背景:活動依賴性的突觸可塑性——長時程增強（LTP）、長時程抑制（LTD）和LTP反轉(zhuǎn)——通常被認為是成熟大腦中學(xué)習(xí)和記憶的細胞機制,在這之中N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體和神經(jīng)發(fā)生起重要作用。LTP反轉(zhuǎn)可能是參與介導(dǎo)遺忘和許多精神疾病如精神分裂癥的關(guān)鍵因素,然而具體機制仍不清楚。有研究發(fā)現(xiàn)LTP反轉(zhuǎn)隨動物年齡的增加變得更容易被誘導(dǎo),而這一過程可能與NMDA受體亞基NR2A和NR2B的相對表達量有關(guān)系,但是具體機制尚待進一步研究。精神分裂癥模型小鼠中,成體神經(jīng)發(fā)生減少,同時伴隨著LTP反轉(zhuǎn)的缺失。此外,成體新生齒狀回顆粒細胞（DGCs）發(fā)育成熟過程中LTP反轉(zhuǎn)的相關(guān)情況仍然未知。因此我們主要探討LTP反轉(zhuǎn)隨個體和成體新生神經(jīng)元發(fā)育過程的變化及其可能機制,以此幫助我們進一步認識以上問題。目的和方法:利用全細胞膜片鉗的方法觀察成年小鼠新生DGCs成熟以及小鼠個體發(fā)育過程中的LTP及LTP反轉(zhuǎn)情況。用逆轉(zhuǎn)錄病毒（RV）標記成體新生的DGCs以檢測新生神經(jīng)元的新生時間,從而觀察新生神經(jīng)元不同成熟時期突觸可塑性的變化。通過real-time PCR定量檢測成體新生神經(jīng)元不同時期（新生3 ... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

誘導(dǎo)LTP的TBS刺激方案和誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)的AS刺激方案

華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文-27-圖1：成年小鼠海馬DGCs中，LTP能夠被緊隨其后的刺激所反轉(zhuǎn)。(A)這張圖顯示的是，通過全細胞膜片鉗的方法記錄成年小鼠海馬DGCs中的EPSPs時刺激電極和記錄電極所放置的位置。其中，刺激電極放置于DG區(qū)分子層，記錄電極放置于DGCs層。(B和C)成年小鼠中成熟DGCs中LTP(B)和LTP反轉(zhuǎn)(C)的情況。頂部顯示的是在全細胞膜片鉗的記錄模式下記錄到得典型的EPSPs的電壓圖。代表性的EPSPs電壓圖是誘導(dǎo)LTP前后的時間點(1和2)或者LTP反轉(zhuǎn)前后的時間點(1，2和3)的EPSPs。誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)的刺激是一個10min的突觸前刺激和突觸后放電相結(jié)合的聯(lián)合刺激方案（AS，劃橫線處），并且這個AS刺激是在LTP誘導(dǎo)后10min施加。成年小鼠海馬切片上的LTP反轉(zhuǎn)能夠在LTP誘導(dǎo)后10min時被成功誘導(dǎo)。(D)成年小鼠海馬切片的DGCs上誘導(dǎo)的LTP（空心圓）和LTP反轉(zhuǎn)（實心圓）的匯總圖。(E和F)誘導(dǎo)LTP前后不同時間段的EPSPs幅度的平均值（基線：-10-0min，LTP：0-10min，30-40min，50-60min）和誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)前后（基線：-10-0min，LTP：0-10min，LTP反轉(zhuǎn)：30-40min）。統(tǒng)計數(shù)值表示為平均值±標準差（*表示p<0.05，**表示p<0.01，***表示p<0.001；配對t檢驗）。

華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文-28-2.LTP反轉(zhuǎn)的時間依賴性。有研究表明，非洲爪蟾的視神經(jīng)元因為隨意視覺輸入而導(dǎo)致自發(fā)放電造成的LTP反轉(zhuǎn)只有在誘導(dǎo)LTP后的前20min內(nèi)才能出現(xiàn)[11]。因此，我們嘗試在LTP誘導(dǎo)后30min給予AS刺激來觀察LTP反轉(zhuǎn)的時間窗情況。我們發(fā)現(xiàn)LTP誘導(dǎo)30min后給予AS刺激時LTP反轉(zhuǎn)的程度僅有7.211±28.15％（圖2，n=5個細胞）。而LTP誘導(dǎo)后10min給予AS刺激時LTP反轉(zhuǎn)的程度為93.95±16.86％（圖2B-C，非配對t檢驗，與LTP誘導(dǎo)30min后給予AS刺激的LTP反轉(zhuǎn)程度相比較，p=0.0185，n=7個細胞）。說明成年小鼠成熟DGCs誘導(dǎo)LTP后10min內(nèi)，AS刺激方案才能明顯反轉(zhuǎn)LTP，即LTP反轉(zhuǎn)呈時間依賴性模式。圖2：LTP反轉(zhuǎn)具有時間依賴性。(A和B)LTP誘導(dǎo)成功30min后，給予AS刺激方案不能成功誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)。統(tǒng)計數(shù)值表示為平均值±標準差（*表示p<0.05；配對t檢驗）。(C)從A和圖1D統(tǒng)計的不同時間施加AS刺激方案誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)程度的統(tǒng)計圖。統(tǒng)計數(shù)值表示為平均值±標準差（*表示p<0.05；非配對t檢驗）。3.海馬DG區(qū)LTP反轉(zhuǎn)需要突觸前和突觸后機制的共同參與。我們嘗試用突觸前刺激或突觸后放電的單刺激模型來誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)，以此觀察突觸前和突觸后刺激是否均為誘導(dǎo)LTP反轉(zhuǎn)所必需。LTP誘導(dǎo)10min后單獨給予突觸前刺激可瞬時抑制LTP，但在20min后就完全恢復(fù)至原始LTP水平（圖3A，實心圓，n=6個細胞）。而在誘導(dǎo)LTP10min后單獨給予突觸后放電時，LTP的幅度沒有明顯變化（空心圓，n=6個細胞）。即穩(wěn)定的反轉(zhuǎn)LTP需要突觸前和突觸后的機制同時參與。之后，我們進一步檢測AS對基礎(chǔ)突觸可塑性的影響。我們在記錄EPSPs的基線水平后，給予AS刺激方案來觀察其對EPSPs幅度的改變。正如我們所看到的，盡管EPSPs的幅度在前10min的時候有所下


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