神经生物学研究好材料——枪乌贼神经纤维

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教学中经常碰到枪乌贼神经纤维为材料的神经生物学题目,到底什么是枪乌贼?为什么要用枪乌贼神经纤维呢?
一、枪乌贼
枪乌贼软体动物门头足纲枪形目枪乌贼科的统称。又称鱿鱼、笔管,古称锁管、柔鱼。枪乌贼科中共包括约50种,其中已成为捕捞对象的约16种,如中国枪乌贼、日本枪乌贼、剑尖枪乌贼、福氏枪乌贼、皮氏枪乌贼、莱氏拟乌贼等。最大长可达 550毫米,最大体重可达5.6千克。分布于南北纬40°之间的热带和温带海域,世界主要枪乌贼渔场在南海北部、暹罗湾、日本九州、菲律宾群岛中部、西欧西部和美国东部、西部海域。渔场多位于岛礁周围,水清流缓、盐度较高、底质粗硬、海底凹窝、沿岸水系和暖流水系交汇处。
体由头部、足部、胴部和内壳组成。头部两侧的眼径略小,眼眶外有膜。枪乌贼是浅海性种类,主要生活于大陆架以内,但在水深150~200米左右的陆架边缘也有密集群体。白天多活动于中下层,夜间常上升至中上层,垂直移动的范围从表层至百余米。体呈流线型,相对长度大,阻力小,加上端鳍的辅助推动作用,为头足类中游速最快的类型之一。但因其运动方式靠漏斗喷水推进,在游行中也常受风、流的影响。枪乌贼是凶猛的肉食性动物,食物大多为小公鱼、沙丁鱼、鲹和燐虾等小型中上层种类,也大量捕食其同类。枪乌贼本身又是金枪鱼、鲐、带鱼和海鸟的重要食饵。
二、枪乌贼的神经纤维研究历史
把微电极插入细胞内,既可用它来测定膜电位又可用它来给予电刺激,这种电极称为细胞内电极。这种电极最初是用于植物细胞和动物的卵细胞,但霍奇金(A.L.Hodgkin,1939)和科尔(K.S.Cole,1940)使用直径约100微米的玻璃毛细管从断端纵向插入枪乌贼(Lolige)的巨大神经纤维,并在细胞外安置参考电极用以测定静止电位和动作电位取得了成功。
此后,林(G. Ling)和杰勒德(R.W.Ger-ard,1949)用直径小于0.5微米的玻璃电极,横向插入多种神经和肌肉纤维测定了静止膜电位。而从纳斯丢克(W.L.Nastuk)和霍奇金(1950)用同类电极成功的记录了动作电位以来,细胞内电极获得了广泛的应用。如原生动物和色素细胞等大型的游离细胞,用同样的方法也直接测定了伴随它们活动的电位差的变动。由于细胞内电极的发展,又开始测定了膜电位的绝对值。这些都导致了电生理学的飞跃进步。
十九世纪下半叶至二十世纪上半叶是神经电生理学的研究发现成果频报的黄金时期。在此阶段,神经生理学已经不仅仅是借助于电生理学的光环与名声;而更多的是借助于电生理学成熟的技术和仪器。电学的伟大成功不仅深深地刺激着神经电学期待和愿望,而且强烈地推动着电生理试验研究向纵深发展。