本文關(guān)鍵詞：血管性癡呆大鼠模型中神經(jīng)振蕩與突觸可塑性關(guān)系的探究

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【摘要】：目的 大腦中不同頻率的神經(jīng)振蕩能夠?qū)⒎稚⒂诟鱾�腦區(qū)中的神經(jīng)元活動聯(lián)系起來。近年來,許多研究表明,神經(jīng)振蕩可以通過同等節(jié)律耦合和交叉節(jié)律耦合對同一腦區(qū)內(nèi)或不同腦區(qū)之間的信息傳遞與交流發(fā)揮作用。這兩種耦合方式與認(rèn)知功能密切相關(guān),并可能參與調(diào)節(jié)某些精神類疾病的發(fā)病。我們以前的研究表明血管性癡呆大鼠(vascular dementia, VD)空間學(xué)習(xí)記憶能力嚴(yán)重受損。在本研究中,進(jìn)一步通過海馬CA3和CA1局部場電位(local field potential, LFP)的theta和gamma節(jié)律,以及這兩個節(jié)律之間交叉耦合分析進(jìn)而探討VD大鼠CA3與CA1腦區(qū)之間的協(xié)調(diào)能力的改變,從神經(jīng)網(wǎng)路層面進(jìn)一步探討VD大鼠認(rèn)知受損機(jī)制。并深入地討論了基于LFP的神經(jīng)信息流(Neural information flow,NIF)指標(biāo)是否可以用來表征突觸可塑性。 方法 采用雙側(cè)頸總動脈結(jié)扎方法建立Wistar大鼠血管性癡呆模型(vascular dementia, VD)。首先記錄CA3和CA1的自發(fā)LFP,場電位記錄完畢后,保持電極位置不動,誘導(dǎo)此神經(jīng)通路的長時程增強(qiáng)(long term potentiation, LTP)。 結(jié)果 1.VD大鼠CA1腦區(qū)LTP顯著低于正常大鼠。 2.VD大鼠CA3,CA1在同等節(jié)律：theta和gamma節(jié)律上的耦合程度下降(phase locking value, PLV);并且CA3驅(qū)動CA1的強(qiáng)度在這兩個節(jié)律上也下降(廣義方向一致性算法,general partial directed coherence, gPDC)。 3.VD大鼠CA3theta-CA1gamma交叉節(jié)律的相位-相位耦合(phase-phase coupling, PPC)(采用n：m相位鎖定算法)和相位-幅值耦合(phase-amplitude coupling, PAC)(采用調(diào)節(jié)指數(shù)算法,modulation index, MI)顯著下降。進(jìn)一步,為區(qū)分gamma節(jié)律的幅值和CA3theta與CA1gamma幅值之間的相位耦合對PAC的影響,我們分別計算了一個CA3theta環(huán)里CA1gamma節(jié)律的能量和CA3theta與CA1gamma幅值的相位耦合(phase amplitude coupling_phase locking value, PAC_PLV; phase amplitudecoupling_conditional mutual information, PAC_CMI)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組大鼠的一個CA3theta環(huán)里CA1gamma節(jié)律的能量無顯著差異,而VD大鼠PAC_PLV, PAC_CMI指數(shù)顯著低于正常大鼠。 結(jié)論 1.VD大鼠CA3theta-CA1gamma的PAC下降的原因在于CA3theta與CAlgamma幅值之間相位耦合的改變。 2.在VD大鼠中,CA3, CA1在theta, gamma節(jié)律內(nèi),節(jié)律間的協(xié)調(diào)能力下降,可能是VD大鼠認(rèn)知受損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。 3.基于場電位的神經(jīng)信息流指標(biāo)(gPDC, PAC_CMI)或許可以用來反映CA3-CA1通路的突觸可塑性。
【關(guān)鍵詞】：血管性癡呆 同等節(jié)律耦合 交叉節(jié)律耦合 突觸可塑性 海馬 Wistar大鼠
【學(xué)位授予單位】：南開大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R749.13;R-332
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-11
• 符號說明11-12
• 第一章 前言12-15
• 第一節(jié) 研究背景12-14
• 1.1.1 海馬CA3-CA1的突觸可塑性12
• 1.1.2 神經(jīng)振蕩12-13
• 1.1.3 神經(jīng)信息流(neural information flow,NIF)13-14
• 第二節(jié) 研究內(nèi)容,目的與意義14-15
• 第二章 腦電信號分析方法15-22
• 第一節(jié) 一維腦電分析15-16
• 2.1.1 功率譜分析15
• 2.1.2 復(fù)雜度分析15-16
• 第二節(jié) CA3-CA1同等節(jié)律耦合16-18
• 2.2.1 相位鎖定值(Phase locking value,PLV)16-17
• 2.2.2 廣義局部方向一致性算法(generalized partial directed coherence,gPDC)17-18
• 第三節(jié) CA3-CA1交叉耦合18-21
• 2.3.1 相位-相位耦合(Phase-phase coupling,PPC)18-19
• 2.3.2 相位-幅值耦合(phase-amplitude coupling,PAC)19-21
• 第四節(jié) 統(tǒng)計方法21-22
• 第3章 結(jié)果22-39
• 第一節(jié) 一維腦電信號分析22-25
• 3.1.1 典型功率譜示意圖22-23
• 3.1.2 線性功率譜分析和非線性SampEn分析23-25
• 第二節(jié) 海馬CA3和CA1區(qū)LFP在同等節(jié)律上的耦合25-27
• 3.2.1 同等節(jié)律相位同步25-26
• 3.2.2 同等節(jié)律方向耦合26-27
• 第三節(jié) 海馬CA3和CA1區(qū)LFP在交叉節(jié)律上的耦合27-37
• 3.3.1 交叉節(jié)律的相位-相位耦合27-30
• 3.3.2 交叉節(jié)律的相位-幅值耦合30-37
• 第四節(jié) 突觸可塑性結(jié)果37-39
• 第四章 討論39-44
• 第一節(jié) VD大鼠海馬CA3和CA1區(qū)腦電活動的線性與非線性改變39-40
• 第二節(jié) VD大鼠在theta和gamma節(jié)律上的神經(jīng)信息流指標(biāo)C_(CA3->CA1)顯著低于正常大鼠40-41
• 第三節(jié) VD大鼠CA3-theta和CA1-gamma節(jié)律交叉耦合的改變41-42
• 第四節(jié) VD大鼠損傷的突觸可塑性與下降的神經(jīng)信息流方向指標(biāo)42-43
• 第五節(jié) 結(jié)論43-44
• 參考文獻(xiàn)44-51
• 致謝51-52
• 附錄A 實驗動物與電生理數(shù)據(jù)獲得52-54
• 附錄B 水迷宮實驗及結(jié)果54-56
• 個人簡歷56
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果56

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Information flow among neural networks with Bayesian estimation[J];Chinese Science Bulletin;2007年14期

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本文編號：586012