力竭运动过程中大鼠皮层–基底神经节通路α/β同步振荡的起源和传递路径

黄浩洁

1，2 侯莉娟1 刘晓莉1 乔德才1

1 北京师范大学体育与运动学院（北京100875）2 厦门大学体育教学部（厦门361005）

基底神经节(basal ganglia，BG)是大脑皮层下几个相互联系的神经核团的总称，包括纹状体(striatum，Str)、苍白球外侧部(external globuspallidus，GPe)、黑质致密部(substantia nigraparscompacta，SNc)、丘脑底核(subthalamic nucleus，STN)、苍白球内侧部/黑质网状部复合体(internal globuspallidus /substantia nigra reticular part，GPi/SNr)等[1，2]，通过“平行模块结构”方式对运动皮层传入的信息进一步整合加工后传至丘脑，再由丘脑传回运动皮层，实现对运动的准确调控[3，4]。振荡电活动是大脑编码信息的基础，无论是在单个神经元的放电还是颅外磁场，每个层面都可观察到神经元振荡电活动现象[5]。这种振荡电活动可反映记录电极附近一定空间范围数以万计的神经元兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potentials，EPSPs)与抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potentials，IPSPs)总和的大小，亦称之为局部场电位(local field potentials，LFPs)。根据LFPs 电生理特征可分为delta(δ，1～3 Hz)，theta(θ，3～8 Hz)，alpha(α，8～12 Hz)，beta

(β，12～30 Hz)和gamma(γ，30～100 Hz)5 种频段振荡电活动[5]。有研究发现，不同频段的振荡电活动与运动功能状态密切相关，如基底神经节的β频段振荡电活动与运动执行有关[6]，γ频段振荡电活动与警醒密切关联[7]。近些年来，我们采用微电极技术研究了运动性疲劳大鼠皮层和基底神经节的电生理特征[8-10]，发现这两个部位存在不同程度的同步振荡电活动。Str作为基底神经节的主要输入核团，约95%由γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)能中等多棘神经元组成，其球形的树突状和非层状的细胞结构组织[11]，使突触活性易产生对LFPs 净贡献较小的封闭电场[12]。由于Str 缺乏反复的兴奋输入和局部抑制[5]，因此，Str被认为不具备自发产生同步振荡的基础[13]，这提示Str 存在的同步振荡可能是由其他核团传入。……