【摘要】：目的 探討發(fā)育期大鼠高級視皮層活動對初級視皮層Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元突觸傳遞效能的影響及相關機制。 方法 1.通過對睜眼前后關鍵期內(nèi)的大鼠的離體視皮層腦片白質(zhì)和LM區(qū)細胞外刺激,V1區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元全細胞膜片鉗記錄,分別鉗制在-70mv和-50mv,刺激間隔時間ISIs=0,±0.1,±0.2,±0.3,±0.4,±0.5,±1,±2ms,觀察隨著白質(zhì)和LM區(qū)刺激的時間隔及鉗制電位的不同,V1區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元興奮性突觸后電流(EPSCs)的變化,分析計算加和指數(shù)(SI)。 2.睜眼初期(P14-16)大鼠離體視皮層腦片在單純白質(zhì)刺激、白質(zhì)聯(lián)合LM區(qū)間隔2ms刺激、白質(zhì)聯(lián)合LM區(qū)間隔0.1ms刺激,V1區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元EPSCs的變化,比較LTP/LTD誘發(fā)率異同。 3.采用腦片膜片鉗全細胞記錄技術觀察視皮層Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元對Ⅳ層雙極電極刺激的反應。將全細胞膜電位鉗制在0mv從而電學分離抑制性突觸后電流(IPSCs),比較不同天齡組雙脈沖刺激(刺激間隔40ms)誘導的IPSCs短時程突觸可塑性的變化。將全細胞膜電位鉗制在Cl-平衡電位以上不同水平獲得IPSCs電流-電壓曲線,并計算得到抑制性電導(gi),觀察gi的發(fā)育性變化及其與IPSCs雙脈沖易化間的關系。通過計算各天齡組雙脈沖刺激誘發(fā)IPSCs的變異系數(shù)(CV)及不同鉗制電位水平IPSCs的雙脈沖系數(shù)(PPR)結(jié)合各天齡階段雙脈沖刺激誘導的△gi的變化,研究生后早期大鼠視皮層短時程突觸可塑性的可能機制。 結(jié)果 1.在靜息電位水平,白質(zhì)(WM)和LM區(qū)同時刺激,睜眼前、睜眼早期、睜眼后期SI分別為4.65±1.28；2.90±0.44;2.54±0.33。鉗制在Cl-反轉(zhuǎn)電位(-50mv),SI分別為2.82±0.63；1.99±0.42；1.34±0.30。SI隨著天齡增大而降低,隨著鉗制電壓而降低。 2.單純白質(zhì)刺激、白質(zhì)聯(lián)合LM區(qū)間隔2ms刺激、白質(zhì)聯(lián)合LM區(qū)間隔0.1ms刺激,V1區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元EPSCs幅值改變分別為29.59±26.28;22.93±17.05；67.28±44.94。1組和3組,2組和3組有統(tǒng)計學差異(P0.05)；1組和2組無統(tǒng)計學差異(P0.05)。LTP/LTD誘發(fā)率各組相比,1組(55.0%)和3組(88.2.0%),2組(50.0%)和3組有統(tǒng)計學差異(P0.05)；1組和2組無統(tǒng)計學差異(P0.05)。 3.(1)在所有3組中IPSCs對雙脈沖刺激均表現(xiàn)出雙脈沖易化(PPF)現(xiàn)象,Omv水平各組PPR值分別為2.41±0.72(A組)、1.62±0.83(B組)、0.19±0.79(C組)。 (2)gi的水平隨著天齡的增加而不斷升高,各組分別為：1.48±0.78nS(A組)、2.05±0.84nS(B組)、5.67±2.22nS(C組)。(3)雙脈沖刺激使各天齡組IPSCs的CV值均出現(xiàn)降低,各組CV降低指數(shù)分別為：-2.09±0.46(A組)、-1.90±0.58(B組)、-0.29±0.18(C組)。各組IPSCs的雙脈沖系數(shù)(PPR)均表現(xiàn)出電壓依賴性,即隨著鉗制電位的正向升高而降低,雙脈沖刺激誘導的△gi分別為-0.31±0.21nS(A組)、1.13±0.53nS(B組)、1.43±0.38nS(C組)。 結(jié)論 1.睜眼前后關鍵期內(nèi)的大鼠的離體視皮層腦片白質(zhì)和LM區(qū)細胞外刺激,V1區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)全細胞膜片鉗記錄當ISIs=0,±0.1ms時,加和指數(shù)(SI)表現(xiàn)為明顯的非線性加和,隨著天齡的增大而降低。隨著刺激間隔時間(ISIs)的延長,SI在1上下波動,基本表現(xiàn)為線性加和。整個曲線呈現(xiàn)典型的“鐘形”。 2.白質(zhì)聯(lián)合LM區(qū)刺激在小于0.1ms時可提高視皮質(zhì)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元LTP/LTD的誘發(fā)率提示高級視皮層對初級視皮層的可塑性可產(chǎn)生影響。 3.大鼠出生早期視皮層Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元抑制性突觸聯(lián)系隨著發(fā)育不斷成熟并得到加強,同時其短時程可塑性能力逐漸降低。生后早期尤其是睜眼后最初幾天抑制性突觸聯(lián)系的大量建立促發(fā)了經(jīng)驗依賴的視皮層可塑性關鍵期的開始。抑制性突觸后電流PPF的電壓依賴性提示視皮層抑制性回路的成熟存在突觸后機制,而PPF的突觸前機制在睜眼及睜眼后最初幾天表現(xiàn)更為突出。睜眼前PPR值與△gi的分離提示突觸后GABA受體可能存在較睜眼后更為顯著地雙脈沖誘導的失敏現(xiàn)象。IPSCs雙脈沖易化機制可能參與了大鼠生后早期經(jīng)驗依賴的視皮層發(fā)育過程。 4.睜眼初期大鼠初級視皮層Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元的IPSCs的短時程易化可能是LTD誘發(fā)率高的原因。
【學位授予單位】：天津醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：R777.44

【參考文獻】

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本文編號：2568766