動(dòng)物有著穩(wěn)健和靈活的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),這使得在多變的外部環(huán)境中,它們能夠不斷地執(zhí)行豐富、協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)模式來(lái)保證生存。復(fù)雜的行為是由一系列運(yùn)動(dòng)模塊組成的,它們組成了穩(wěn)健而靈活的運(yùn)動(dòng)序列。而形成行為決策靈活性的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制和神經(jīng)環(huán)路是如何有序執(zhí)行不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程的尚未可知。對(duì)于大腦中順序活動(dòng)的神經(jīng)控制,有兩種主流觀點(diǎn)。在第一種突觸鏈模型中,突觸鏈中的前饋激活會(huì)瞬間激活不同組的神經(jīng)元。在第二種依賴感覺(jué)輸入的相互抑制的循環(huán)網(wǎng)絡(luò)模型中,順序的神經(jīng)活動(dòng)可以通過(guò)贏者通吃策略從相互抑制的神經(jīng)元群中產(chǎn)生。我們以已知所有神經(jīng)元連接圖譜的秀麗隱桿線蟲(chóng)為模型,研究它的逃避反應(yīng)中運(yùn)動(dòng)序列生成的神經(jīng)機(jī)制。在線蟲(chóng)頭部受到機(jī)械刺激或熱刺激后,會(huì)穩(wěn)定地觸發(fā)逃避反應(yīng)。線蟲(chóng)的逃避反應(yīng)由三個(gè)保守的運(yùn)動(dòng)模塊組成:后退運(yùn)動(dòng)、前進(jìn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。綜合運(yùn)用光遺傳技術(shù)和在體鈣成像技術(shù),我們發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)的逃避反應(yīng)結(jié)合了上述兩種神經(jīng)環(huán)路控制模型。具體來(lái)說(shuō),前饋激活是通過(guò)后退模塊中的AIB神經(jīng)元與轉(zhuǎn)彎模塊中的RIV神經(jīng)元之間的電突觸耦連實(shí)現(xiàn)的;前進(jìn)/轉(zhuǎn)彎模塊的RIB神經(jīng)元對(duì)轉(zhuǎn)彎模塊有調(diào)節(jié)作用;同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)了通過(guò)轉(zhuǎn)彎模塊中的SAAD神經(jīng)元實(shí)現(xiàn)對(duì)后退模塊的負(fù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 線蟲(chóng)簡(jiǎn)介
    1.2 線蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)環(huán)路
    1.3 線蟲(chóng)的逃避反應(yīng)
        1.3.1 簡(jiǎn)介
        1.3.2 逃避反應(yīng)的神經(jīng)環(huán)路研究現(xiàn)狀
    1.4 形成運(yùn)動(dòng)序列的神經(jīng)環(huán)路研究
    1.5 研究的內(nèi)容與意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 秀麗線蟲(chóng)品系
        2.1.2 質(zhì)粒
        2.1.3 主要儀器
        2.1.4 試驗(yàn)所用試劑耗材
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 NGM固體培養(yǎng)基配制
        2.2.2 OP50接種與滴菌
        2.2.3 線蟲(chóng)的培養(yǎng)
        2.2.4 線蟲(chóng)的保種與復(fù)蘇
        2.2.5 線蟲(chóng)的同步化培養(yǎng)
        2.2.6 質(zhì)粒的構(gòu)建
        2.2.7 轉(zhuǎn)基因線蟲(chóng)的構(gòu)建
        2.2.8 線蟲(chóng)的光遺傳試驗(yàn)
        2.2.9 線蟲(chóng)的在體鈣成像試驗(yàn)
        2.2.10 線蟲(chóng)的鈣成像與光遺傳結(jié)合試驗(yàn)
        2.2.11 熱刺激觸發(fā)的線蟲(chóng)逃避反應(yīng)
        2.2.12 線蟲(chóng)神經(jīng)元的光消蝕
        2.2.13 Ⅰ型、Ⅱ型轉(zhuǎn)換率(transition rate)的計(jì)算
        2.2.14 線蟲(chóng)行為學(xué)分析
        2.2.15 量化與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
第3章 結(jié)果與分析
    3.1 穩(wěn)健而靈活的行為模式構(gòu)成線蟲(chóng)的逃避反應(yīng)
    3.2 后退環(huán)路中的中間神經(jīng)元調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換
        3.2.1 逃避反應(yīng)相關(guān)神經(jīng)元的功能分類(lèi)與研究
        3.2.2 中間神經(jīng)元AIB是調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵神經(jīng)元
    3.3 后退模塊與轉(zhuǎn)彎模塊之間的電耦連前饋激活驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)
        3.3.1 中間/運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元RIV是轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)中的關(guān)鍵神經(jīng)元
        3.3.2 AIB對(duì)轉(zhuǎn)彎模塊的調(diào)控依賴與RIV之間的電突觸連接
        3.3.3 小結(jié)
    3.4 RIB是同時(shí)促進(jìn)轉(zhuǎn)彎與前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)元
        3.4.1 RIB屬于前進(jìn)與轉(zhuǎn)彎模塊
        3.4.2 RIB神經(jīng)元通過(guò)調(diào)節(jié)RIV激活的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變
    3.5 轉(zhuǎn)彎模塊的負(fù)反饋抑制促進(jìn)后退運(yùn)動(dòng)終結(jié)
        3.5.1 SAA可能參與轉(zhuǎn)彎模塊對(duì)后退模塊的負(fù)反饋抑制
        3.5.2 SAA通過(guò)化學(xué)突觸對(duì)后退模塊產(chǎn)生負(fù)反饋抑制
第4章 討論
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1 線蟲(chóng)品系表
    附錄2 質(zhì)粒及相關(guān)啟動(dòng)子表
    附錄3 實(shí)驗(yàn)所用儀器表
    附錄4 實(shí)驗(yàn)所用試劑耗材表
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3790656