目前包括精神分裂癥、帕金森氏癥、抑郁癥、癲癇、藥物成癮等神經(jīng)精神疾病的治療費用占全球總醫(yī)療負擔(dān)的13%。而在這些疾病中,癲癇一直是人們關(guān)注的焦點之一。癲癇是神經(jīng)元突發(fā)性異常放電而導(dǎo)致大腦功能障礙的一種慢性疾病,其患者數(shù)量約占全球總?cè)丝诘?%。由于癲癇發(fā)作具有頻繁性和不可預(yù)知性,不僅嚴重影響患者的日常生活與工作,還可能會危及他們的生命,最終給患者、家庭和社會帶來極大的壓力和負擔(dān)。更為嚴重的是,癲癇的危害遠不止它的臨床發(fā)作,大量的研究發(fā)現(xiàn)癲癇患者同時易共患情緒障礙,這顯著增加了患者意外死亡的風(fēng)險。造成這一現(xiàn)象的可能原因是癲癇的反復(fù)發(fā)作導(dǎo)致負責(zé)情緒處理的神經(jīng)環(huán)路的功能異常,從而干擾了患者對危險信息的準確處理和評判。然而,目前人們對于癲癇的干預(yù)機制還存在諸多爭議,并且對于癲癇的神經(jīng)環(huán)路特征及導(dǎo)致情緒障礙的原因知之甚少,嚴重影響了對于癲癇疾病更加全面的治療。為了解決上述問題,我們研發(fā)了基于光遺傳學(xué)和電生理的神經(jīng)環(huán)路調(diào)控和解析工具,主要包括:(1)研發(fā)了多功能光電極陣列,并應(yīng)用于在體水平的實時給藥以及多腦區(qū)的光遺傳調(diào)控和多通道電生理記錄;(2)發(fā)展了基于導(dǎo)電聚合物和生物活性材料的新型神經(jīng)電極界面,...

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 背景和意義
        1.1.1 癲癇
        1.1.2 癲癇共患精神障礙
    1.2 國內(nèi)外研究成果與進展
        1.2.1 神經(jīng)環(huán)路解析和調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用
        1.2.2 癲癇發(fā)作和傳播機制的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 癲癇誘發(fā)情緒障礙神經(jīng)環(huán)路機制的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究目的和內(nèi)容
    1.4 本論文的基本思路和結(jié)構(gòu)
第2章 在體神經(jīng)環(huán)路解析和調(diào)控技術(shù)的研發(fā)
    2.1 背景與意義
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗動物
        2.2.2 多腦區(qū)光電極陣列的制備和表征
        2.2.3 柔性自伸展電極陣列的制備和表征
        2.2.4 柔性光纖的制備和表征
        2.2.5 電生理信號的分析
        2.2.6 實驗小鼠的灌注
        2.2.7免疫組化實驗
        2.2.8 染色圖片采集與分析
    2.3 實驗結(jié)果
        2.3.1 神經(jīng)環(huán)路解析技術(shù)的研發(fā)-多腦區(qū)光電極陣列
        2.3.2 神經(jīng)環(huán)路解析技術(shù)的研發(fā)-電極界面修飾技術(shù)
        2.3.3 神經(jīng)環(huán)路解析技術(shù)的研發(fā)-柔性自伸展電極陣列
        2.3.4 神經(jīng)環(huán)路調(diào)控技術(shù)的研發(fā)-柔性光纖
    2.4 實驗結(jié)果討論
第3章 癲癇的傳播機制及其異常環(huán)路功能
    3.1 背景和意義
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 實驗動物
        3.2.2 病毒注射
        3.2.3 電生理信號的記錄
        3.2.4 行為學(xué)測試
        3.2.5c-fos mapping實驗
        3.2.6免疫組化實驗
    3.3 實驗結(jié)果
        3.3.1 癲癇動物模型的建立與驗證
        3.3.2 神經(jīng)元的同步性發(fā)放導(dǎo)致癲癇的傳播
        3.3.3 海馬的興奮性神經(jīng)元在癲癇的傳播中占主導(dǎo)地位
        3.3.4 海馬中間神經(jīng)元的激活可抑制癇波的傳播
        3.3.5 調(diào)控海馬的中間神經(jīng)元活動可實現(xiàn)對癲癇的精準干預(yù)
        3.3.6 癲癇小鼠在發(fā)作間歇期對負性刺激的反應(yīng)存在異常
    3.4 實驗結(jié)果討論
第4章 海馬—隔核—下丘腦神經(jīng)環(huán)路對小鼠捕食者恐懼行為的調(diào)控機制
    4.1 背景和意義
    4.2 實驗材料與方法
        4.2.1 實驗動物
        4.2.2 病毒注射
        4.2.3 光纖植入
        4.2.4 行為學(xué)測試
        4.2.5c-fos mapping實驗
        4.2.6免疫組化實驗
        4.2.7c-fos蛋白與原位雜交共染實驗
        4.2.8 電生理信號的記錄
    4.3 實驗結(jié)果
        4.3.1 捕食者恐懼行為范式
        4.3.2 背側(cè)海馬參與捕食者恐懼行為
        4.3.3 海馬-隔核-下丘腦存在結(jié)構(gòu)和功能連接
        4.3.4 海馬-隔核-下丘腦神經(jīng)環(huán)路的激活導(dǎo)致防御反應(yīng)減弱
    4.4 實驗結(jié)果討論
第5章 海馬—隔核—杏仁核神經(jīng)環(huán)路對小鼠焦慮樣行為的調(diào)控機制
    5.1 背景和意義
    5.2 實驗材料與方法
        5.2.1 實驗動物
        5.2.2 病毒注射
        5.2.3 光纖植入
        5.2.4 行為學(xué)測試
        5.2.5 c-fos mapping實驗
        5.2.6 免疫組化實驗
        5.2.7 電生理信號的記錄
    5.3 實驗結(jié)果
        5.3.1 海馬-隔核-下丘腦神經(jīng)環(huán)路的激活焦慮樣行為無明顯影響
        5.3.2 c-Fos mapping方法標記小鼠焦慮樣行為的相關(guān)腦區(qū)
        5.3.3 海馬-隔核-杏仁核存在結(jié)構(gòu)和功能連接
        5.3.4 海馬-隔核-杏仁核神經(jīng)環(huán)路的激活導(dǎo)致焦慮樣行為減弱
    5.4 實驗結(jié)果討論
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3806843