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申请/专利权人：天津工业大学

摘要：本文阐述了红粉舒缓曲目产生的音乐节律磁场对突触可塑性LTP调控的分析方法，选择了3首不同频率的红粉舒缓曲目和对应频率的3首纯净正弦曲目，曲目经外置声卡和功率放大器输出到线圈中，产生磁场强度为2mT的音乐节律磁场；实验中对离体海马脑片进行了2min的磁刺激，采用多电极阵列系统记录6种音乐节律磁场对Schaffer‑CA1突触后的场电位信号。实验发现，曲目1产生的音乐节律磁场对LTP增强调控效果最为明显；曲目1，2，3中的频率混叠效果导致其对LTP的调控弱于对应频率的曲目4，5，6产生的纯净正弦磁场；1500Hz的磁刺激是调控突触可塑性LTP增强和抑制转换的一个拐点频率。

主权项：1.舒缓曲目产生的音乐节律磁场对突触可塑性LTP调控的非治疗目的分析方法，其特征是：第1步、在产生具有音乐节律磁场和电生理记录装置设计上，主要由电脑、UR12外置声卡，LYB-2025功率放大器、XDS-1B正置显微镜、MEA2100-60多电极阵列和线圈组成；首先在电脑上通过AdobeAuditionCC2019音乐播放器输出音乐曲目，经UR12外置声卡将音乐曲目转换为模拟信号，模拟信号通过音频线接入到LYD-2025功率放大器后输出给线圈，产生满足实验要求的音乐节律磁场；线圈的外径为26.5mm，内径为16.5mm，高度为9.0mm，匝数为200，线圈材料选择直径为0.6mm的铜线；大脑切片位于线圈中心下方5mm处，通过调节LYB-2025功率放大器的输出电流为0.9A，在海马脑片上可以接收到强度为2mT的磁场；第2步、首先选择了3首不同频率的舒缓曲目：曲目1是莫扎特的经典曲目《土耳其进行曲》，曲目频率范围在3000～4000Hz；曲目2是贝多芬的经典曲目《月光奏鸣曲》，曲目频率范围在2000～3000Hz；曲目3是肖邦的经典曲目《葬礼进行曲》，曲目频率范围在1000～2000Hz；其次，取三首曲目的中间频率值，产生了三首纯净正弦曲目，分别为曲目4，频率为3500Hz，曲目5，频率为2500Hz，曲目6，频率为1500Hz；将六首曲目通过第1步设计的UR12外置声卡装置产生对应的音乐节律磁场，对海马脑片进行磁刺激，通过多电极阵列系统记录Schaffer-CA1突触后的场电位信号，每首曲目包含3组有效数据；第3步、曲目1，2，3产生的音乐节律磁场刺激2min后，记录到的LTP幅值相对于没有磁刺激的LTP的幅值分别增大了16.69％，14.50％，0.63％，从实验结果可知，曲目1和2产生的音乐节律磁场对LTP的幅值具有显著性增强作用，且随频率的升高而升高，但曲目3产生的节律磁场对LTP的增强效果不具有显著性差异；曲目4，5产生的音乐节律磁场刺激后，记录到的LTP幅值相对于没有磁刺激的LTP的幅值分别增大了27.54％和20.43％，但曲目6产生的音乐节律磁场刺激后，记录到的LTP幅值相对于没有磁刺激的LTP的幅值却降低了18.60％；第4步，实验发现，曲目1产生的音乐节律磁场对LTP增强调控效果最为明显；曲目1，2，3中的频率混叠效果导致其对LTP的调控弱于对应频率的曲目4，5，6产生的纯净正弦磁场；1500Hz的磁刺激是调控突触可塑性LTP增强和抑制转换的一个拐点频率；第5步，在实验开始前，利用LTP-director软件中IOcurve模式进行测试刺激，采用20-70μA，0.1Hz，的电流，依次对脑片进行刺激，记录刺激产生的fEPSP，并选择引起振幅最大值的50％的电流值作为最佳刺激参数，在测试刺激完成后，选择最佳的刺激电流，刺激电极位置选择在CA1区锥体细胞辐射层，实验中首先记录fEPSP的基线10min，基线记录后，采用HFS，频率100Hz，刺激脉冲为100次，持续时间为1s，诱导LTP，可塑性诱导的时间在整个实验过程中相对较短，故施加HFS高频电刺激的时间忽略不计，选择LTP诱导成功的脑片记录20min的fEPSP，保证fEPSP的幅值达到稳定状态，然后打开音乐磁场发生装置，对海马切片施加带有音乐节律磁场的刺激，本文磁场刺激时间选择为2min，磁场强度大小为2mT左右，磁刺激完成后继续记录20min的fEPSP，记录软件采用LTP-Director，在fEPSP的整个记录过程中，每分钟记录2个取样点，音乐节律磁场的刺激实验分成两组，一组定义为Exp1，主要完成曲目1，2，3节律磁场的磁刺激；另一组定义为Exp2，主要完成纯净正弦节律磁场，曲目4，5，6的磁刺激，每一个音乐节律磁场至少完成3个以上的有效脑片样本实验。

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