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在药物治疗和电流刺激下，严重瘫痪的小白鼠能恢复部分行走能力，甚至小跑几步——这就是瑞士洛桑联邦理工学院以库尔蒂纳教授为首的团队在今年5月31日出版的《科学》期刊上发表的研究内容。 科学家们是如何让瘫痪的小白鼠重新奔跑的呢？ 首先，他们会在确保不切断脊髓的前提下，在小白鼠的脊髓上开两个切口，这样一来，小白鼠的后肢就会因为接收不到大脑传来的神经信号而瘫痪。 接着，他们向小白鼠的脊髓注入一种名为一元胺促效剂的混合药物，这种药物的作用是取代大脑发出的神经递质，用以传递神经信号。几分钟后，药物开始发挥作用，科学家们就用微小的电流刺激小白鼠的脊椎末端。 现在，训练开始了。科学家给小白鼠穿上迷你背心，使它呈站立姿态并保持平衡（见右上图），然后以巧克力为诱饵，鼓励它向前走。经过两三周的训练，参与实验的100多只小白鼠都勇敢地迈出了第一步。随着训练时间的加长，它们不仅能小跑几步，甚至可以爬楼梯、翻越障碍物。 研究还发现，经过一段时间的药物治疗和电流刺激，小白鼠脊髓中的神经纤维切口开始重新生长，这些新生的神经纤维能够和大脑建立新的联系，使肢体重新收到大脑发出的神经信号，恢复部分运动能力。美中不足的是，小白鼠的整个行走过程仍需要持续的电流刺激。 这项研究获得了瘫痪治疗领域专家的高度称赞。一直以来，人们几乎已经认定，一旦脊髓严重受损，就无法恢复运动能力。库尔蒂纳团队的研究成果却让人十分振奋，虽然这些小白鼠目前仅能在药物和电流的刺激下行走，但这仍给瘫痪患者带来了希望。“这种方法不能治愈脊髓损伤，”库尔蒂纳教授表示，“但也许有朝一日能帮助病患恢复行动能力。” 也有专家提出了警告：老鼠的神经系统和人类的神经系统并不完全相同，参与实验的小白鼠的脊髓所受的是切割伤，创面整齐，而现实中的瘫痪患者的情况则要复杂得多。正如英国脊髓研究协会研究员丹·巴登所说：“这是一项激动人心的成果，不过我们仍然要谨慎。” 【练一练】 研究人员进行了含有不同钠离子浓度的细胞外液（细胞外液渗透压相同、钾离子浓度相同）对离体枪乌贼神经纤维电位变化的影响的实验，结果如图１所示。据图回答： （1） 神经细胞对钠离子和钾离子的吸收 （填“有”或“没有”）选择性。 （2） 已知细胞外液中钠离子浓度的高低关系是a>b>c，则图1中受刺激以前三条曲线重合说明____________________________________ 。 （3） 比较图中三条曲线可知，离体枪乌贼神经纤维动作电位的峰值大小受到________________________ 的影响。 （4） 若持续降低细胞外液中钠离子的浓度，最终对离体枪乌贼神经纤维电位变化的影响是________________________________________________。 【参考答案】 （1） 有 （2） 细胞外液钠离子的浓度对离体枪乌贼神经纤维的静息电位无影响 （3） 细胞外液中钠离子的浓度 （4） 收到适宜刺激后无法产生动作电位 （提示：神经细胞膜内钾离子的浓度明显高于膜外，而膜外钠离子的浓度明显高于膜内。钠离子的浓度主要与动作电位有关，而钾离子的浓度主要与静息电位有关。当改变两者的浓度差后，静息电位与动作电位的值就会发生改变。在一定范围内，细胞外液中钠离子的浓度越大，动作电位的峰值就越高。如果持续降低细胞外液中的钠离子浓度，受到刺激时，细胞膜对钠离子的通透性增加，但钠离子的内流量较低甚至为零，所以不能产生动作电位。） 本文来源：https://www.dywdw.cn/15732e00eb7101f69e3143323968011ca300f76f.html
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2023-03-11
