【摘要】： 目的 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可塑性是大腦學(xué)習(xí)和記憶功能的基礎(chǔ),可塑性的變化也是某些腦功能疾病的成因。研究大腦皮層可塑性不僅可以為認(rèn)識可塑性機(jī)制提供基本方法,也可對自然衰老過程和神經(jīng)退行性疾病的病理過程進(jìn)行觀測,進(jìn)而可以為評價抗衰老藥物和治療神經(jīng)退行性疾病提供新方法。嚙齒類動物的體感皮層具有良好的組織學(xué)與功能上的拓?fù)鋵?yīng)關(guān)系,為可塑性研究提供了有利條件。在嚙齒類動物的體感皮層胡須對應(yīng)區(qū)(barrel cortex)上響應(yīng)特性相近的神經(jīng)元群聚集,形成與胡須分布一一對應(yīng)的功能柱,這些功能柱在初級體感皮層上形成規(guī)則的排布。 正是基于此,本研究的目的就是選用即刻早期基因c-fos基因的表達(dá)產(chǎn)物c-fos蛋白和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)作為指標(biāo),擬用免疫組織化學(xué)ABC法,嘗試了解觸覺經(jīng)驗(yàn)(包括被動和主動)是如何影響c-fos和BDNF的合成,探究觸覺經(jīng)驗(yàn)和SI神經(jīng)元的功能和可塑性改變的相關(guān)聯(lián)系。 方法 1.模型建立本文基于經(jīng)典的胡須刺激模型,建立了兩種新的胡須刺激模型,以對小鼠大腦皮層提供體表感覺輸入。在第一個模型中,把實(shí)驗(yàn)組小鼠放置于新的籠子,激發(fā)其動物本能,在其探索新的環(huán)境過程中,觸發(fā)胡須刺激,與對照組進(jìn)行比較。第二個模型把實(shí)驗(yàn)動物放置于一個圓柱體的頂端,然后手工用毛刷輕輕刷實(shí)驗(yàn)動物的胡須,每天持續(xù)數(shù)分鐘,連續(xù)數(shù)天,與對照組進(jìn)行比較。 2.動物分組將實(shí)驗(yàn)動物分為兩組:即實(shí)驗(yàn)組(experimental group)和對照組(control group)。 3.行為學(xué)觀察本文中所用的實(shí)驗(yàn)動物全部飼養(yǎng)于樹脂玻璃籠中(50×40×40cm),自然光線晝夜循環(huán)交替,上覆蓋1.5 mm鋼絲編制1.5 cm間隔的蓋子,供應(yīng)水和食物。按照動物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀^察動物。 4.形態(tài)學(xué)分析完成實(shí)驗(yàn)后,對小鼠進(jìn)行內(nèi)灌注取腦,組織經(jīng)脫水處理后進(jìn)行冰凍切片,厚度為50μm,取冠狀切片,進(jìn)行尼氏染色,細(xì)胞色素氧化酶染色和免疫組織化學(xué)染色。尼氏染色和細(xì)胞色素氧化酶染色用來確定大腦皮層區(qū)域和分層。免疫組織化學(xué)染色用以評價barrel cortex各層之間c-Fos蛋白和BDNF表達(dá)情況。 5.統(tǒng)計學(xué)分析組織切片的圖像采用計算機(jī)成像分析系統(tǒng),進(jìn)行細(xì)胞計數(shù),采用SPSS13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。統(tǒng)計數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)。 結(jié)果 1.模型Ⅰ經(jīng)免疫組織化學(xué)染色檢測對照組和實(shí)驗(yàn)組動物的c-fos蛋白表達(dá);我們發(fā)現(xiàn)在PMBSF區(qū)域?qū)嶒?yàn)組c-fos蛋白免疫標(biāo)記顯著性地增加。其中在第Ⅳ層,與對照組相比,實(shí)驗(yàn)組c-fos蛋白表達(dá)量增加比率最大(526.6%,89.6±18.2 vs.14.3±2.8),在Ⅱ/Ⅲ層(243.7%,46.4±8.4 vs.13.5±2.3)和Ⅴ/Ⅵ層(390.3%,105.9±22.1 vs.21.6±4.5)的c-fos蛋白表達(dá)量也明顯增加。通過單因素方差分析,在PMBSF的Ⅱ/Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ/Ⅵ層間,實(shí)驗(yàn)組c-fos表達(dá)量與對照組相比有顯著性的差異(P＜0.05)。 2.模型Ⅱ經(jīng)免疫組織化學(xué)染色檢測對照組和實(shí)驗(yàn)組動物的c-fos蛋白表達(dá);我們發(fā)現(xiàn)在PMBSF區(qū)域?qū)嶒?yàn)組c-fos蛋白免疫標(biāo)記顯著性地增加。其中在第Ⅳ層,實(shí)驗(yàn)側(cè)皮層相對于對照側(cè),c-fos蛋白表達(dá)量增加比率最大(352.3%,439.6±23.6 vs.97.2±19.6),在Ⅱ/Ⅲ層(336.1%,119.5±20.4 vs.27.4±5.7)和Ⅴ/Ⅵ層(159.5%,380.4±46.1 vs.146.6±21.6)的c-fos蛋白表達(dá)量也明顯增加。通過單因素方差分析,在PMBSF的Ⅱ/Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ/Ⅵ層間,實(shí)驗(yàn)組c-fos表達(dá)量與對照組相比有顯著性的差異(P＜0.01)。實(shí)驗(yàn)組和對照組BDNF的表達(dá)情況是:在第Ⅳ層、Ⅱ/Ⅲ層和Ⅴ/Ⅵ層,實(shí)驗(yàn)側(cè)皮層相對于對照側(cè),BDNF表達(dá)量增加比率分別為177.8%(33.8±8.7 vs.1.8±0.4)、281.5%(20.6±5.3 vs.5.4±1.1)和319.4%(13.0±3.4vs.3.1±0.8)。通過單因素方差分析,在PMBSF的Ⅱ/Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ/Ⅵ層間,實(shí)驗(yàn)組BDNF表達(dá)量與對照組相比有顯著性的差異(P＜0.05)。 結(jié)論 1.我們的實(shí)驗(yàn)表明,由于新環(huán)境的鐵絲籠子的間隙觸發(fā)了胡須刺激,產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng),推測通過胡須的觸覺經(jīng)驗(yàn)是嚙齒動物獲得外界信息的一個重要的途徑。 2.兩種模型的結(jié)果都表明了觸發(fā)小鼠胡須引起的刺激能誘導(dǎo)PMBSF區(qū)域c-fos蛋白的表達(dá)明顯地增加。觸覺經(jīng)驗(yàn)可通過胡須-皮層信號傳導(dǎo)通路,激發(fā)皮層相關(guān)區(qū)域基因表達(dá)增加,蛋白生成增加,引起神經(jīng)元可塑性發(fā)生改變。 3.嚙齒動物的胡須-皮層信號傳導(dǎo)通路,為我們研究經(jīng)驗(yàn)依賴性皮層可塑性變化的機(jī)制,提供了一條有效的途徑。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：R338.8

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 陳小默;喬志梅;高上凱;洪波;;在體神經(jīng)元胞外記錄用于大腦皮層可塑性研究[J];生理學(xué)報;2007年06期

2 鄭小敏;范光麗;范增杰;張永德;王晉輝;;SD大鼠Barrel腦區(qū)氧化酶活性區(qū)域及其特殊細(xì)胞構(gòu)筑研究[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年06期

3 倪虹;葛敏;;主要軀體感覺皮層突觸可塑性的研究進(jìn)展[J];醫(yī)學(xué)綜述;2009年10期

4 黃明德;韓勇;虞燕琴;;桶狀皮層及其可塑性研究[J];浙江大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2011年03期

相關(guān)會議論文 前2條

1 陳小默;洪波;喬志梅;高上凱;;衰老對大鼠體感皮層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可塑性的影響[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2007年

2 鄭小敏;范光麗;范增杰;王跟輩;王晉輝;;SD鼠Barrel腦區(qū)的形態(tài)學(xué)發(fā)育[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物解剖學(xué)及組織胚胎學(xué)分會第十五次學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 魯麗;妊娠早期亞臨床甲減左旋甲狀腺素干預(yù)對后代神經(jīng)智力發(fā)育影響的動物實(shí)驗(yàn)研究[D];中國醫(yī)科大學(xué);2010年

2 曹發(fā)樂;持續(xù)性傷害誘導(dǎo)的大鼠初級軀體感覺皮層突觸可塑性及機(jī)制研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 范增杰;抑制性神經(jīng)元在vpm和barrel組織機(jī)構(gòu)及其在barrel的出生后發(fā)育及與細(xì)胞色C氧化酶的關(guān)系[D];蘭州大學(xué);2008年

2 黃明德;觸須自然刺激誘發(fā)的桶狀皮層反應(yīng)可塑性及其機(jī)制[D];浙江大學(xué);2010年

3 高俊彥;成年豚鼠單側(cè)觸覺剝奪減少桶狀皮質(zhì)DCX陽性神經(jīng)元數(shù)量[D];中南大學(xué);2012年

，

本文編號：2339899