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扩散性抑制过程（Spreading Depression，SD）是一种常见的能够在脑内进行传播的神经细胞的去极化现象，由于其病理机制与大脑偏头痛、癫痫过程类似，因此SD的研究能为相关疾病的机理研究提供理论基础。本论文针对活体脑内SD过程中一些重要生理活性分子检测方法的挑战，结合电化学研究中的最新技术和原理，发展了一系列活体原位的神经化学分子测定的新方法，并将这些方法应用于脑内SD过程中重要神经化学物质的监测，从神经化学分子角度来对脑内SD过程发病机理进行研究，为相关病理过程的研究提供了重要的理论依据。具体工作可以概括如下: (1)基于电泳修饰单壁碳纳米管的碳纤维电极用于监测脑内SD过程中抗坏血酸变化研究:通过电泳沉积的方法，能够均匀可控地将单壁碳纳米管修饰到碳纤维电极上，经过后续的高温和电化学处理，该电极对抗坏血酸具有良好的响应，而且该方法修饰的电极具有良好的重现性和稳定性，能够用于脑内抗坏血酸浓度变化的检测。利用该方法，我们研究了脑内SD过程中抗坏血酸浓度的变化。我们发现鼠脑皮层在SD过程中抗坏血酸的变化出现一个迅速升高然后回落的过程，而且抗坏血酸的浓度变化随着SD的传播在皮层中也以波的形式变化。我们利用该方法又进一步对抗坏血酸的释放机理进行了一系列研究。我们发现抗坏血酸的释放并不是通过普遍认为的谷氨酸抗坏血酸异相交换的机理，而推测可能是在细胞水肿过程中释放，该工作对于SD过程中抗坏血酸释放机理提供了新的证据，对于SD过程抗坏血酸分子机制的研究具有重要作用。 (2)阵列电极应用于同时监测脑内SD过程中不同脑区氧气变化的研究:结合最新发展的用于多通道电生理记录的阵列电极技术，我们对用于电生理测定的阵列电极进行电沉积修饰Pt纳米颗粒，制备了可用于多位点电化学检测氧气的阵列电极，活体实验结果表明，该电极对于脑内氧气的变化具有很好的响应。利用制备的阵列电极，我们发现SD过程中脑内的氧气变化出现先降低后升高的双向变化趋势，且不同位点的氧气变化也具有显著差异。进一步研究表明，氧气的变化是由于SD过程中细胞兴奋耗氧和血流量升高两者共同影响造成的。该研究说明不同脑区在SD过程中能量代谢存在显著的差异。除此之外，该方法有望用于SD过程中其他相关分子不同脑区的浓度变化同时监测的研究。 (3)基于双极化原理构筑的微电极用于脑内选择性测定多巴胺变化的研究:针对SD过程中脑内抗坏血酸的变化会影响多巴胺(DA)的选择性测定，我们通过调控内充液发展了基于双极化原理选择性测定脑内DA的新方法。我们发现，将双极化电极的内充液由氯化钾更换为铁氰化钾后，电极对于DA的电流响应大幅提高，而对于抗坏血酸的响应基本维持不变。因此结合快速扫描循环伏安法(FSCV)，能够选择性测定脑内DA的变化。活体实验的结果表明该电极在抗坏血酸干扰的情况下，对DA仍具有较好的响应，受到抗坏血酸浓度变化的干扰影响较小。该方法仅通过更换内充液来提高电极对DA的选择性，避免了繁琐的电极表面修饰来提高选择性的过程，大大简化了选择性电极的制备难度，有望用于SD过程中DA浓度动态变化的相关研究。