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目的:利用靶向神经功能替代技术(Targeted Nerve Functional Replacement,TNFR)建立大鼠模型,使用生理学、行为学及组织学探索TNFR技术重建运动功能的效果及机理。方法:本实验将30只SD(Sprague-Dawley)大鼠随机分为对照组、失神经组,根据神经吻合时机分为TNFR组、TNFR延迟2周组、TNFR延迟4周组。各组大鼠右侧均作为实验侧,将右侧正中神经与肌皮神经进行吻合,对肱二头肌植入记录电极;左侧均作为正常侧,仅植入记录电极,其余不做处理。利用植入式的记录电极采集各组大鼠运动时的在体肌电信号(Myoelectric signal,MES)。利用时域法—平均绝对值(Average Rectified Value,ARV)来分析肌电信号的结果;采用“梳理实验”(Grooming Test)进行上肢功能评定;利用在体骨骼肌力学分析术后4周肱二头肌的最大收缩力和最大强直收缩力;利用肌肉湿重维持率(%)=右侧肌肉重量/左侧肌肉重量x100%,评估术后4周肌肉萎缩的情况;采用骨骼肌氯化金染色评估运动终板变化情况。结果:1.利用植入式电极成功记录到各组大鼠运动时的在体肌电信号。对照组和失神经组实验侧的ARV在手术后第1周至第4周内没有明显增加趋势,第1周和第4周相比差异没有统计学意义(P>0.05)。TNFR各组大鼠在第1周时均获得了稳定的肌电信号。TNFR各组大鼠的ARV在时序上均呈增大趋势,且第4周均显著大于第1周(P<0.01);TNFR组实验侧的ARV在第1周和第4周均大于TNFR延迟2周组和4周组的ARV(P<0.05);TNFR延迟2周组第1和第4周的ARV强于TNFR延迟4周组的ARV(P<0.05)。各组大鼠左侧正常侧的ARV在1至4周内均无明显变化趋势,且第1周和第4周差异没有统计学意义(P>0.05)。对照组实验侧第1和第4周的ARV与其左侧正常侧相比差异没有统计学意义(P>0.05);2.“梳理实验”(Grooming Test)评定结果提示,正常组大鼠实验侧评定结果均为5级;TNFR组和TNFR延迟2周和4周组实验侧评定均为4级,且与对照组实验侧相比均有明显差异(P<0.01);失神经组大鼠实验侧的评定结果为1级;3.对照组大鼠实验侧肱二头肌的最大单收缩力和最大强直收缩力均显著大于TNFR各组的实验侧,且与各组间均存在明显差异(P<0.01);TNFR组大鼠的实验侧均显著大于TNFR延迟2周组的结果(P<0.01);TNFR延迟2周组大鼠的结果均强于TNFR延迟4周组的结果(P<0.05);4.正常对照组实验侧的肱二头肌湿重维持率(100%)显著大于其余4组的结果(P<0.01);TNFR组的实验侧显著大于TNFR延迟2周组和TNFR延迟4周组的结果(P<0.01);TNFR延迟2周组的实验侧显著高于TNFR延迟4周组的结果(P<0.01);TNFR延迟4周组的实验侧显著大于失神经组的结果(P<0.01);5.手术后4周,TNFR各组大鼠实验侧均可检测到结构完整的运动终板,其结构的完整性明显高于失神经组的实验侧;数量上均大于失神经组的实验侧(P<0.05),但仍小于对照组的实验侧(P<0.05)。结论:TNFR技术可有效地利用靶向神经的神经网络,重建目标神经的运动功能,缩短了神经重建后的康复时间,增强了失神经后神经功能重建的康复效果,使得失神经肌肉的运动功能得到了恢复,并提供了完整的TNFR动物模型。