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抗坏血酸是脑内重要的小分子化学物质。目前研究表明，抗坏血酸作为脑内重要的抗氧化剂和神经调质，在脑神经生理与病理过程中具有重要作用。尽管抗坏血酸的某些脑神经生理和病理意义已见报道，但是其在这些生理和病理过程中的变化规律及其内在机制仍需进一步探讨。本论文在系统研究了，由脑内微透析技术与电化学检测方法联用所构建的活体在线测定脑内抗坏血酸的分析系统，在体内外的电化学检测性能的基础上，针对脑缺血早期的神经病理变化和学习记忆建立过程中的神经生理变化，这两个脑神经科学领域的重大和前沿问题，以研究抗坏血酸在脑缺血过程和学习记忆过程中的动态变化及其影响因素为切入点，深入开展了抗坏血酸的脑神经生理和病理研究。所开展的具体工作可以概括为以下三个部分：
1)为说明在线测定脑内抗坏血酸的分析系统在脑缺血病理研究中的可用性，通过体外模拟脑缺血时环境氧浓度和pH的变化，研究并发现了在线电化学测定抗坏血酸的分析系统对于脑缺血过程中引起的脑氧和pH的变化具有很好的抗干扰能力。通过在灌流液中加入抗坏血酸氧化酶的方法，研究并发现了活体在线电化学测定抗坏血酸的分析系统对于脑缺血过程可能产生的电化学活性物质具有很好的抗干扰能力。这些研究表明所建立的在线电化学分析方法可以应用于脑缺血过程中脑内抗坏血酸的动态变化规律的研究。此外，利用谷氨酸在电极上没有电化学响应的特点以及脑内微透析探针适合脑内给/取样的优势，建立了一个可以在脑内微灌注谷氨酸并实时观测脑内抗坏血酸释放的在线检测方法，发现了该方法可以在脑内谷氨酸生理变化范围内观察脑内谷氨酸和抗坏血酸的异向交换过程。
2)在上一工作基础上，我们利用活体在线测定脑内抗坏血酸的分析系统，研究了脑缺血过程中脑内抗坏血酸的变化规律。通过在大鼠中建立双侧颈总动脉结扎(2-VO)的全脑缺血/再灌注模型和左侧大脑中动脉栓塞的局灶性脑缺血/再灌注模型，研究并发现了大鼠纹状体脑区抗坏血酸浓度在不同脑缺血/再灌注过程中的变化差异。实验结果表明，脑内抗坏血酸在脑缺血/再灌注过程中的变化是多种神经化学因素综合的结果，而且和脑缺血/再灌注模型的神经损伤程度有着一定的联系。我们还研究并发现了同样程度的2-VO全脑缺血所导致的抗坏血酸在纹状体、皮层感觉运动区、背侧海马和腹侧海马等四个不同脑区的空间变化差异。本研究也发现了2-VO全脑缺血后早期静脉注射抗氧化剂(如抗坏血酸，谷胱甘肽)能有效地抑制海马区的抗坏血酸在缺血后的上升。这些实验结果对于深刻理解脑缺血病理过程中与抗坏血酸相关的神经化学机制具有重要意义。
3)利用活体在线测定脑内抗坏血酸的分析系统，动态监测了学习记忆过程中脑内抗坏血酸的变化规律。发现了在被动回避反射建立过程中，大鼠海马和纹状体脑区抗坏血酸浓度变化的时空差异；海马脑区的抗坏血酸可以因被动回避反射训练而升高，而纹状体脑区的抗坏血酸在被动回避反射训练过程中没有明显变化；研究还发现，利用腹腔注射东莨菪碱抑制海马脑区的胆碱能神经活动，阻止被动回避反射建立的过程中，海马脑区抗坏血酸浓度明显下降。