摘要 目的和方法：采用快速周期伏安法(FCV)在体研究电刺激内侧前脑束(MFB)或腹侧 背盖区(VTA)诱发的纹状体(CPu)、伏核(Acb)或中央杏仁核(CAN)多巴胺(DA)释放的特点，探 索电刺激诱发不同核团DA释放的适宜刺激参数。结果：CPu、Acb与 CAN的 DA释 放量及释放动力学特征均有不同。结论：在应用 FCV技术研究脑内不同部位DA释 放时，应重视适宜刺激参数的选择及运用，以获取更好的实验结果。

中图分类号:R338．8文献标识码:B

文章编号:1000-6834(2000) 04-0365-03

MONITORING DOPAMINE RELEASE BY FAST CYCLIC

VOLTAMMETRY:AN IN VIVO STUDY

XIE Jun-Xia

（Department of Physiology. Medical College of Qingdao Universit y, Qingdao.266021）

ZHOU Yu

（Shanghai Institute of Physiology,Chinese Academy of Sc iences,Shanghai 200031）

JIANG Hong

（Department of Physiology. Medical College of Qingdao Universit y, Qingdao.266021）

ABSTRACTAim and Methods: Using fast cyclic voltammetry (FCV) and carbon fibre mi croelectrode (CFMe), we monitored dopamine(DA) release from caudate putamen(CPu) ,nucleus accumbens(Acb) and central amygdaloid nucleus(CAN) of normal rats in v ivo, in order to find out the suitable parameters to evoke DA release of certa in area. DA release was evoked by electrical stimulation of medial forebrain bundl e(MFB) or ventral tegmental area(VTA). Results: DA release from CPu, Acb or CAN were different in contents and the characteristics of dynamics. Conclusion: Different parameters should be used according to the differe nt sites of stimulation in order to get the maximal DA release during the experi ment.

KEY WORDS:fast cyclic voltammetry;electrical stimul ation;dopamine;medial forebrain bundle; caudate putamen

伏安法(voltammetry)是一种在高效液相色谱法基础上发展起来的定量电化学检测技术( electrochemical detection，ECD)，快速周期伏安法(fast cyclic voltammetry，FCV)是 伏安检测技术中最常用的一种。本文旨在应用国内首家引进的FCV检测技术，研究电刺激诱 发的尾壳核(CPu)、伏核(Acb)及中央杏仁核(CAN)多巴胺(dopamine，DA)释放的特点，为应 用该方法研究不同脑区DA的释放提供可靠的刺激参数。

1材料与方法

1．1动物制备

选用体重为270～300 g的SD大鼠，雌雄不拘。水合氯醛腹腔注射麻醉。参照鼠脑立体定 位图谱^［1］，在相当于CPu(Acb或CAN)和MFB(VTA)的同一侧颅骨表面上钻孔，分别置 放碳纤维工作电极和刺激电极。在两钻孔之间的合适位置钻第三个孔，放置Ag／AgCl参考电 极。

1．2仪器

英国剑桥电子设计公司产Millar FCV分析仪，CED 1401 plus配件及相应软件，日本光 电公司产 SEN-7203电子刺激器，SS-2014 J刺激隔离器，VC-11双道记忆示波器，四川仪 表四厂产X-Y记录仪，西北光学仪器厂产WDF-V型大鼠专用立体定位仪，686微机，自制的 碳纤维微电极，同心圆刺激电极，Ag／AgCl参考电极。

1．3实验方法

实验分3组，分别监测电刺激MFB诱发的CPu区和Acb区DA的释放及电刺激VTA诱发的CAN区 DA的释放。

1．3．1电刺激按照坐标：AP：-4．3 mm；ML:1．5 mm；V：-6．5 mm(AP ：-5．8 mm；ML:0．5 mm；V:-6．5 mm)，将标准双极同心圆刺激电极置于MFB(VTA)区域上 部。实验开始后，每隔5 min将刺激电极下移0．5 mm，并给予一定强度的脉冲方波电刺激， 直到在相应脑区记录出 DA释放。通常情况下当刺激电极尖端在脑表面下7．5～8．0mm时， 即可记录到 DA的释放。刺激电极与恒流隔离器相连，脉冲的时间选择和参数序列由脉冲发 生器控制。

1．3．2碳纤维工作电极与FCV测定脑内DA的释放通过嵌入在特制毛细玻 璃管内的单根碳纤维(直径7 μm)进行测定。按照座标：AP:+1．1 mm；ML:2．8 mm；V：-5 ．5～6．0 mm将碳纤维微电极置于CPu区：参照AP:+1．5～2．5 mm；ML:1．0～2．0 mm；V ：5．5～6．5 mm座标将碳纤维微电极置于Acb区；以AP：-2．5 mm;ML:3．6 mm；V：-7．8 mm为座标将碳纤维微电极置于CAN区。

图1为用FCV监测各脑区DA释放的实验仪器及设备连接示意图。图2为FCV各波形的产生过 程。电刺激 MFB或VTA诱发释放的DA产生的氧化还原波形通过CED 1401 plus的特定计算机接 口输入微机，通过特定的CED Average软件可对波形进行即时的观察、贮存及联机或脱机分 析。DA的氧化电位设定为+600 mV，在整个实验过程中保持恒定。DA的释放波形可同时由“ 采样-接收”回路输出至X-Y记录仪上进行动态跟踪及连续描记。当电刺激MFB(VTA)诱发CPu 或Acb(CAN)区 DA的释放量达最大时，即固定该刺激电极位置并观察刺激强度、刺激脉冲及 刺激频率的输入／输出量效关系曲线，以确定出较理想的刺激参数。

Fig.1 Schematic diagram of experimental dev ices

a.working electrode;b.reference electrode and c.stimulation electrode

Fig.2 Trace of applied voltage wavefo rm to the carbonfibre microelectrode (A)

and the current waveform flowing in the microelectrode

when submerged in phosphate buffer (B).

(C)Subtractogram showing the oxidation (o) and reduction (r)

peaks. of evoked dopamine; and (D) a trace o f sample and

holding response to trains of 40 pulse at 60 Hz within

the CPu or A cb (left two traces) and the CAN(right two traces)

1．3．3电极标定及数据处理每次实验结束后，均在标准DA溶液内(0． 01～5．00 μmol/L)进行碳纤维微电极的离体校准，常规评价电极的敏感性和伏安信号。本 文结果均用均数±标准误(±)表示，所用统计学方法为方差分析。

2结果

不同脑区DA的释放量均随刺激参数的改变而改变。当固定DA最大释放量的刺激强度和脉 冲(2.0 mA,200 P,0.2 ms)不变时，电刺激MFB引起CPu区DA的释放量取决于刺激频率(n=7,F =9.78;P＜0.01)。在10～500 Hz频率范围内，两端刺激频率引起的DA释放量最少， 分别为(0．08±0．03)和(1．04±0．44)μmol/L；当频率为125 Hz时，DA的释放达最 大，为(21．56±5．77)μmol/L，曲线呈“钟型”(图3)。电刺激MFB监测Acb区DA释放的频 率依赖曲线与CPu相似。

Fig.3 Effects of stimulation frequency on dopamine release in CPu

在固定刺激 VTA引起CAN区DA释放量达最大的刺激强度和脉冲(1.0 mA，200 P，0．35 m s)不变的前提下，给予10～500 Hz的电刺激，当刺激频率为60 Hz时，DA的释放量最大，为( 2.60±0．98)μmol/L(P＜0．01，n=7)，两端的频率(10 Hz和500 Hz)引起的DA的 释放量最小，分别为(0．22±0．08)和(0．42±0.06)μmol／L。CAN的DA释放曲线亦呈“ 钟型”(图4)。

Fig.4 Effects of stimulation frequency on dopamine release in CAN

在我们的其他实验研究中,同样发现当固定刺激的强度和脉冲时，所得最大的 DA释放量 的频率与此结果相同，具有频率依赖性，而且在同一实验中，以此刺激频率为自身对照时， 给予影响 DA释放的药物或其它条件后，引起最大 DA释放的刺激频率有良好的可重复性 ^［2］。

3讨论

虽然FCV不能在体检测内源性单胺类递质的基础水平，但可广泛用于检测刺激诱发的 CPu和 边缘前脑的单胺类递质(尤其是 DA)的释放。由于FCV具有极高的时间和空间分辨力，可被植 入其它伏安法或微透析法无法达到的核团或亚群，具有微透析和 HPLC技术无法达到的创伤 性小、适于