制存在等有密切关系;刺激强度，在一定条件下与一定的刺激强度范围内，刺激愈强，反射时愈短;中枢突触的数目，突触越多，电化学转化越频繁，需要时间越多;感受器、效应器的敏感性。 (2)为什么反射的空间范围可随刺激强度的增强而扩大, 反射中枢的神经元之间的联系方式有辐散式连接，当刺激强度增大，一方面达到阈值的神经细胞数越来越多，另一方面与该神经元发生突触联系的神经元都会同时兴奋，兴奋范围扩大，引起反应的空间范围逐步增大。 (3)为什么反射持续的时间可随刺激强度的增强而延长, 反射中枢的神经元之间的联系方式有环路连接,若其中的神经元都是兴奋性神经元则具有正反馈特性，于是会出现刺激结束后反射活动还持续进行。刺激强度越大，引起兴奋的神经元越多。 3 (4)为什么不能引起反射的单个阈下刺激，在同时或相继给予两个以上时可以引起反射, 在反射活动中，由于单电极传入的一次冲动所引起的兴奋性突触后电位很小，只能使神经元的兴奋性提高，所以单电极传入的一次冲动，不能使突触后神经元产生神经冲动，不能引起反射效应。但是如果有两个电极同时刺激，则在每个突触后膜上所产生的突触后电位可以叠加起来，“空间总和”后引起反射效应。 (5)钳夹前肢后，后肢的反射时是否延长了,为什么, 用止血钳夹住脊蟾蜍的前肢后，产生了中枢抑制，中枢原有的传出冲动减弱，延迟了反射弧的时间。 (6)分析反射弧的组成以及反射弧中某一部分受损对反射活动的影响。 反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。感受器感受刺激，产生兴奋;兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向中枢;通过综合活动，中枢产生兴奋;中枢的兴奋又经传出神经到达效应器，使效应器发生相应的活动。 如果中枢发生抑制，则中枢原有的传出冲动减弱或停止。 在自然条件下，反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生。但在非自然条件下，反射弧的五部分不是全部必须的。 比如在剪断坐骨神经后，分别连续刺激右侧坐骨神经的外周端，有屈腿反射活动。这是因为刺激外周端，以电刺激模拟中枢传出的电信号，反射活动仍然能够进行，可认为反射弧是完整的。而这个实验中，缺少了感受器和传入神经。所以我认为，神经中枢(或类似替代物)、传出神经和效应器是必须的，而感受器和传入神经受损，仍然能够引起反射活动。 4.2总结 4.2.1可能存在误差的地方: (1)随着实验进展，标本产生了适应性，反应灵敏性下降; (2)实验中引起了不必要的刺激; (3)观察较为微弱的反射活动时不够精准。 4.2.2小结 反射中枢活动的一些特征:空间总和、时间总和、后放、扩散、抑制。 反射时指从刺激作用于感受器，至效应器出现反应所经历的时间，由刺激引起感受器发放第一个冲动的潜伏期、冲动在传入神经和传出神经上传导所消耗的时间、冲动在神经中枢内突触传递的时间、冲动在神经-肌肉接头上传递的时间、肌肉动作电位沿肌纤维传导的时间、肌肉进行兴奋-收缩耦联所消耗的时间五部分组成。 反射是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激产生的规律性反应;反射弧是反射活动的结构基础。 屈肌反射:一侧肢体的皮肤受到伤害性刺激时，引起同侧肢体的屈肌反射性收缩;是一个多突触反射，其反射弧的传出部分可支配多个关节的肌肉活动;可使受刺激的肢体脱离伤害性刺激，具有保护作用。 对侧伸肌反射:作用于皮肤的伤害性刺激增强时，则可在同侧肢体发生屈肌反射的基础上，出现对侧肢体伸肌收缩的反射活动;具有维持姿势和身体平衡的作用。 搔爬反射:刺激动物腰背皮肤，可引起后肢发生一系列节奏性搔爬动作。 4