Question

【题目】神经病理性疼痛是由于脊髓的SG区发生功能障碍所致，科研人员对其发病机理进行了研究。

（1）据图1可知，患者感受器受到刺激后，兴奋沿_______传导，传至位于SG区的神经纤维末梢，引起储存在________内的谷氨酸（一种兴奋性递质）释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是_________。 突触后神经元受到刺激后，经一系列神经传递过程，最终在________产生痛觉。

（2）SG区神经纤维末梢上分布有离子通道N（见图1），该通道与神经病理性疼痛密切相关。科研人员利用通道N抑制剂处理SG区神经元，给予突触前神经元一定的电刺激，测定突触后膜的电信号变化，得到图2所示结果。据图2可知，抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化，但__________，推测通道N开放，会引起突触前神经元__________，导致SG区对伤害性刺激的反应增强，出现痛觉敏感。

（3）SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型，科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元，用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元，在突触前神经元施加刺激，分别检测有绿色荧光和无荧光的神经元细胞膜的电信号变化。若________，则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。

（4）依据本研究，开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是_______________。

Answer 1

【答案】传入神经 突触小泡 外正内负变为外负内正 大脑皮层 突触后膜的电信号频率降低 谷氨酸释放量增加 带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化，不带绿色荧光的神经元电信号频率显著增加 开发抑制通道N活性的药剂

【解析】

本题考查神经调节及实验设计的相关知识，神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。兴奋在神经纤维上以电信号形成传导，在神经元之间通过突触以电信号→化学信号→电信号传递。

（1）感受器受到刺激后，产生兴奋，兴奋沿着传入神经以电信号形式传导，传至位于SG区的神经纤维末梢，引起储存在突触小泡内的谷氨酸（一种兴奋性递质）释放。作用到突触后膜，引起突触后膜发生膜电位变化，神经细胞未受刺激时保持静息状态，其膜电位表现为外正内负，当受到刺激产生兴奋时膜电位发生变化表现为外负内正。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是由外正内负变为外负内正。感觉的形成是在大脑皮层，因此当突触后神经元受到刺激后，经一系列神经传递过程，最终在大脑皮层产生痛觉。

（2）由图2可知对照组与实验组相比较，两者的相同点是突触后神经元的电信号幅度无明显变化，不同点是对照组的突触后膜的电信号频率较高，细胞兴奋性较高，而实验组的突触后膜的电信号频率降低，细胞兴奋性较低，说明通道N开放，会引起突触前神经元谷氨酸释放量增加，导致SG区对伤害性刺激的反应增强，出现痛觉敏感；由于实验组采用的是N通道抑制剂的处理，说明N通道抑制剂的作用是抑制突触前膜的功能，使之释放的神经递质的量减少的缘故。

（3）由于SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型，可用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元，用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元，在突触前神经元施加刺激，分别检测有绿色荧光和无荧光的神经元细胞膜的电信号变化。如果谷氨酸作用对象为兴奋性神经元，那么带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度会均无明显变化，不带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度显著增加；

如果谷氨酸作用对象为抑制性神经元，那么带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均有明显增加，不带绿色荧光的神经元电信号频率均无显著变化。

（4）通过（2）的研究可知，痛觉的产生与脊髓的SG区的突触前膜中的离子通道N有关，抑制离子通道N则痛觉减弱，因此要开发减缓神经病理性疼痛药物，其思路应该是开发抑制通道N活性的药剂。