【摘要】：目的 研究視覺(jué)發(fā)育關(guān)鍵期大鼠視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元興奮性電生理特點(diǎn)及其對(duì)閾下配對(duì)刺激誘導(dǎo)的突觸可塑性修飾的影響,探討突觸后膜閾下去極化對(duì)突觸修飾的作用。方法 分別取生后P13-P17d和P20-P24d健康wistar大鼠分為A組(P13-P17d)和B組(P20-P24d),應(yīng)用紅外微分干涉相差顯微鏡(IR-DIC)結(jié)合電耦合式攝像機(jī)(CCD-Camea)可視法膜片鉗全細(xì)胞模式下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄。①給予突觸后神經(jīng)元步階刺激,比較A、B兩組大鼠視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元產(chǎn)生閾上興奮的潛時(shí)及強(qiáng)度。②記錄A、B兩組大鼠剛達(dá)到閾值時(shí)刺激電流強(qiáng)度所誘發(fā)的突觸后神經(jīng)元膜去極化電壓,取接近神經(jīng)元閾強(qiáng)度的刺激電流作為突觸后刺激,聯(lián)合突觸前雙極電刺激對(duì)A、B兩組大鼠神經(jīng)元進(jìn)行配對(duì)刺激訓(xùn)練。③刺激電極置于初級(jí)視皮層單眼區(qū)所對(duì)應(yīng)的白質(zhì)部位,記錄電極置于白質(zhì)下方的Ⅳ層。采用Master-8-vp電刺激白質(zhì),誘發(fā)視皮層第Ⅳ層的神經(jīng)元產(chǎn)生突觸后閾下興奮,同時(shí)在全細(xì)胞膜片鉗下給予該細(xì)胞短暫的(30ms)閾下去極化電流刺激,改變突觸前后刺激的時(shí)間間隔△t和先后順序,觀察不同刺激方式下A、B兩組大鼠視皮層突觸可塑性特征及其影響因素。結(jié)果 1.兩個(gè)年齡段大鼠視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元興奮性特點(diǎn)比較。給予突觸后神經(jīng)元步階刺激,比較兩組大鼠視皮層IV層錐體神經(jīng)元產(chǎn)生閾上興奮的潛時(shí)及強(qiáng)度：①和視覺(jué)發(fā)育關(guān)鍵期高峰階段相比,視覺(jué)發(fā)育早期大鼠視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元爆發(fā)動(dòng)作電位的能力較低。P13～P17d和P20-P24d兩組大鼠爆發(fā)動(dòng)作電位的潛時(shí)分別為0.036±0.10s(n=108)和0.028±0.01s(n=108),兩組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t檢驗(yàn),t=5.81,P0.05)。②兩組大鼠爆發(fā)動(dòng)作電位的強(qiáng)度(動(dòng)作電位個(gè)數(shù))存在明顯差異(秩和檢驗(yàn),P0.05)。 2.視覺(jué)發(fā)育關(guān)鍵期大鼠經(jīng)閾下配對(duì)刺激訓(xùn)練后,在△t=±110ms時(shí)間間隔內(nèi)EPSC幅值可誘導(dǎo)出雙向性長(zhǎng)時(shí)程變化。將△t=5ms-20ms歸類(lèi)為短時(shí)程間隔,△t=30ms為中間時(shí)程間隔,△t=40ms～110ms為長(zhǎng)時(shí)程間隔。結(jié)果顯示A組大鼠在大部分時(shí)間間隔內(nèi)LTD誘發(fā)細(xì)胞個(gè)數(shù)高于LTP誘發(fā)細(xì)胞數(shù)。B組大鼠觀察到在pre-post刺激時(shí)短時(shí)間間隔內(nèi)誘發(fā)LTP細(xì)胞個(gè)數(shù)較多,而長(zhǎng)間間隔內(nèi)容易誘發(fā)LTD; post-pre模式下LTP與LTD誘發(fā)細(xì)胞數(shù)無(wú)顯著差異。A組大鼠經(jīng)由閾下配對(duì)刺激訓(xùn)練后LTP/LTD總誘發(fā)率分別為21.3%和60.2%,B組大鼠閾下配對(duì)刺激訓(xùn)練后LTP/LTD總誘發(fā)率分別為35.2%和43.5%,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=6.791,P0.05)。結(jié)果表明A、B兩組大鼠視皮層神經(jīng)元可塑性具有不同特征,其中A組記錄到反應(yīng)的細(xì)胞與B組相比較更容易誘導(dǎo)出LTD。 3.經(jīng)突觸前后閾下配對(duì)刺激誘導(dǎo)后,分別分析A、B兩組大鼠誘導(dǎo)出視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元可塑性長(zhǎng)時(shí)程變化的程度與突觸后閾下刺激電流的強(qiáng)度均值發(fā)現(xiàn)二者呈正相關(guān)(A組r=0.698,P0.01；B組r=0.639,P0.01)。 4.A、B兩組大鼠突觸后閾下刺激電流的強(qiáng)度均值與其誘發(fā)的突觸后膜去極化電壓變化均值具有相關(guān)性(A組r=0.752,P0.01；B組r=0.837,P0.01)。結(jié)果提示作為突觸后閾下去極化水平的直接反映參數(shù),突觸后膜去極化電壓與突觸修飾變化密切相關(guān)。 結(jié)論 1.視覺(jué)發(fā)育早期大鼠視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元興奮性能力較低,不易產(chǎn)生突觸后閾上興奮。在發(fā)育期依其視皮層神經(jīng)元興奮性電生理特征變化差異對(duì)突觸修飾也會(huì)產(chǎn)生影響。該階段突觸后閾下去極化反應(yīng)參與的突觸修飾對(duì)視皮層可塑性具有重要影響。 2.閾下配對(duì)刺激訓(xùn)練誘發(fā)視皮層Ⅳ層錐體神經(jīng)元可塑性變化的實(shí)驗(yàn)中,突觸權(quán)重的變化同樣依賴于突觸后膜電壓和突觸前放電活動(dòng)而不是僅僅依賴于精確的神經(jīng)元放電時(shí)間。
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【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：R339.141

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本文編號(hào)：2365353