【摘要】：哺乳動(dòng)物的嗅皮層接受來(lái)之嗅球的信息,并被認(rèn)為是形成氣味感知的重要部位,目前還不清楚嗅皮層是如何編碼和表征氣味信息的,也不知道其是否具有類似其他感覺(jué)皮層對(duì)刺激信息的時(shí)間和空間編碼規(guī)律。另外,由于目前大部分的研究結(jié)論都是基于麻醉動(dòng)物上的實(shí)驗(yàn)得到的,麻醉劑的影響產(chǎn)生一些難以預(yù)知的干擾,引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定。 本文通過(guò)對(duì)清醒動(dòng)物的嗅皮層神經(jīng)元進(jìn)行細(xì)胞外電生理記錄,研究了嗅皮層中單個(gè)神經(jīng)元對(duì)氣味是如何反應(yīng)的。記錄完成后標(biāo)記出神經(jīng)元,并通過(guò)所標(biāo)記細(xì)胞的形態(tài),電生理特性,以及神經(jīng)遞質(zhì)類型把細(xì)胞分為主神經(jīng)元以及不同類型的中間神經(jīng)元。本文發(fā)現(xiàn)嗅皮層神經(jīng)元對(duì)氣味信息有著非常不同的選擇性和反應(yīng)調(diào)諧特性。在嗅皮層上,大約有1/4的主神經(jīng)元可以被分子結(jié)構(gòu)不同的氣味廣泛激活,有1/4的主神經(jīng)元被分子結(jié)構(gòu)不同的氣味廣泛抑制,而其他約1/2的主神經(jīng)元對(duì)實(shí)驗(yàn)中用到的大部分氣味沒(méi)有任何反應(yīng),有非常高的氣味選擇性。作者還發(fā)現(xiàn)GABA神經(jīng)元對(duì)測(cè)試氣味選擇性較低,且很少會(huì)被氣味抑制。其他非GABA的中間神經(jīng)元?jiǎng)t被許多氣味強(qiáng)烈抑制�？偟膩�(lái)說(shuō),這些結(jié)果顯示在清醒小鼠的嗅皮層上氣味信息是被眾多氣味選擇性不同的神經(jīng)元表征和編碼的,這些反應(yīng)調(diào)諧曲線不同的神經(jīng)元也許在氣味感知和編碼中發(fā)揮著不同的作用。 本文通過(guò)比較嗅皮層鄰近細(xì)胞對(duì)氣味的反應(yīng)情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)細(xì)胞對(duì)測(cè)試氣味有某種反應(yīng)特性,與之距離小于50μm的細(xì)胞很可能具有類似的反應(yīng)特征,這暗示著嗅皮層對(duì)氣味的編碼并非完全沒(méi)有空間規(guī)律。 最后,本文研究了動(dòng)物生理與行為狀態(tài)對(duì)嗅皮層細(xì)胞活動(dòng)的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與嗅皮層細(xì)胞的自發(fā)活動(dòng)有緊密關(guān)聯(lián),即快速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下嗅皮層細(xì)胞基本不發(fā)放,當(dāng)動(dòng)物停止運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí),細(xì)胞恢復(fù)自發(fā)放電。這暗示嗅皮層細(xì)胞對(duì)氣味反應(yīng)也可能與動(dòng)物的行為狀態(tài)有關(guān),提示我們?cè)诓煌纳頎顟B(tài)下,嗅皮層細(xì)胞對(duì)氣味信息的處理和編碼有可能不同。
[Abstract]:The olfactory cortex of mammals receives information from the olfactory bulb and is considered to be an important part of odor perception. It is not clear how the olfactory cortex encodes and represents odor information. It is also not known whether it has a temporal and spatial coding law similar to that of other sensory cortex on stimulation information. In addition, because most of the current research conclusions are based on the experiments in anesthetized animals, the effects of anesthetics have some unpredictable interference, resulting in uncertainty of the experimental results. In this paper, the extracellular electrophysiological records of olfactory cortical neurons in awake animals were carried out to study how a single neuron in the olfactory cortex responds to odour. After recording, the neurons were marked, and the cells were divided into main neurons and different types of intermediate neurons according to the morphology, electrophysiological characteristics and neurotransmitter types of the labeled cells. In this paper, it is found that olfactory cortical neurons have very different selectivity and response tuning characteristics to odor information. In the olfactory cortex, about 1 脳 4 of the main neurons can be widely activated by odors with different molecular structures, and 1 / 4 of the main neurons can be widely suppressed by different odors of different molecular structures. The other main neurons, about 1 脳 2, had no response to most of the odors used in the experiment and had very high odour selectivity. The authors also found that GABA neurons were less selective to test odors and were rarely suppressed by odors. Other non-GABA intermediate neurons were strongly suppressed by many odors. In general, these results show that odour information on the olfactory cortex of awake mice is characterized and encoded by many neurons with different odors selectivity. These neurons with different response tuning curves may play different roles in odor perception and coding. In this paper, by comparing the response of cells adjacent to olfactory skin layer to odour, it is found that when a cell has a certain response characteristic to the tested odor, the cells whose distance is less than 50 渭 m are likely to have similar response characteristics. This suggests that the coding of odors in the olfactory cortex is not completely spatial. Finally, the effects of physiological and behavioral states on the activity of olfactory cortical cells were studied. It was found that the motor state of animals was closely related to the spontaneous activity of olfactory cortical cells, that is, the olfactory cortical cells were basically not released under the condition of rapid movement. When the animal stops moving and resting, the cell resumes spontaneous discharge. This suggests that the response of olfactory cortical cells to odour may also be related to the behavior of animals, suggesting that the processing and coding of odor information by olfactory cortical cells may be different under different physiological conditions.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R339.1

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本文編號(hào)：2476161