Question

【題目】神經病理性疼痛是由于脊髓的SG區發生功能障礙所致，科研人員對其發病機理進行了研究。

（1）據圖1可知，患者感受器受到刺激后，興奮沿_______傳導，傳至位于SG區的神經纖維末梢，引起儲存在________內的谷氨酸（一種興奮性遞質）釋放。谷氨酸引起突觸后神經元的細胞膜電位發生的改變是_________。 突觸后神經元受到刺激后，經一系列神經傳遞過程，最終在________產生痛覺。

（2）SG區神經纖維末梢上分布有離子通道N（見圖1），該通道與神經病理性疼痛密切相關。科研人員利用通道N抑制劑處理SG區神經元，給予突觸前神經元一定的電刺激，測定突觸后膜的電信號變化，得到圖2所示結果。據圖2可知，抑制劑處理導致突觸后神經元的電信號幅度無明顯變化，但__________，推測通道N開放，會引起突觸前神經元__________，導致SG區對傷害性刺激的反應增強，出現痛覺敏感。

（3）SG區的神經元包括興奮性神經元與抑制性神經元兩大類。為進一步研究谷氨酸所作用的神經元類型，科研人員用綠色熒光蛋白標記了抑制性神經元，用通道N激活劑處理小鼠的SG區神經元，在突觸前神經元施加刺激，分別檢測有綠色熒光和無熒光的神經元細胞膜的電信號變化。若________，則可判斷谷氨酸作用對象為興奮性神經元。

（4）依據本研究，開發減緩神經病理性疼痛藥物的思路是_______________。

Answer 1

【答案】傳入神經 突觸小泡 外正內負變為外負內正 大腦皮層 突觸后膜的電信號頻率降低 谷氨酸釋放量增加 帶綠色熒光的神經元電信號頻率和幅度均無明顯變化，不帶綠色熒光的神經元電信號頻率顯著增加 開發抑制通道N活性的藥劑

【解析】

本題考查神經調節及實驗設計的相關知識，神經調節的基本方式是反射，反射的結構基礎是反射弧。反射弧由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器五部分組成。興奮在神經纖維上以電信號形成傳導，在神經元之間通過突觸以電信號→化學信號→電信號傳遞。

（1）感受器受到刺激后，產生興奮，興奮沿著傳入神經以電信號形式傳導，傳至位于SG區的神經纖維末梢，引起儲存在突觸小泡內的谷氨酸（一種興奮性遞質）釋放。作用到突觸后膜，引起突觸后膜發生膜電位變化，神經細胞未受刺激時保持靜息狀態，其膜電位表現為外正內負，當受到刺激產生興奮時膜電位發生變化表現為外負內正。谷氨酸引起突觸后神經元的細胞膜電位發生的改變是由外正內負變為外負內正。感覺的形成是在大腦皮層，因此當突觸后神經元受到刺激后，經一系列神經傳遞過程，最終在大腦皮層產生痛覺。

（2）由圖2可知對照組與實驗組相比較，兩者的相同點是突觸后神經元的電信號幅度無明顯變化，不同點是對照組的突觸后膜的電信號頻率較高，細胞興奮性較高，而實驗組的突觸后膜的電信號頻率降低，細胞興奮性較低，說明通道N開放，會引起突觸前神經元谷氨酸釋放量增加，導致SG區對傷害性刺激的反應增強，出現痛覺敏感；由于實驗組采用的是N通道抑制劑的處理，說明N通道抑制劑的作用是抑制突觸前膜的功能，使之釋放的神經遞質的量減少的緣故。

（3）由于SG區的神經元包括興奮性神經元與抑制性神經元兩大類。為進一步研究谷氨酸所作用的神經元類型，可用綠色熒光蛋白標記了抑制性神經元，用通道N激活劑處理小鼠的SG區神經元，在突觸前神經元施加刺激，分別檢測有綠色熒光和無熒光的神經元細胞膜的電信號變化。如果谷氨酸作用對象為興奮性神經元，那么帶綠色熒光的神經元電信號頻率和幅度會均無明顯變化，不帶綠色熒光的神經元電信號頻率和幅度顯著增加；

如果谷氨酸作用對象為抑制性神經元，那么帶綠色熒光的神經元電信號頻率和幅度均有明顯增加，不帶綠色熒光的神經元電信號頻率均無顯著變化。

（4）通過（2）的研究可知，痛覺的產生與脊髓的SG區的突觸前膜中的離子通道N有關，抑制離子通道N則痛覺減弱，因此要開發減緩神經病理性疼痛藥物，其思路應該是開發抑制通道N活性的藥劑。