【摘要】：海馬CA1區(qū)的神經(jīng)元可以分為興奮性的錐體神經(jīng)元和抑制性的中間神經(jīng)元,長久以來,人們普遍認(rèn)為錐體神經(jīng)元的形態(tài)和功能都較單一,但近年來的研究表明,海馬CA1區(qū)的錐體神經(jīng)元存在異質(zhì)性。在海馬背側(cè)CA1區(qū)中,通過鈣結(jié)合蛋白Calretinin(CR)表達來劃分的兩個錐體神經(jīng)元亞群存在細(xì)胞形態(tài)與環(huán)路功能的差異性。本論文結(jié)合多通道在體記錄與光遺傳學(xué)技術(shù),在清醒、自由活動的小鼠上記錄不同行為狀態(tài)下這兩類神經(jīng)元的放電活動,探索這兩類細(xì)胞在放電模式、場電位鎖相關(guān)系及位置細(xì)胞特性等方面的差異。利用激光標(biāo)記(Opto-tagging)的方法對錐體神經(jīng)元進行分類,區(qū)分為CR陽性和CR陰性神經(jīng)元。發(fā)現(xiàn)在不同行為狀態(tài)下,CR陰性錐體神經(jīng)元的放電頻率均顯著性高于CR陽性錐體神經(jīng)元。而慢波睡眠(Slow wave sleep,SWS)時期,CR陽性錐體神經(jīng)元比CR陰性錐體神經(jīng)元有著更高的簇狀放電頻率。對兩類錐體神經(jīng)元進行場電位鎖相分析,結(jié)果顯示,在快速眼動睡眠(Rapid eye movement sleep,REM)與清醒運動(RUN)狀態(tài)下兩者都傾向于鎖相在theta節(jié)律相位的波谷附近。比較在RUN與REM時期theta相位偏好的變化,兩者無顯著差異�？疾炫cripple節(jié)律的鎖相關(guān)系發(fā)現(xiàn),兩類神經(jīng)元都傾向于在ripple振蕩的波谷發(fā)放動作電位。進一步,我們比較了這兩類錐體神經(jīng)元在位置細(xì)胞放電特性上的差異。結(jié)果表明,在位置細(xì)胞的位置野內(nèi),CR陰性神經(jīng)元比CR陽性神經(jīng)元具有更高的平均放電頻率。但兩者在峰值放電頻率、位置細(xì)胞比例、空間信息量、位置野大小、峰放電位置以及相位進動系數(shù)上都無顯著性差異。以上研究結(jié)果顯示,小鼠海馬CA1區(qū)中兩類錐體神經(jīng)元在放電頻率上有顯著差異,而在場電位節(jié)律鎖相、位置細(xì)胞特性等方面則無明顯差異。
【圖文】：

圖 1 海馬結(jié)構(gòu)示意圖海馬的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部神經(jīng)連接4往前追溯海馬的功能研究，早在 1957 年，，在一篇由 Scoville 與 Milner 發(fā)表的研究論文《Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions》中提到，為了治愈一名飽受癲癇困擾的病人 H.M.,醫(yī)生對其雙側(cè)海馬進行了切除手術(shù)。術(shù)后意外發(fā)現(xiàn)病人的癲癇雖然有所改善，但出現(xiàn)了嚴(yán)重的近期記憶缺失與逆行性遺忘特征，不再能夠產(chǎn)生新的陳述性記憶[6]。這是首批將記憶功能與大腦特定部位聯(lián)系在一起的結(jié)果之一。在后來的研究中，人們發(fā)現(xiàn)海馬參與到多項記憶相關(guān)的活動中。David 等人損毀了大鼠的海馬后訓(xùn)練其在八臂迷宮中探索食物。他們發(fā)現(xiàn)海馬損毀后的大鼠相較于正常大鼠需要花費更長的時間才能找到食物，學(xué)習(xí)效率顯著性低下[7]。他們的實驗證明了工作記憶的形成與海馬相關(guān)。JohnO`keefe 教

每個神經(jīng)元對 CA1 的活動有著平等的貢獻。但事實并非如此。首先，在縱軸（長軸）上，海馬可分為背側(cè)（Dorsal）和腹側(cè)（Ventral），兩者在解剖上不對稱，所聯(lián)接的腦區(qū)也并不一致[15]。功能上，背側(cè)海馬被認(rèn)為是參與認(rèn)知功能的處理，而腹側(cè)區(qū)域與情緒與壓力相關(guān)[16]。垂直于縱軸，在橫軸上 CA1 錐體細(xì)胞層從下托延伸至 CA2 邊緣�？拷� CA2 的一側(cè)被稱為近端（Proximal），更多地接收來自內(nèi)側(cè)內(nèi)嗅皮層（Medialentorhinalcortex，MEC）的投射；靠近下托的遠端（Distal）部分更多地由外側(cè)內(nèi)嗅皮層（Lateral entorhinal cortex，LEC）控制[17]。在徑向軸上，CA1 通常被劃分為深層（Deep）和淺層（Superficial）。兩者由神經(jīng)元底樹突和頂樹突所在位置所定義。即淺層 CA1（sCA1）與輻射層相鄰，深層 CA1(dCA1)靠近始層�？臻g位置上，淺層 CA1 位于深層 CA1 的下方。在視覺上，深層與淺層并沒有在徑向軸上明顯的區(qū)分界線，而是沿著徑向解剖軸在形態(tài)，分子表達以及生理特征等方面呈現(xiàn)出梯度式的差異。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q424

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本文編號：2686148