Question

【題目】神經(jīng)病理性疼痛是由于脊髓的SG區(qū)發(fā)生功能障礙所致，科研人員對其發(fā)病機(jī)理進(jìn)行了研究。

（1）據(jù)圖1可知，患者感受器受到刺激后，興奮沿_______傳導(dǎo)，傳至位于SG區(qū)的神經(jīng)纖維末梢，引起儲存在________內(nèi)的谷氨酸（一種興奮性遞質(zhì)）釋放。谷氨酸引起突觸后神經(jīng)元的細(xì)胞膜電位發(fā)生的改變是_________。 突觸后神經(jīng)元受到刺激后，經(jīng)一系列神經(jīng)傳遞過程，最終在________產(chǎn)生痛覺。

（2）SG區(qū)神經(jīng)纖維末梢上分布有離子通道N（見圖1），該通道與神經(jīng)病理性疼痛密切相關(guān)。科研人員利用通道N抑制劑處理SG區(qū)神經(jīng)元，給予突觸前神經(jīng)元一定的電刺激，測定突觸后膜的電信號變化，得到圖2所示結(jié)果。據(jù)圖2可知，抑制劑處理導(dǎo)致突觸后神經(jīng)元的電信號幅度無明顯變化，但__________，推測通道N開放，會引起突觸前神經(jīng)元__________，導(dǎo)致SG區(qū)對傷害性刺激的反應(yīng)增強(qiáng)，出現(xiàn)痛覺敏感。

（3）SG區(qū)的神經(jīng)元包括興奮性神經(jīng)元與抑制性神經(jīng)元兩大類。為進(jìn)一步研究谷氨酸所作用的神經(jīng)元類型，科研人員用綠色熒光蛋白標(biāo)記了抑制性神經(jīng)元，用通道N激活劑處理小鼠的SG區(qū)神經(jīng)元，在突觸前神經(jīng)元施加刺激，分別檢測有綠色熒光和無熒光的神經(jīng)元細(xì)胞膜的電信號變化。若________，則可判斷谷氨酸作用對象為興奮性神經(jīng)元。

（4）依據(jù)本研究，開發(fā)減緩神經(jīng)病理性疼痛藥物的思路是_______________。

Answer 1

【答案】傳入神經(jīng) 突觸小泡 外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 大腦皮層 突觸后膜的電信號頻率降低 谷氨酸釋放量增加 帶綠色熒光的神經(jīng)元電信號頻率和幅度均無明顯變化，不帶綠色熒光的神經(jīng)元電信號頻率顯著增加 開發(fā)抑制通道N活性的藥劑

【解析】

本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計的相關(guān)知識，神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧。反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五部分組成。興奮在神經(jīng)纖維上以電信號形成傳導(dǎo)，在神經(jīng)元之間通過突觸以電信號→化學(xué)信號→電信號傳遞。

（1）感受器受到刺激后，產(chǎn)生興奮，興奮沿著傳入神經(jīng)以電信號形式傳導(dǎo)，傳至位于SG區(qū)的神經(jīng)纖維末梢，引起儲存在突觸小泡內(nèi)的谷氨酸（一種興奮性遞質(zhì)）釋放。作用到突觸后膜，引起突觸后膜發(fā)生膜電位變化，神經(jīng)細(xì)胞未受刺激時保持靜息狀態(tài)，其膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)，當(dāng)受到刺激產(chǎn)生興奮時膜電位發(fā)生變化表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。谷氨酸引起突觸后神經(jīng)元的細(xì)胞膜電位發(fā)生的改變是由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。感覺的形成是在大腦皮層，因此當(dāng)突觸后神經(jīng)元受到刺激后，經(jīng)一系列神經(jīng)傳遞過程，最終在大腦皮層產(chǎn)生痛覺。

（2）由圖2可知對照組與實(shí)驗(yàn)組相比較，兩者的相同點(diǎn)是突觸后神經(jīng)元的電信號幅度無明顯變化，不同點(diǎn)是對照組的突觸后膜的電信號頻率較高，細(xì)胞興奮性較高，而實(shí)驗(yàn)組的突觸后膜的電信號頻率降低，細(xì)胞興奮性較低，說明通道N開放，會引起突觸前神經(jīng)元谷氨酸釋放量增加，導(dǎo)致SG區(qū)對傷害性刺激的反應(yīng)增強(qiáng)，出現(xiàn)痛覺敏感；由于實(shí)驗(yàn)組采用的是N通道抑制劑的處理，說明N通道抑制劑的作用是抑制突觸前膜的功能，使之釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的量減少的緣故。

（3）由于SG區(qū)的神經(jīng)元包括興奮性神經(jīng)元與抑制性神經(jīng)元兩大類。為進(jìn)一步研究谷氨酸所作用的神經(jīng)元類型，可用綠色熒光蛋白標(biāo)記了抑制性神經(jīng)元，用通道N激活劑處理小鼠的SG區(qū)神經(jīng)元，在突觸前神經(jīng)元施加刺激，分別檢測有綠色熒光和無熒光的神經(jīng)元細(xì)胞膜的電信號變化。如果谷氨酸作用對象為興奮性神經(jīng)元，那么帶綠色熒光的神經(jīng)元電信號頻率和幅度會均無明顯變化，不帶綠色熒光的神經(jīng)元電信號頻率和幅度顯著增加；

如果谷氨酸作用對象為抑制性神經(jīng)元，那么帶綠色熒光的神經(jīng)元電信號頻率和幅度均有明顯增加，不帶綠色熒光的神經(jīng)元電信號頻率均無顯著變化。

（4）通過（2）的研究可知，痛覺的產(chǎn)生與脊髓的SG區(qū)的突觸前膜中的離子通道N有關(guān)，抑制離子通道N則痛覺減弱，因此要開發(fā)減緩神經(jīng)病理性疼痛藥物，其思路應(yīng)該是開發(fā)抑制通道N活性的藥劑。