實驗名稱：低強度超聲對(dui)小腦(nao)皮層神經活動的直接調控作用

　　研究方向：超聲神經調控

　　實驗內容：本研究利用雙光子活體鈣(gai)成像(xiang)系(xi)統地(di)檢測了小腦(nao)神(shen)經(jing)元(yuan)對低(di)強(qiang)度超聲(sheng)的(de)響(xiang)應(ying)模式(shi)，并提(ti)出了一種全新的(de)超聲(sheng)神(shen)經(jing)調控行(xing)為學檢測范式(shi)，從超聲(sheng)誘導(dao)的(de)持(chi)續效應(ying)、脫靶刺激下神(shen)經(jing)元(yuan)響(xiang)應(ying)的(de)消除和小鼠運動行(xing)為的(de)誘發三方面共同揭示了低(di)強(qiang)度超聲(sheng)對小腦(nao)皮層(ceng)的(de)直接興奮作用。

　　測試設備：ATA-L4水聲功率放大(da)器、換能器、函(han)數(shu)信(xin)號生成(cheng)器等。

　　實驗過程：在超聲刺激(ji)時長(chang)(chang)小(xiao)于或等(deng)于500ms的實驗中，為了產生(sheng)(sheng)強度較高的超聲刺激(ji)，我們選擇了127kHz換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)，換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)尖端變幅桿長(chang)(chang)26mm，尖端直徑2mm，驅(qu)動換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)的電(dian)信號(hao)由函(han)數信號(hao)生(sheng)(sheng)成(cheng)器(qi)(qi)生(sheng)(sheng)成(cheng)并經ATA-L4水(shui)聲功率放(fang)大器(qi)(qi)進行放(fang)大，經壓電(dian)陶瓷將電(dian)信號(hao)轉換(huan)(huan)為機械信號(hao)。

　　圖1：低強度超聲(sheng)對小腦(nao)皮層神經(jing)活動實驗原理圖

　　實驗結果：對(dui)(dui)樹(shu)突(tu)群體鈣信號(hao)的(de)(de)定量分析顯(xian)(xian)示，超(chao)聲(sheng)刺(ci)激下(xia)浦(pu)(pu)肯野細(xi)(xi)胞神(shen)經(jing)活(huo)(huo)(huo)(huo)動(dong)(dong)的(de)(de)整體幅度隨刺(ci)激持續時(shi)長和超(chao)聲(sheng)強度的(de)(de)上升(sheng)而增加，其中1.3W/cm2、4.4W/cm2強度的(de)(de)超(chao)聲(sheng)在(zai)80毫(hao)秒(圖(tu)(tu)(tu)A)和500毫(hao)秒(圖(tu)(tu)(tu)B)的(de)(de)刺(ci)激時(shi)長下(xia)均能顯(xian)(xian)著(zhu)增強神(shen)經(jing)活(huo)(huo)(huo)(huo)動(dong)(dong)的(de)(de)幅度。雙因素(su)方差分析的(de)(de)結果(guo)表明，超(chao)聲(sheng)的(de)(de)聲(sheng)強是影(ying)響浦(pu)(pu)肯野細(xi)(xi)胞樹(shu)突(tu)整體神(shen)經(jing)活(huo)(huo)(huo)(huo)動(dong)(dong)幅度的(de)(de)顯(xian)(xian)著(zhu)因素(su)(圖(tu)(tu)(tu)C)。除了(le)樹(shu)突(tu)整體的(de)(de)神(shen)經(jing)活(huo)(huo)(huo)(huo)動(dong)(dong)外，我(wo)們對(dui)(dui)被超(chao)聲(sheng)激活(huo)(huo)(huo)(huo)的(de)(de)樹(shu)突(tu)在(zai)自發活(huo)(huo)(huo)(huo)動(dong)(dong)和超(chao)聲(sheng)刺(ci)激期間的(de)(de)鈣信號(hao)事(shi)(shi)件發生(sheng)率進行了(le)統(tong)計分析。比(bi)較結果(guo)顯(xian)(xian)示，在(zai)這些樹(shu)突(tu)中，鈣信號(hao)事(shi)(shi)件的(de)(de)發生(sheng)率在(zai)超(chao)聲(sheng)刺(ci)激期間均顯(xian)(xian)著(zhu)高于自發活(huo)(huo)(huo)(huo)動(dong)(dong)水(shui)平(ping)(圖(tu)(tu)(tu)D和E)。對(dui)(dui)不(bu)同刺(ci)激參(can)數下(xia)超(chao)聲(sheng)刺(ci)激引起的(de)(de)鈣信號(hao)事(shi)(shi)件發生(sheng)率的(de)(de)比(bi)較結果(guo)顯(xian)(xian)示，刺(ci)激時(shi)長是影(ying)響超(chao)聲(sheng)神(shen)經(jing)調控浦(pu)(pu)肯野細(xi)(xi)胞穩定性的(de)(de)顯(xian)(xian)著(zhu)因素(su)(圖(tu)(tu)(tu)F)。

　　圖2：樹突(tu)群體鈣信號的定量(liang)分析結(jie)果(guo)

　　功率放大器(qi)推薦：ATA-L系列

　　圖：ATA-L系列水聲功率放大器指標參數

　　本(ben)文實驗素材(cai)由(you)西安(an)(an)安(an)(an)泰(tai)(tai)電(dian)子(zi)(zi)整理(li)發布。Aigtek已經成(cheng)為(wei)(wei)在業(ye)界擁(yong)有(you)廣(guang)泛(fan)產(chan)品(pin)線，且具有(you)相當(dang)(dang)規模的(de)(de)儀器(qi)(qi)設備供應商(shang)，樣機都支持免費(fei)試(shi)用。西安(an)(an)安(an)(an)泰(tai)(tai)電(dian)子(zi)(zi)是專業(ye)從事功(gong)率(lv)(lv)放大器(qi)(qi)、高(gao)(gao)壓放大器(qi)(qi)、功(gong)率(lv)(lv)信(xin)號源(yuan)、前置微小信(xin)號放大器(qi)(qi)、高(gao)(gao)精度電(dian)壓源(yuan)、高(gao)(gao)精度電(dian)流源(yuan)等(deng)電(dian)子(zi)(zi)測量(liang)儀器(qi)(qi)研(yan)發、生產(chan)和銷售的(de)(de)高(gao)(gao)科技企業(ye)。公司致力(li)于功(gong)率(lv)(lv)放大器(qi)(qi)、功(gong)率(lv)(lv)信(xin)號源(yuan)、計量(liang)校(xiao)準源(yuan)等(deng)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)核心的(de)(de)相關行業(ye)測試(shi)解決方案的(de)(de)研(yan)究，為(wei)(wei)用戶提供具有(you)競爭力(li)的(de)(de)測試(shi)方案，Aigtek已經成(cheng)為(wei)(wei)在業(ye)界擁(yong)有(you)廣(guang)泛(fan)產(chan)品(pin)線，且具有(you)相當(dang)(dang)規模的(de)(de)儀器(qi)(qi)設備供應商(shang)，樣機都支持免費(fei)試(shi)用。如想了解更多功(gong)率(lv)(lv)放大器(qi)(qi)等(deng)產(chan)品(pin)，請持續關注(zhu)安(an)(an)泰(tai)(tai)電(dian)子(zi)(zi)官(guan)網hkdyw.cn或撥打(da)029-88865020。