目的:N型乙酰胆碱受体(nAChRs)在哺乳动物小脑皮层神经环路中大量存在,尼古丁可以活化nAChRs可以通过调节其它受体及递质传递来影响小脑皮层各种神经元的活动,但活化尼古丁对哺乳动物小脑皮层颗粒细胞层感觉信息传递的影响还不清楚。因此,本研究将在活体动物上观察小脑表面局部灌流给予不同剂量的尼古丁对感觉刺激诱发小鼠小脑颗粒细胞层场电位活动的影响,探索尼古丁对小脑皮层颗粒层感觉信息传导的影响机制。方法:本实验选用昆明种小鼠,采用腹腔注射乌拉坦进行麻醉,给予气管插管术后用耳棒和口部固定器把小鼠固定在自制的在体记录架上。然后,去除要记录部分的头皮皮肤及肌肉组织,使颅骨暴露于空气中,在记录部位放置灌流槽,进行开颅手术。用牙科钻去除颅骨,剥离硬脑膜,在记录部位用充氧的人工脑脊液进行表面灌流。通过Axopatch-200B放大器记录小脑颗粒细胞层场电位,颗粒细胞层的细胞外记录大约在软脑膜下300-400μ m处。利用1440数模转换器将记录的数据在电脑上用Clampex 10.3软件记录。记录玻璃电极经过拉制仪拉制而成,在记录用的玻璃电极内充入ACSF约20-30μL。吹风感觉刺激同侧触须垫是用一个规格为12的钢管连接一个气体喷射装置进行吹风刺激(时程5-500 ms,压力 50-60 psi)。Picospritzer 通过Marster 8控制器(A.M.P.I.)和 Clampex 10.3软件来进行同步电生理记录。使用记录电极通过膜片钳放大器记录感觉刺激诱发的场电位,应用显微镜来寻找小脑的记录部分,将记录玻璃电极放置于记录部分,利用微操仪将记录电极小心刺入软脑膜下,到达小脑皮质颗粒细胞层后给予吹风感觉刺激,寻找最大反应记录部位后,记录场电位变化。小脑皮层表面通过蠕动泵给予尼古丁及其受体阻断剂进行灌流,观察由于药物引起的场电位的变化。电生理数据应用Clampfit 10.4软件统计分析。实验数据采用均数土标准误表示,通过标准配对t检验或者方差分析,采用SPSS版本号17.0分析软件来评估差异。当P<0.05时被认为是存在实验组之间的统计学显着差异。结果:(1)在电流钳记录模式下,面部吹风刺激(60 ms,60 psi)可诱发小脑皮质颗粒细胞层出现兴奋性反应,脑表面灌流Nicotine(0.5mM)后N1、N2的振幅及波形下面积比灌流给药前变大,提示小脑皮质颗粒细胞层兴奋性反应增强。(2)脑表面灌流Nicotine(0.5mM)后吹风刺激引起的振幅增加是有浓度依存性的,可剂量依存地增强感觉刺激诱发小鼠颗粒细胞场电位开始反应的振幅,根据浓度-反应曲线显示半数有效浓度(EC50)为398μ M。(3)尼古丁增加感觉刺激诱发小鼠小脑皮层颗粒层反应N1、N2的振幅和波形下面积,及N2/N1的比率,说明尼古丁影响感觉刺激诱发的开关反应和感觉信息在颗粒层传递的高保真特性。(4)在脑表面灌流氯化六甲双胺后,尼古丁对感觉刺激诱发的颗粒细胞层场电位反应的振幅及AUC没有显著影响,与给药前比较没有明显差异,表明尼古丁通过nAChRs增强感觉刺激诱发小鼠颗粒细胞层场电位反应强度。(5)尼古丁是通过活化突触前nAChRs来增加感觉刺激诱发小鼠小脑皮层颗粒层反应N1、N2的振幅和波形下面积,及N2/N1的比率。结论:尼古丁通过活化nAChRs导致感觉刺激诱发小鼠小脑皮质颗粒细胞层场电位反应增强,影响感觉刺激诱发的开关反应和感觉信息在颗粒细胞层传递的高保真性,提示nAChRs系统参与哺乳动物小脑皮层颗粒层感觉信息的传递与整合。