检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：安彤浙江大学

学位级别：硕士

在猫和猴的初级视皮层中,神经元的感受野外有一个更大的区域,单独刺激这一区域不能引起细胞放电,但是外周刺激可以调节神经元感受野内的反应,该区域被称为整合野,其在视觉信息的加工处理过程中起重要作用。基于感受野外刺激是否有抑制作... 详细信息

在猫和猴的初级视皮层中,神经元的感受野外有一个更大的区域,单独刺激这一区域不能引起细胞放电,但是外周刺激可以调节神经元感受野内的反应,该区域被称为整合野,其在视觉信息的加工处理过程中起重要作用。基于感受野外刺激是否有抑制作用,神经元可以分为两类:有外周抑制(surround-suppressive,SS)神经元和无外周抑制(surround-non-suppressive,SN)神经元。目前尚不清楚这两种外周抑制特性是否与细胞表面的受体分布有关。本文运用在体单细胞记录和靠近细胞注射神经追踪剂的方法,并结合免疫组织化学实验,研究了这两类神经元细胞膜上的受体分布特征。本文的主要工作包括:对实验所用的电生理系统进行了搭建,用在体单细胞记录技术和面积整合法研究了猫初级视皮层神经元的外周抑制特性,使用靠近细胞电转生物胞素(biocytin)染色的方法,对两种外周抑制特性的神经元进行了标记(强外周抑制和无外周抑制),利用免疫组织化学方法标记了记录细胞上的兴奋性和抑制性受体,使用激光扫描共聚焦显微镜(LSM510)对组织切片进行了 Z轴小范围扫描得到一系列组织切片的免疫荧光图像。本文创新性的开发了基于阈值分割算法的组织切片免疫荧光图像预处理软件,通过对原始光切片图像的预处理,使得图像背景基本被去除,同时提取出了标记细胞及其膜上的受体。处理后的系列图像使用商业软件可以实现三维重构,利用重构后的投影图可以对标记细胞胞体及近端树突上的受体进一步分析。本文使用ImageJ软件对标记细胞的受体密度进行了定量分析,通过比较传统单个光切片分析法和本文开发的投影图分析法,发现两种方法得到的结果基本一致,而且本文的方法更加便捷、直观,获取到的细胞结构信息更多。本文构建的这套研究视觉认知功能神经受体机制的新方法,也许能为解答视觉信息处理的神经机制提供新的思路和方法学支持,并且这一研究方法有望得到创新性且比较重要的发现。本文的研究发现SS和SN这两类神经元的兴奋性和抑制性受体密度显著不同,与SN神经元相比,SS神经元胞体更小,兴奋性受体(谷氨酸受体)密度更低,而抑制性受体(γ-氨基丁酸受体)密度更高。另外,基于以前的研究发现,SS和SN神经元成簇状集合(cluster)分布,本文研究了标记神经元(SS和SN)周围100微米内神经元的受体分布特征,发现SS集簇的神经元与SN集簇的神经元相比,也得到了上述一致的结果。这些研究提示:两类神经元外周抑制特性的不同可能与受体分布有关,并且受体也可能存在集簇分布的规律。

关键词：猫初级视皮层外周抑制受体图像处理单细胞记录神经元示踪

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

黏虫Mythimna separata性信息素受体及神经的功能研究

黏虫Mythimna separata性信息素受体及神经的功能研究

引用

作者：王婵中国农业科学院

学位级别：硕士

昆虫的行为反应与嗅觉感受密切相关,主要依据触角上的嗅觉感觉毛感受外界挥发性化合物,其上表达着多类嗅觉受体,可以识别外界化学信号,转换为电信号后传递至更高级的中枢神经系统。在鳞翅目中,雄蛾可以远距离地感受雌蛾释放的性信息素,... 详细信息

昆虫的行为反应与嗅觉感受密切相关,主要依据触角上的嗅觉感觉毛感受外界挥发性化合物,其上表达着多类嗅觉受体,可以识别外界化学信号,转换为电信号后传递至更高级的中枢神经系统。在鳞翅目中,雄蛾可以远距离地感受雌蛾释放的性信息素,识别求偶信号进而交配繁衍后代。研究昆虫编码性信息素的神经和分子机制,对于筛选和研发更高效的昆虫行为调控剂具有重要的科学指导意义。本研究以黏虫(Mythimna separata)为研究对象,测试了雄蛾与雌蛾对性信息素组分及类似物的触角电位反应;利用单细胞记录技术,根据对测试气味的不同反应,鉴定出雄蛾长毛形感器的不同功能亚型,明确了感受性信息素的主要嗅觉受体神经元;根据触角转录组测序结果,鉴定和克隆了6个性信息素受体基因,通过爪蟾卵母细胞体外表达系统结合双电极电压钳技术记录研究了受体功能,主要结果如下:1.本研究选取了黏虫7种性信息素组分及类似物,分别测试了黏虫雄蛾和雌蛾的触角电位反应。结果显示,雄蛾触角对主要性信息素成分Z11-16:Ald有强烈的电生理反应,其次是类似物Z9-14:Ald,对次要组分Z9-16:Ald反应较小。雌蛾对供试性信息素组分及类似物反应均较小。其中,雄蛾对Z11-16:Ald和Z9-14:Ald的反应显著高于雌蛾,表明雄虫触角主要识别雌虫释放的性信息素组分,在黏虫的交配行为中起到至关重要的作用。2.利用单细胞记录技术,鉴定了黏虫雄蛾触角上长毛形感器中嗅觉神经元的功能。结果显示,在黏虫雄蛾触角中鉴定出4种功能类型的长毛形感器,即Type A、Type B、Type C和Type D。Type A为数量最多的感器类型,其中neuron b可被主要性信息素组分Z11-16:Ald和类似物Z9-14:Ald两种气味物质激活,对Z11-16:Ald反应强烈。Type B中鉴定有三种神经元,其中neuron a被类似物Z11-16:OAc和Z9-14:Ald两种气味物质激活,其中对Z9-14:Ald反应敏感且最强烈,neuron b被次要组分Z9-16:Ald和Z11-16:OH两种气味物质激活。Type C中有三种神经元,其中neuron b特异地被Z11-16:OAc激活。Type D中有两条神经元,其中neuron b可被16:Ald激活。并测定了神经元对性信息素组分及类似物的剂量反应。3.前期在黏虫触角转录组中鉴定了6个性信息素受体基因。通过设计特异性引物,利用RACE技术从黏虫雄虫触角中克隆得到MsepPR1,MsepPR2,MsepPR3,MsepPR4,MsepPR5和MsepPR6基因的全长cDNA序列。与鳞翅目4个近源种棉铃虫、烟青虫、烟芽夜蛾和海灰翅夜蛾的性信息素受体进行进化树分析,结果显示MsepPR1与OR16聚在一支,MsepPR2与OR11聚在一支,MsepPR3与OR13聚在一支,MsepPR4与OR15聚在一支,MsepPR5和MsepPR6单独聚在一支。同源基因的序列相似性在81.34%至91.92%之间,表明黏虫性信息素受体与其他4个近缘种的PRs高度保守。4.将克隆得到的受体基因与共受体Orco在爪蟾卵母细胞中进行体外共表达,结合双电极电压钳技术进行了体外功能研究。结果表明:MsepPR1/Orco对类似物Z9-14:Ald和次要组分Z11-16:OH反应强烈;MsepPR5/Orco对主要组分Z11-16:Ald、次要组分Z11-16:OH、类似物Z9-14:Ald都有一定的反应;MsepPR6/Orco对主要组分Z11-16:Ald、次要组分Z9-16:Ald、类似物Z11-16:OAc和Z9-14:Ald都有较小的反应;MsepPR2/Orco、MsepPR3/Orco和MsepPR4/Orco对供试气味均无反应。

关键词：黏虫性信息素受体嗅觉受体神经元爪蟾卵母细胞表达系统单细胞记录

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

Orexin-A对海马CA1区神经元自发放电的影响及机制探讨

Orexin-A对海马CA1区神经元自发放电的影响及机制探讨

引用

作者：陈心怡山东大学

学位级别：硕士

Orexins(又称 hypocretin)是下丘脑神经肽,包括 orexin-A 和 orexin-B。Orexins受体有OX1和OX2两种亚型,属于G蛋白耦联受体。Orexin-A可与OX1受体及OX2受体结合且具有相似的亲和力,而orexin-B与OX2受体的亲和力远高于OX1。脑内orexin能... 详细信息

Orexins(又称 hypocretin)是下丘脑神经肽,包括 orexin-A 和 orexin-B。Orexins受体有OX1和OX2两种亚型,属于G蛋白耦联受体。Orexin-A可与OX1受体及OX2受体结合且具有相似的亲和力,而orexin-B与OX2受体的亲和力远高于OX1。脑内orexin能神经元胞体集中分布在下丘脑外侧区和穹窿周围区,发出上行和下行纤维,参与调控觉醒和睡眠、能量代谢、摄食、神经内分泌和运动等多种功能活动。海马作为脑内边缘系统的主要组成部分,在学习、记忆及认知等高级神经活动中发挥重要作用。根据细胞形态及神经纤维通路的不同,海马又分为CA1、CA2、CA3和CA4等区域。形态学研究表明,海马接受下丘脑发出的orexin能纤维支配,并表达高水平的orexin受体。其中海马CA1和CA2区主要表达OX1受体,而CA3区主要表达OX2受体。早期行为学研究揭示,侧脑室注射orexin-A调节大鼠学习和记忆,阻断海马CA1区OX1受体可降低大鼠空间学习和记忆能力。然而,迄今为止,关于orexin对海马不同区域神经元自发放电的直接效应及其受体机制尚不十分清楚。目的:探讨orexin-A对海马CA1区神经元自发放电频率及模式的影响及其受体机制。方法:本实验采用多管微电极压力给药、在体细胞外单细胞放电记录、免疫组织化学等实验方法。雄性Wistar大鼠麻醉后固定于Narishige脑立体定位仪,根据脑图谱于海马CA1区(前囟后3.0-3.8 mm,旁开2.0-2.4 mm)行开颅手术。三管玻璃微电极尖端直径3-10 μm,电阻10-20 MΩ,其中的记录电极加入含2%滂胺天蓝的0.5 M的乙酸钠溶液,其余两管分别加入不同的药物。记录的电信号经MEZ-8201放大器放大,由Spike2电生理数据分析软件分析单个神经元自发放电的频率和放电间隔的变异系数(coefficient of variation,CV)。采用成对t检验分析加药前后同一神经元自发放电频率和模式的变化,曼-惠特尼秩和检验用于比较两组间的差异,卡方检验用于比较不同放电模式与orexin反应神经元的相关性。结果:1.在大鼠海马CA1区记录的23个神经元中,微压力注射orexin-A(0.01mM)可使其中15个神经元的自发放电频率由 2.96±0.85 Hz 增加至 8.45±1.86 Hz(t=4.87,n=15,P<0.001)。Orexin-A平均增加放电频率411.78±125.46%,较生理盐水对照组(加药前:2.71±0.86Hz,生理盐水:2.55±0.87Hz;t=0.56,n=8,P=0.591)明显增强(Z=3.87,P<0.001)。Orexin-A对CA1区神经元的CV无明显影响(加药前:1.23±0.09,orexin-A:1.36±0.11;t=1.20,n=15,P=0.250)。2.在海马 CA1 区记录的 17 个神经元中,单独给予特异性OX1受体阻断剂SB-334867(0.1μM)可使其中7个神经元的放电频率由4.02±1.08Hz降至2.11±0.58Hz(t=2.68,n=7,P=0.036),表明内源性orexin调节海马CA1区神经元自发放电。而在另外10个神经元,给予特异性OX2受体阻断剂TCS-OX2-29(0.1μM)后其放电频率无明显改变(加药前:3.11±0.64Hz,TCS-OX2-29:3.07±0.71Hz;t=0.11,n=10,P=0.918);3.同时给予orexin-A及SB-334867可完全阻断orexin-A对CA1区神经元的兴奋效应。在9个CA1区神经元,同时加药使其放电频率由3.13±0.90 Hz变为3.08±0.79 Hz(t=0.09,n=9,P=0.928);4.应用 PLC 抑制剂 U73122 可完全阻断由 orexin-A所致的CA1区神经元的兴奋效应。在记录的8个orexin-A敏感神经元,加入U73122后再加入orexin-A可使放电频率由3.11±0.48 Hz改变至3.33±0.66 Hz(t=0.94,n=8,P=0.376),表明OX1受体通过PLC通路发挥其对海马CA1区神经元的兴奋效应;5.免疫组织化学染色结果表明,电生理实验记录大鼠的下丘脑外侧区表达orexin-A阳性神经元,而海马CA1区可见清晰的orexin-A阳性纤维支配。进一步免疫荧光双标记技术显示海马CA1区表达OX1受体,且OX1受体既表达在PV阴性海马神经元也表达在PV阳性的中间神经元。结论:本研究结果证实orexin-A通过OX1受体增加大鼠海马CA1区神经元的自发放电频率。内源性orexin通过OX1受体调控CA1区神经元自发放电。PLC信号通路参与激活OX1受体所致的CA1

关键词：海马 CA1区神经元 Orexin-A OX1受体单细胞记录

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

在猫初级视皮层方位图谱中感受野位置的变化规律

在猫初级视皮层方位图谱中感受野位置的变化规律

引用

第一届北京视觉科学会议(Beijing Vision Science Conference(BVSC)2016)

作者：宋雪梅浙江大学系统神经与认知科学研究所杭州市凯旋路268号浙大华家池校区科学楼中国310000

目的：研究感受野位置在方位图谱中是连续变化的还是具有跳跃性。这个问题存在长期争议。有的研究认为：感受野位置的变化与方位变化有相似规律，同方位选择区呈光滑变化，风车中心发生跳跃性变化。另一种观点认为：感受野位置不存在跳... 详细信息

目的：研究感受野位置在方位图谱中是连续变化的还是具有跳跃性。这个问题存在长期争议。有的研究认为：感受野位置的变化与方位变化有相似规律，同方位选择区呈光滑变化，风车中心发生跳跃性变化。另一种观点认为：感受野位置不存在跳跃性变化。方法：使用内源信号光成像，单细胞记录(测单细胞的感受野位置)和局部场电位记录相结合的研究方法(测周围几百甚至上千个细胞的感受野位置的总和)。结果：同方位区，采用两种记录方式得到的感受野位置基本相同;风车中心，这两种方式测到的感受野位置有较大差异。结论：我们用针对场电位的新的刺激和分析方法解决了长期存在的争议性问题。

关键词：初级视皮层方位图谱内源信号光成像单细胞记录场电位记录

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

早期视觉皮层对运动和方位信息的处理机制

早期视觉皮层对运动和方位信息的处理机制

引用

作者：安旭中国科学技术大学

学位级别：博士

视觉信息及其处理是人类感知外界信息的主要途径。自然环境中的视觉信息按照其特性主要可以划分为运动信号,形状信号,颜色信号,深度信号等。视觉系统对这些信号的处理与编码是形成对真实和表观运动的感知,对物体和面部的识别,对物体与... 详细信息

视觉信息及其处理是人类感知外界信息的主要途径。自然环境中的视觉信息按照其特性主要可以划分为运动信号,形状信号,颜色信号,深度信号等。视觉系统对这些信号的处理与编码是形成对真实和表观运动的感知,对物体和面部的识别,对物体与背景的分离和归属等高级视觉功能的基础。经过了几十年的研究,人们对视觉系统的结构与功能都有了一定程度的了解。在视觉系统的早期皮层处理阶段(例如V1和V2区),具有相似方位、方向和空间频率选择性的神经元倾向于聚集在一起形成特有的功能柱。然而,这些神经元的反应如何贡献和形成视觉线索非依赖性的运动和方位感知还不是很清楚。并且,由于这些神经元具有很小的感受野,因此它们会遭受到孔径问题的影响。视觉系统通过怎样的处理机制来克服这种影响还有待研究。此外,运动信息包含三种不同的成分,即运动方向,速度和运动轴(与运动轨迹相关的一种方位信息)。这三种成分的信号在视觉通路中是分离的还是混合的尚无定论。最后,自然界中除了存在由亮度差异定义的轮廓(一阶轮廓),还有由非亮度信息,比如对比度、运动、纹理等线索定义的轮廓(二阶轮廓)。神经元感知二阶轮廓的方位的机制也不清楚。针对以上问题,我们在猕猴腹侧视觉通路中的V1,V2和V4区进行内源信号光学成像及细胞色素氧化酶组织学染色定位,使用运动白噪声和两种二阶轮廓刺激,并结合时空能量模型模拟,在功能柱水平上研究早期视觉皮层对运动信号和方位信号的处理机制。为了更进一步研究不同类型的神经元群体在运动处理中是否使用了不同的机制,我们在猫的17和18区进行内源信号光学成像和在体单细胞记录,以研究多种不同类型神经元对随机点运动的反应特性,并用时空能量模型系统地模拟了所有记录到的反应。我们发现： 1)猕猴腹侧视觉通路的V1,V2和V4区中传统上被认为负责处理方位信息的方位功能柱同样负责处理由物体运动产生的运动轴信号。这些方位功能柱所偏好的运动轴会受到噪音刺激运动速度的影响,在低速时,它们所偏好的运动轴垂直于它们编码的方位,而在高速时,偏好的运动轴却平行于它们编码的方位。 2)对运动方向具有选择性的群体反应仅在V2区被观察到,并且这些编码运动方向的位置很好地对应于细胞色素氧化酶染出的粗条纹。而V2中编码颜色的区域对应于细条纹,编码方位／运动轴的区域对应于苍白条纹和粗条纹。 3)时空能量模型能够模拟猕猴V1和V2区中方位功能柱对噪音刺激的运动轴信号的速度依赖性群体反应。 4)猫17和18区中方位柱对随机点刺激运动轴的偏好同样依赖于运动速度。方位柱转向编码平行于其偏好的光栅方位的运动轴时,随机点的转换速度(transition speed)在18区约为31°/s,而在17区约为15°/s。 5)猫17和18区中的方向选择性神经元仅在低速的条件下编码其所偏好的运动方向,而在高速条件下却几乎都转向编码垂直于它们所偏好的方向的运动轴。简单和复杂细胞在低速和高速时对运动的随机点刺激的反应特性几乎没有差别。 6)在单细胞和群体水平上,时空能量模型不仅能够模拟猫17和18区中方位选择性细胞对以不同速度运动的随机点的反应,而且能够模拟方向选择性神经元的反应。 7)猕猴V1和V2中的方位功能柱可以视觉线索不变性地表征对比度调制轮廓和相位反转轮廓的方位信息。然而,对这些二阶轮廓的群体反应要显著性地弱于对光栅刺激(一阶)的群体反应。时空能量模型同样可以模拟出猕猴V1和V2区神经元对二阶轮廓刺激的方位线索不变性群体反应。我们的研究表明早期视觉皮层中方位选择性神经元能够帮助处理物体的运动,并且方位和方向选择性神经元都对在人心理物理学研究中观察到的运动纹(motion streak)或速度线(speed line)现象具有贡献。我们还证实了猕猴V2区的方向选择性细胞聚集于粗条纹,这为视觉信号在灵长类视觉系统中既平行又分离的处理假说提供了进一步的支持。此外,我们的结果暗示视觉皮层对一些二阶轮廓方位的表征起始于V1区,这将有助于将来对二阶信号处理机制的深入研究。最后,我们所有时空能量模型的模拟结果强烈表明早期视觉皮层中神经元的线性滤波特性是所有记录到的反应的基础,因而暗示所有更高级和更复杂的视觉处理模型应该把V1区的神经元作为时空能量检测器加入模型中。我们的所有光学成像结果支持猫和猴早期皮层中的方位图也应该被描述为是一种时空能量图。

关键词：运动轴速度方向方位光学成像时空能量模型猕猴V1/V2/V4 方向选择性神经元单细胞记录二阶轮廓方位线索不变性

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一次性力竭运动对大鼠丘脑腹外侧核自发放电活动的影响

一次性力竭运动对大鼠丘脑腹外侧核自发放电活动的影响

引用

2014年中国运动生理生化学术会议

作者：乔德才王梦羽侯莉娟刘晓莉北京师范大学体育与运动学院

目的:通过观察一次性力竭运动对大鼠丘脑腹外侧核（yentrolateralnucleus,VL）神经元自发放电活动的影响,探讨VL核在运动疲劳中枢调控过程中所起到的作用。方法:实验选取雄性wistar大鼠14只,体重280\*MERGEFORMAT30g,随机分为对照组和... 详细信息

目的:通过观察一次性力竭运动对大鼠丘脑腹外侧核（yentrolateralnucleus,VL）神经元自发放电活动的影响,探讨VL核在运动疲劳中枢调控过程中所起到的作用。方法:实验选取雄性wistar大鼠14只,体重280\*MERGEFORMAT30g,随机分为对照组和疲劳组,自由饮食饮水;采用Bedford改良跑台递增负荷运动方案,建立力竭运动大鼠模型。采用玻璃微电极在体进行VL核胞外电活动采集,使用LabChart7.0软件对采集到电信号的放电模式、放电频率、锋电位间隔直方图（ISIH）、自相关图、变异系数进行线下分析。使用SPSS18.0软件进行数据统计与分析。结果:1)根据ISIH、自相关图、变异系数等参数将两组大鼠VL核神经元电活动分为规则放电,单簇发混合放电和爆发式放电。其中对照组VL核神经元以单簇发混合放电为主,占总数的62.5%;疲劳组神经元放电以爆发式放电为主占总体的63.8%。与对照组相比疲劳组大鼠VL核神经元单簇发混合放电比例降低,占总电信号的32.8%。2)与对照组平均放电皮律1.93Hz相比,疲劳组大鼠VL核神经元放电频率为0.95Hz,出现显著降低（P＜0.05）。3)与对照组（3.64Hz）相比,疲劳组VL核神经元爆发放电频率降低（1.19Hz,P＜0.05）,单簇发混合放电频率两组间无明显差异。与对照组相比,规则放电频率有所上升。结论:一次性力竭运动后大鼠VL核神经元爆发式放电比例显著增高,规则放电与单簇发放电比例显著降低,但神经元的整体放电频率降低,提示在一次性力竭运动过程中VL核神经元兴奋性整体降低,向皮层辅助运动区投射的神经元活动被抑制,使皮层不能够发放足够的神经冲动维持原有运动负荷。这可能是引发中枢疲劳的原因之一。

关键词：丘脑腹外侧核力竭运动单细胞记录放电模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

自由活动大鼠丘脑底核单细胞放电慢性在体记录的微电极阵列设计

引用

中华神经医学杂志 2012年第6期11卷 594-599页

作者：郑小斌柯以铨张世忠姜晓丹张旺明徐江平程玉芳袁欣南方医科大学珠江医院神经外科广东神经外科研究所广东省脑功能修复与再生重点实验室广州510280 南方医科大学神经药理学实验室广州510515

目的探讨清醒状态下丘脑底核（STN）长期在体多通道单细胞放电记录新技术。方法采用自行设计的集束式微电极阵列记录STN单细胞放电情况。设计主要由3部分构成：（1）29号皮下注射用不锈钢管为引导管固定电极丝，并作为脑组织接地电极；... 详细信息

目的探讨清醒状态下丘脑底核（STN）长期在体多通道单细胞放电记录新技术。方法采用自行设计的集束式微电极阵列记录STN单细胞放电情况。设计主要由3部分构成：（1）29号皮下注射用不锈钢管为引导管固定电极丝，并作为脑组织接地电极；（2）5根20μm铂铱合金丝作为记录电极，1根50．8μm不锈钢合金丝作为局部参考电极，电极尖端呈“路标手”样排列，聚乙二醇固定；（3）带有螺丝旋紧的连接器减少实验动物自由活动带来的信号伪迹。将这种电极用于6只正常清醒大鼠STN单细胞放电记录，评价术后5周内的STN单细胞放电单位的记录稳定性。结果术中记录到27个STN放电单位，70．4％（19／27）存活超过2d：5周内记录到9个新生放电单位。术后峰峰波幅与时间之间无显著线性相关性（r=-0．047，P=0．655）；并且信噪比维持稳定，其与峰峰波幅间存在显著线性相关（r=0．934，P=0．000）。电极植入3周，仍有超过50％的细胞保留率。相同神经元75％波形相似系数大于0．90。结论本研究设计的微电极阵列在记录活动状态下STN单细胞放电时．波形特征稳定．细胞保留率理想，适用于慢性清醒状态在体STN多通道单细胞放电的电生理记录．

关键词：丘脑底核微电极阵列单细胞记录自由活动

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

关于猫杏仁核基底核对初级视皮层17区反馈投射的结构和功能研究

关于猫杏仁核基底核对初级视皮层17区反馈投射的结构和功能研究

引用

作者：陈元新复旦大学

学位级别：博士

杏仁核是情绪控制中心,能接受所有感觉系统的信息,其中主要是来自视觉系统。最近有研究表明,视觉系统的信息主要通过两条通路传递到杏仁核,一条是皮层通路(初级视皮层-腹侧的高级视皮层-杏仁核),另一条皮层下通路(视觉信息-丘脑-杏仁核)... 详细信息

杏仁核是情绪控制中心,能接受所有感觉系统的信息,其中主要是来自视觉系统。最近有研究表明,视觉系统的信息主要通过两条通路传递到杏仁核,一条是皮层通路(初级视皮层-腹侧的高级视皮层-杏仁核),另一条皮层下通路(视觉信息-丘脑-杏仁核),其中以第一条通路为主。因此人们对杏仁核与腹侧视皮层之间的相互投射展开了大量的研究,Amaral等在组织学发现,猴杏仁核基底核与腹侧的高级视皮层(TE和TEO)存在大量的交互投射,同时基底核也能直接投射到初级视皮层。在功能上也有研究表明,刺激家兔或大鼠的杏仁核基底核时,在初级视皮层能记录到诱发场电位,单个细胞对闪光刺激的发放活动也受到一定程度的抑制影响。但是有关猫杏仁核基底核中是否也存在对初级视皮层17区的直接反馈投射,它又是怎样来调制初级视皮层的一些精细视觉,如方位/方向选择性、眼优势等,这些还不是很清楚。首先我们利用逆行追踪染料(FluroGOld,2%)从组织学上并结合场电位记录技术对猫杏仁核基底核是否存在对皮层17区的直接反馈投射进行了深入的研究。研究结果表明,在整个基底核背侧上部发现大量荧光(FluroGold,2%)标记的锥体细胞(P细胞),并且有30%左右的细胞被标记,这些细胞以一种不规则的方式大量分布在基底核中,这说明杏仁核基底核存在对视皮层17区的直接反馈投射；当电刺激基底核背侧上部时,在整个视皮层17区都记录到了诱发场电位,这说明这种反馈投射呈弥散分布,并且皮层诱发场电位的快速潜伏期只有4.3-4.5ms,这也提示基底核与皮层17区的神经细胞可能是通过单突触联接起来。在研究杏仁核基底核对初级视皮层在功能方面的反馈调节效应时,我们主要利用内源性光学成像、单细胞胞外记录等技术并结合药理学的方法人为改变猫杏仁核基底核的兴奋性,对初级视皮层17区在功能上的反馈调节作用进行广泛细致的研究。研究结果表明,当杏仁核基底核的兴奋性活动被Glu或GABA增加或抑制时,初级视皮层17区的视觉诱发反应也相应增加或减弱,并且视皮层17区细胞最优方位与非最优方位的差分信号也相应的增强或减弱,这说明基底核对视皮层17区反馈调制作用是一种正反馈。但是基底核兴奋性的改变并没有改变皮层17区方位功能图的基本模式和皮层细胞的最优方位角厉向角,皮层细胞方位调谐曲线的形状(半高宽)及方位/方向选择性强度都没有发生显著性变化,这提示杏仁核基底核的兴奋性改变后,不同方位光栅刺激诱发的初级视皮层的反应仅仅发生了等比例的增加或减弱,这也进一步提示杏仁核基底核对视皮层17区的反馈投射呈弥散分布。这些研究结果说明,猫杏仁核基底核对视皮层17区的反馈调节是一种弥散性的正反馈调制效应,对我们认识心理学上的情绪调节感知能起到一定的指导作用。

关键词：杏仁核基底核 17区皮层诱发场电位逆行追踪染料荧光金内源性光学成像单细胞记录方位选择性方向选择性

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

追踪性眨眼条件反射建立过程中豚鼠小脑D-I核的作用研究

追踪性眨眼条件反射建立过程中豚鼠小脑D-I核的作用研究

引用

作者：李蕊第三军医大学

学位级别：硕士

背景与目的:学习和记忆是脑的高级功能,学习是中枢神经系统适应环境变化并获得新行为和习惯的过程,记忆是学习后经验的储存和保持。小脑(Cerebellum,CE)是大脑皮层下的一个重要运动调节中枢,它有控制和调节运动,特别是随意性技巧运动的... 详细信息

背景与目的: 学习和记忆是脑的高级功能,学习是中枢神经系统适应环境变化并获得新行为和习惯的过程,记忆是学习后经验的储存和保持。小脑(Cerebellum,CE)是大脑皮层下的一个重要运动调节中枢,它有控制和调节运动,特别是随意性技巧运动的功能,也参与调节姿势及肌紧张和维持身体平衡,其最主要的作用是协调随意运动的执行。然而,近年越来越多的研究表明,小脑除参与精细动作调控以外,还参与其他重要功能,例如感觉运动学习和记忆。国内外近年来研究表明,经典瞬膜/眨眼条件反射(nictitating membrane/ Eyeblink Classical Conditioning,NM/EBCC)是运动学习研究的理想模型,在该模型上一系列研究提示,小脑在EBCC建立过程中具有不可或缺的作用。 EBCC基本训练过程是:条件刺激(CS),如声音或光信号,与非条件刺激(US),如向角膜吹气或电刺激眶周反复配对呈现,可以训练动物学会对条件刺激产生行为性条件反应(conditioned reflex,CR)。根据CS、US出现的时间是否重叠,又可分为追踪性眨眼条件反射(trace eyeblink conditioning , TEBC)和延迟性眨眼条件反射(delay eyeblink conditioning , DEBC)。在EBCC训练成功的动物,CR先于UR出现,从而使动物可以回避伤害性刺激,起到自身保护的作用。眨眼条件反射涉及到大量运动核团和肌肉的高度协调性活动,整个行为训练过程是动物建立对中性刺激的防御反应的过程,已有研究提示,小脑、海马分别参与DEBC、TEBC的建立过程。小脑在解剖学上可分为小脑皮层和小脑深部核团两个不同部分,小脑深部核团包括齿状核(dentate nucleus)、中位核(interpositus nucleus)和顶核(fastigial nucleus,FN),其中齿状-中位核(D-I核)作为小脑重要的输出核团,与大脑边缘系统海马之间存在特殊纤维联系,而大脑边缘系统的海马是公认的记忆相关结构,因此这种联系很可能是小脑参与运动及认知学习的结构基础。早期研究发现,眨眼条件反射的建立主要与海马有关,而后期的大量研究表明,海马CA3区在追踪性眨眼条件反射的建立过程中是不可或缺的,而延迟性眨眼条件反射则主要依赖于小脑。但近年来采用切除、毁损、蝇蕈醇(muscimol)注射选择性失活技术等研究发现,在去除大脑皮层、海马甚至丘脑等组织后,动物仍能部分学会TEBC,这提示TEBC的建立涉及远较DEBC更为复杂的神经机制。Krupa等采用3H- muscimol注射失活技术,证实TEBC记忆痕迹可能形成并储存在小脑深核区域。Linden DJ在眨眼条件反射模型上采用了在体细胞水平的电活动观测技术,在记录动物的整体行为反应的同时,同步记录神经元水平的单细胞电活动,将整体行为和细胞水平的研究结合起来进行分析,结果也有类似发现。但小脑及其核团究竟是否参与TEBC的建立?其突触机制是什么?迄今尚无定论。突触可塑性在改变中枢神经元活动尤其是学习记忆等高级认知功能方面具有重要意义。突触素(Synaptophysin,Syn)是突触囊泡膜上的特异性蛋白质,与突触结构和功能密切相关。在神经组织中,它特异地定位于所有轴突终末的突触小泡膜上,因此Syn可作为突触的特异性标记物之一,反映轴突的终末结构分布。近年来,很多研究观察了突触素在学习记忆中的作用尤其是在空间学习中的表达变化,研究工作证实,作为与联合学习有关的突触功能可塑性的重要形式长时程增强(Long-term potentiation,LTP)和长时程抑制(Long-term depression,LTD)现象,存在于EBCC的建立过程中。在TEBC的建立过程中海马LTP的重要作用已得到认可;另一方面,也有研究认为小脑LTD可能主要参与小脑的运动学习过程,小脑皮层与小脑深核LTD在DEBC建立过程中是不可或缺的。但小脑在TEBC建立与保持过程的作用,尤其是小脑深核在其中的作用,目前争论较大。研究发现在小脑环路中,D-I核与小脑皮层同时接收条件刺激和非条件刺激的信息,二者在结构上都有可能参与条件刺激和非条件刺激之间的整合过程。因此,D-I核在TEBC中突触可塑性变化值得我们关注。研究D-I核在TEBC建立过程中的作用既能为明确小脑的运动学习功能及机制提供支持,也能为更加全面地理解学习记忆神经机制提供有益的帮助,具有非常重要的理论意义。方法本研究主要是:①通过眼肌电记录及“随动”气流给气刺激装置,实现眨眼信号记录和惩罚刺激装置均完全“随动”的实验要求,从而在清醒无制动的豚鼠上建立经典追踪性眨眼条件反射,为

关键词：小脑齿状-中位核经典眨眼条件反射习得率眼肌电追踪性眨眼条件反射单细胞记录刺激前后放电活动时间直方图突触突触素

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

豚鼠小脑齿状—中位核在经典眨眼条件反射建立过程中的作用研究

豚鼠小脑齿状—中位核在经典眨眼条件反射建立过程中的作用研究

引用

作者：林曦第三军医大学

学位级别：硕士

目的和方法长期以来人们一直认为小脑只具有运动调节功能,但近年来大量的实验和临床研究结果表明小脑可能参与了多种复杂的认知和学习任务。例如,小脑在经典眨眼条件反射的建立和表达的过程中可能发挥着至关重要的作用。经典的眨眼条件... 详细信息

目的和方法长期以来人们一直认为小脑只具有运动调节功能,但近年来大量的实验和临床研究结果表明小脑可能参与了多种复杂的认知和学习任务。例如,小脑在经典眨眼条件反射的建立和表达的过程中可能发挥着至关重要的作用。经典的眨眼条件反射的建立依赖于一种中性的条件刺激(CS,通常为一个声音)和非条件刺激(US,通常为角膜吹气)反复配对出现。初始声音的出现不能引起眨眼反应,但随着CS与US配对训练的反复进行,动物便可以在听到声音后立随出现眨眼反应。大量的实验研究(包括损毁、放电记录、电刺激、可逆性失活和脑功能成像技术等)均提示小脑是这种眨眼条件反射获得和表达的关键脑区。小脑在解剖学上可分为小脑皮层和小脑核团两个不同部分。虽然该领域相关研究已取得了一系列进展,但对于小脑皮层和深部核团这两部分在经典眨眼条件反射建立和表达中作用的相对重要性及相互联系仍存在较大的争议。一部分研究认为小脑的学习记忆功能基于皮层的LTD(long term depression)现象即爬行纤维传入可以长时程地抑制蒲氏细胞对苔状纤维的传入反应,从而减弱了对深部核团的抑制进产生条件反射。在这一理论中深部核团只是小脑的输出结构,没有发生任何可塑性变化。另一部分研究则发现在小脑环路中齿状-中位核与小脑皮质同时接收条件刺激和非条件刺激的信息,二者在结构上都有可能参与条件刺激和非条件刺激之间的整合过程。与这个观点一致的是,长时程抑制(LTD)与长时程增强(LTP)两种与联合学习有关的突触可塑性形式在小脑皮质和齿状-中位核中的存在都分别得到证实。近年来有越来越多的研究支持后一种观点认为小脑深部核团尤其是齿状-中位核才是经典眨眼条件反射这类联合性学习记忆的关键靶区。研究齿状-中位核在经典眨眼条件反射建立过程中的作用既能为明确小脑的运动学习功能及机制提供支持,也能为更加全面地理解学习记忆神经机制提供有益的帮助,具有非常重要的理论意义。本研究分成三部分:(1)建立豚鼠经典眨眼条件反射模型,记录和观察豚鼠齿状-中位核神经元在经典眨眼条件反射建立过程中的放电活动,从细胞水平观察小脑齿状-中位核是否直接参与经典眨眼条件反射的建立过程及其神经元在此过程中的活动特征;(2)使用低剂量的γ-GABA受体激动剂蝇蕈醇可逆性失活豚鼠小脑齿状-中位核,观察注射组动物眨眼条件反射建立和表达情况变化,从行为学水平研究齿状-中位核在其中发挥的作用。(3)通过投射电镜的方法观察眨眼条件反射建立后豚鼠小脑齿状-中位和神经元突触的超微结构改变并分析其与行为改变之间的相互联系。结果 1.经典眨眼条件反射建立过程中豚鼠齿状-中位核神经元的放电活动。配对组动物在3天(包含6组)行为训练后均可获得90%以上的条件反应率。在经典眨眼条件反射建立过程中,豚鼠齿状-中位核神经元表现出两种特定的活动模式。40%(12/30)的神经元在条件反射出现时活动发生改变,表现为神经元发放随条件反应率和幅度的增强而增强。60%(18/30)的神经元不会随着条件反射的建立而发生改变,其放电模式与条件反射不相关。 2.蝇蕈醇小脑齿状-中位核微注射对经典条件反射的建立和表达的影响。本实验中使用γ-GABA受体激动剂蝇蕈醇可逆性失活小脑齿状-中位核,结果发现2.5ug/kg蝇蕈醇注射组动物的第2天至第4天,条件反射的建立和表达受到显著抑制。2.5ug/kg注射组第5天训练水平与aCSF组训练第2天训练水平相当,提示条件反射建立能力受到显著抑制。停药后条件反射的习得不受影响。条件反射完全建立后注射药物,2.5ug/kg组动物条件反射完全消失,提示条件反射的表达同样受到完全抑制。而1.25ug/kg组动物在试验中表现为部分抑制了条件反射的建立和表达。 3.条件反射建立后豚鼠小脑齿状-中位和神经元突触的超微结构变化配对组动物在6天的条件反射训练后均可获得90%以上的条件反应率而非配对组动物6天时间内条件反应率持续低于10%,通过投射电镜观察小脑齿状-中位核神经元突触超微结构发现配对训练组的动物的小脑齿状-中位核神经元突触超微结构特征表现为凹型或凸型突触有增加的趋势,突触间隙模糊,递质小泡聚集成堆且靠近突触前膜,后膜致密区(PSD)厚度明显增厚,突触活性区域增多,总长度显著增加。提示突触传递效能增加。结论 1.豚鼠小脑齿状-中位核中存在与经典眨眼条件反射建立相关的神经元活动,提示小脑齿状-中位核可能主动参与经典眨眼条件反射的建立过程; 2.小脑齿状-中位核可逆性失活可显著抑制豚鼠经典条件反射的建立和表达,提示小脑齿状-中位核在经典眨眼条件反射的建立过程中发挥重要作用,并且控制着条件反应的表达; 3.经典眨眼条件反射建立

关键词：小脑齿状-中位核经典眨眼条件反射单细胞记录刺激前后放电活动时间直方图蝇蕈醇突触超微结构

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：