【摘要】：目的 研究視覺發(fā)育早期非動(dòng)作電位依賴的突觸前后配對(duì)刺激對(duì)大鼠視皮層神經(jīng)回路可塑性修飾的影響,探索視皮層神經(jīng)元電活動(dòng)如何改變神經(jīng)回路的功能及其在視皮層神經(jīng)元早期突觸發(fā)育過程中的作用。 方法 取生后13-17d健康wistar大鼠,常規(guī)腦片膜片鉗準(zhǔn)備后,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-Camera),在可視法下將刺激電極置于初級(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)(Pre),誘發(fā)大鼠初級(jí)視皮層第Ⅳ層的神經(jīng)元產(chǎn)生突觸后閾下興奮,獲得該層神經(jīng)元單突觸反應(yīng),同時(shí)在全細(xì)胞膜片鉗下給予該細(xì)胞短暫的(30ms)閡下去極化電流刺激(Post),改變突觸前后刺激(Pre和Post)的時(shí)間間隔△t和先后順序,觀察不同的刺激模式對(duì)大鼠視皮層神經(jīng)元突觸傳遞效能的影響。 結(jié)果 ①在記錄到反應(yīng)的細(xì)胞中(n=71),大鼠初級(jí)視皮層第Ⅳ層錐體神經(jīng)元細(xì)胞興奮性突觸后電流的反應(yīng)潛時(shí)為4.49±1.10ms。②當(dāng)△t在±110ms時(shí),經(jīng)白質(zhì)刺激(pre)聯(lián)合視皮層IV層錐體神經(jīng)元閾下去極化刺激(post)訓(xùn)練后,有90.1%的細(xì)胞在訓(xùn)練后可誘導(dǎo)出突觸傳遞效能的長(zhǎng)時(shí)程改變,LTD誘發(fā)率約(57.7%)為L(zhǎng)TP誘發(fā)率(32.9%)的2倍。當(dāng)△t為-70-70ms時(shí)既能誘導(dǎo)LTP又能誘導(dǎo)LTD,而△t為-110～-70ms和70-110ms時(shí),均僅能誘發(fā)LTD,如果△t110ms或△t-110ms則不能對(duì)突觸傳遞效能產(chǎn)生影響。post-pre刺激模式下△t為-70-Oms時(shí)誘發(fā)LTP和LTD的概率近似,LTD/LTP的比值為1.07,而pre-pos刺激模式下△t0-70ms主要誘發(fā)誘發(fā)LTD, LTD/LTP的比值為2.22。突觸前白質(zhì)刺激聯(lián)合突觸后閾下興奮誘導(dǎo)大鼠視皮層突觸可塑性的時(shí)間窗在±70ms之間,超出該范圍將不能夠誘發(fā)長(zhǎng)時(shí)程突觸傳遞效能的改變③Post-pre和Pre-post兩種訓(xùn)練刺激模式誘導(dǎo)產(chǎn)生的LTD,其EPSC幅值下降的幅度分別為54.07±20.60%,47.53±19.01%,而誘導(dǎo)產(chǎn)生的LTP其EPSC幅值升高的幅度分別為42.09±23.75%,77.52±55.07%。④配對(duì)刺激模式誘導(dǎo)前后變異系數(shù)CV-2比率(r)與EPSC變化比率(π)的比值(r/π)均大于1：post-pre刺激模式誘導(dǎo)的LTD和LTP的r/π值分別為1.51和1.70,而pre-post刺激模式誘導(dǎo)的LTD和LTP的r/π值分別為1.68和2.68。 結(jié)論 1.非動(dòng)作電位依賴的突觸前后配對(duì)刺激可在有效時(shí)間窗內(nèi)對(duì)大鼠視皮層突觸傳遞效能產(chǎn)生雙向性影響,即非動(dòng)作電位依賴的突觸可塑性(non-action-potential-dependent plasticity, nAPDP)。 2.nAPDP中pre-post和post-pre這兩種刺激模式均可引起突觸傳遞效能的增強(qiáng)和減弱,這和經(jīng)典的依賴于動(dòng)作電位的脈沖時(shí)間依賴的突觸可塑性(Spike-timing-dependent plasticity, STDP)并不完全相同。突觸前白質(zhì)刺激聯(lián)合突觸后閾下興奮同樣能夠?qū)σ曈X發(fā)育早期大鼠視皮層突觸傳遞效能產(chǎn)生影響,有利于未成熟突觸向成熟突觸轉(zhuǎn)化,在幼年視皮層神經(jīng)回路構(gòu)筑中具有特殊重要意義。 3.視覺發(fā)育早期神經(jīng)回路發(fā)育完善過程中,不同形式(閾上或閾下興奮)的神經(jīng)元電活動(dòng)可能分別通過nAPDP和STDP兩種機(jī)制影響視皮層神經(jīng)元突觸傳遞效能的可塑性變化,二者相互影響并決定突觸修飾的方向和幅度。 4.非動(dòng)作電位依賴的突觸前后配對(duì)刺激誘導(dǎo)大鼠視皮層突觸可塑性改變的主要機(jī)制可能是Ca2+依賴的,同時(shí)也有突觸前機(jī)制參與其中。
【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】：2010
【分類號(hào)】：R77

【共引文獻(xiàn)】

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3 馬R，

本文編號(hào)：2557172