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家兔大腦皮質運動機能的定位虛擬仿真軟件

*套

實驗概況 大腦皮質運動區是軀體運動的高級中樞，對軀體肌肉運動的支配呈前后倒置、左右交叉的有序的排列狀態，且具有點對點的特性，越是精細的運動，在該區的代表區的范圍越大。高等哺乳動物的皮質中央前回（*區）為主要運動區，其下部支配雙側頭面部運動，中部支配對側上肢和軀干部肌肉運動，前部支配對側下肢肌肉運動。 教學設計選用家兔作為實驗動物，是因為家兔的大腦皮質運動區機能定位已具有*定的雛形，電刺激其大腦皮質運動區的不同部位，能引起特定的肌肉或肌群的收縮運動。 實驗目的 學習哺乳動物的開顱方法 觀察大腦皮層運動區的機能定位 實驗原理 大腦皮質運動區是軀體運動的高級中樞，對軀體肌肉運動的支配呈前后倒置、左右交叉的有序的排列狀態，且具有點對點的特性，越是精細的運動，在該區的代表區的范圍越大。高等哺乳動物的皮質中央前回（*區）為主要運動區，其下部支配雙側頭面部運動，中部支配對側上肢和軀干部肌肉運動，前部支配對側下肢肌肉運動。 家兔的大腦皮質運動區機能定位已具有*定的雛形，電刺激其大腦皮質運動區的不同部位，能引起特定的肌肉或肌群的收縮運動。 通過電刺激兔大腦皮質不同區域，觀察相關肌肉收縮的活動，掌握運動區機能定位的研究方法，基本了解皮質運動區的刺激效果。 實驗動物 家兔 實驗設備 哺乳動物常用手術器械，咬骨鉗，顱骨鉆，止血鉗，剃毛器，電子刺激器，刺激電極，兔手術臺，粗索線，棉線，石蠟油，紗布，注射器，棉球等。 ? 兔手術臺 尺寸：**×**（**） 臺面鐵柱：**** 簡介： ? 電子刺激器 尺寸：**×**×**（**） 型號：如果有 ? 刺激電極 尺寸：長寬高（大概長度） 型號：如果有 小動物電動顱骨鉆 **.*×*×**（**） ? 哺乳動物手術器械 ? 顱骨鉆 ? 咬骨鉗 ? 紗布、棉球等 實驗步驟 說明：紅色加粗文字代表*個步驟。項目推薦 ** 個步驟。操作步驟請詳細的寫清楚每 *步如何操作（如果項目中有多個實驗，則所有實驗步驟加起來控制在 ** 個步驟內， 步驟過多建議分批次申報） 實驗的準備 稱重：正確捉拿家兔，稱重。 具體操作如下： *手抓住家兔頸背部皮膚，輕輕提起，另*手托住其臀部，使其呈坐位姿勢。將家兔輕輕放在秤上稱重，待平穩后，讀數，即為家兔的重量。 麻醉： 將兔用**%氨基甲酸乙酯以*.*~**/**（即*.*~* * */**）體重（麻醉不宜過深），從耳緣靜脈注射，輕度麻醉。 具體操作如下： 用乙醇棉球涂擦耳部邊緣靜脈，并用手指彈動或輕輕揉擦兔耳，使耳靜脈充盈。 用左手食指和中指夾住靜脈近心端，拇指和小指夾住耳邊緣部分，以左手環指、小指放在耳下作墊，右手持注射器盡量從靜脈的遠端刺入，移動拇指于針頭上以固定針頭，將藥液緩緩注入。 注射完畢，拔出針頭，迅速用棉球按住出血部位止血。 此過程需注意以下兩點： ①兔耳緣靜脈注射時應盡可能從遠心端開始，以便重復注射。 ②注射時如果感覺推注阻力很大，并且局部腫脹，表示針頭已滑出血管，應重新穿刺。 （*）腹位固定： 翻轉動物，改為腹位固定，即將動物俯臥位固定并將頭部固定于上。 （*）開顱： 具體操作如下： ①用手捏住兔兩腮，用剃毛器將頭頂部被毛剃去，剃去從眉間至枕部的毛，用手術刀沿頭正中線縱行切開頭皮和骨膜，用止血鉗把切開的皮膚拉向兩側。 ②用刀柄或濕紗布剝離肌肉和顱頂骨膜，認清鼻骨、額骨、頂骨、矢狀縫、冠狀縫和人字縫。 ③用顱骨鉆在冠狀縫后，矢狀縫外的骨板上鉆孔，勿傷硬腦膜。 然后將咬骨鉗小心伸入孔內，自孔處向*周咬骨以擴大創口。向前開顱至額骨前部，向后開至頂骨后部及人字縫之前（切勿掀動人字縫前的頂骨，以免出血不止），暴露*側大腦皮質，勿傷及皮質和矢狀竇。需要時用骨蠟（或吸收性明膠海綿）止血。 （*）暴露大腦皮質 用注射針頭或小鑷子挑起硬腦膜，用眼科剪小心剪去創口部位的硬腦膜，將溫熱生理鹽水浸濕的薄棉片蓋在裸露的大腦皮層上（或將**℃的液體石蠟滴在腦組織表面），以防皮質干燥。 術中要注意止血，防止傷及大腦皮質和矢狀竇。若遇到顱骨出血，可用骨蠟或明膠海綿填塞止血。 （*）解除固定 手術完畢后用棉球吸干腦表面的液體，放松動物的頭及*肢，以便觀察軀體運動效應。 實驗項目 皮質運動區的刺激效應觀察： （*）術后，繪制大腦背面觀輪廓圖，以便觀察到刺激效應后，在圖紙上相應位置做標記。 （*）打開刺激器，選擇適宜的刺激參數（波寬*.*~*.* **，頻率**~** **，刺激強度**~** *。每次刺激時間持續*~** *，每次刺激間隔約* ***）。 （*）用雙芯電極接觸皮質表面，逐點依次刺激大腦皮質運動區的不同部位，觀察軀體運動反應。 *.實驗現象： （*）刺激兔皮層運動區頂部，可引起后肢運動。其中，刺激頂部右側，左后肢運動；刺激頂部左側，可引起右后肢運動。 （*）刺激兔皮層運動區中間部，可引起前肢運動。 （*）刺激兔皮層運動區下部不同區域，分別引起頭面部肌肉運動，面部、下頜等部位運動，且家兔下頜咀嚼運動區比較大。 實驗結束 實驗結束后，耳緣靜脈快速注射** **空氣，處死家兔，實驗完畢。 注意事項 *. 麻醉不宜過深。 *. 開顱手術應隨時止血，注意勿傷及大腦皮質。 *. 使用雙極電極時，為防止電極對皮質的機械損傷，刺激電極尖端應燒成球形。 *. 刺激大腦皮質時，刺激不宜過強。刺激的強度應從小到大進行調節，否則影響實驗結果，每次刺激應持續*~***。 測試題目 （*）選擇題 *.大腦皮層運動區的特點有 *.交叉支配（頭面部多為雙側性） *.機能定位相當精確 *.基本倒置（頭面部正立） *.投射區域大小與運動的靈敏性成正比 答案：**** 解析：大腦皮層運動區接受本體感覺沖動，感受軀體的姿勢和軀體各部分在空間的位置及運動狀態，并借此調整和控制全身的運動。 運動區具有下列功能特征： ①交叉支配，即*側皮層運動區支配對側軀體的肌肉。但在頭面部，除下部面肌和舌肌受對側支配外，其余部分肌肉的運動均受雙側性支配。 ②精細的功能定位，即刺激*定部位的皮層引起*定部位的肌肉收縮。運動越精細越復雜的肌肉，其代表區的面積越大。 ③運動區的定位從前到后（上、下）的排列是倒置的，即支配下肢肌肉運動的代表區位于皮層運動區的頂部，膝關節以下的肌肉代表區在皮層的內側面；上肢肌肉的代表區在中間部；而頭面部肌肉代表區在底部，但在頭面部代表區內部的排列卻是正立的。 ④運動愈精細在皮層的代表區愈大。 ⑤皮層運動區和其他大腦皮質*樣神經元是分層排列的，功能（控制區域）相同的神經元又是從腦膜到白質是縱向呈柱狀排列。 因此，答案為選項****。 *. 關于皮層運動區功能特征的敘述，下列說法正確的有： *.主要位于中央前回和運動前區 *.對軀體運動的調節具有交叉性質 *.總體安排是倒置的 *.具有精細的功能定位 *.不接受來自骨骼肌深部的感覺沖動 答案：**** *. 軀體感覺的皮層代表區主要位于： *.中央前回 *.中央后回 *.島葉皮層 *.顳葉皮層 *.邊緣系統 答案：* *.皮層運動區的部位是： *.中央前回 *.中央后回 *.額葉 *.枕葉 *.顳葉 答案：* （*）課程討論題目 大腦皮層的運動區的主要功能特征 （*）交叉支配，即*側皮層運動區支配對側軀體的肌肉。但頭面部部分肌肉，如與咀嚼、喉及面上部運動有關的肌肉運動是雙側性支配。 （*）具有精細的功能定位，即刺激*定部位的皮層引起*定部位的肌肉收縮。功能區的大小與運動的精細程度有關，運動愈精細和復雜的肌肉，其代表區的面積愈大。 （*）從運動區定位的分布看，總體安排是倒置的，即支配下肢肌肉運動的代表區位于皮層運動區的頂部，膝關節以下的肌肉代表區在皮層的內側面；上肢肌肉的代表區在中間部；而頭面部肌肉代表區在底部，但在頭面部代表區內部的排列卻是正立的。 大腦皮層運動區的定位并不是絕對的，肌肉訓練時，支配這些運動肌肉的皮層代表區會增大，所以運動皮層的定位是可以改變的。

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