聯(lián)合式學(xué)習(xí)記憶誘導(dǎo)小鼠桶狀皮層錐體神經(jīng)元功能可塑性的機(jī)理.pdf

1、目的：建立小鼠條件反射的動(dòng)物模型，采用電生理實(shí)驗(yàn)方法，研究條件反射建立后，小鼠桶狀皮層（Barrel Cortex）錐體神經(jīng)元內(nèi)在特性和神經(jīng)元群集發(fā)放動(dòng)作電位編碼能力的變化及細(xì)胞學(xué)機(jī)制。
　　方法：⑴條件反射模型的建立：選擇出生后10天的FVB-T g（Gad GFP）4570Swn/J小鼠，在行為學(xué)上建立小鼠胡須觸覺和嗅覺的條件反射動(dòng)物模型。以乙酸丁酯作為氣味源的無(wú)關(guān)刺激，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練10天后變?yōu)闂l件刺激，非條件刺激是5Hz的胡須觸

2、覺刺激。實(shí)驗(yàn)分為四組：空白對(duì)照組、嗅覺訓(xùn)練組、觸覺訓(xùn)練組、聯(lián)合訓(xùn)練組，應(yīng)用Canon HFR28視頻拍攝儀對(duì)小鼠行為學(xué)進(jìn)行拍攝，然后用會(huì)聲會(huì)影軟件分析小鼠觸須擺動(dòng)的頻率及屈曲的時(shí)間。⑵膜片鉗電生理實(shí)驗(yàn)：選擇出生后10天的FVB-T g（Gad GFP）4570Swn/J小鼠，連續(xù)訓(xùn)練10天，條件反射模型建立后，用異氟烷麻醉藥吸入麻醉，迅速將大腦分離，做冠狀切片（400μm），然后將腦片置于氧合的人工腦脊液(ASCF)中，25℃下孵育1-

3、2小時(shí)后轉(zhuǎn)移至灌流槽，在31℃下對(duì)腦片進(jìn)行灌流；采用IR-DIC光學(xué)顯微鏡(Nikon E600FN)熒光顯微鏡定位大腦桶狀皮層錐體神經(jīng)元；運(yùn)用Axoclamp-200B放大器，電流鉗模式全細(xì)胞記錄方法研究小鼠大腦桶狀皮層錐體神經(jīng)元內(nèi)在特性（ARP；Vts；Vr；Input-Output)與動(dòng)作電位發(fā)放能力、發(fā)放精確性（ISI；SDST）和神經(jīng)元突觸傳遞效應(yīng)（自發(fā)性興奮性突觸后電流）的變化，信號(hào)數(shù)據(jù)輸入Clampex10.1進(jìn)行處理分析

4、。
　　結(jié)果：①僅受嗅覺訓(xùn)練的小鼠，與空白對(duì)照組相比，小鼠胡須擺動(dòng)的頻率和屈曲的時(shí)間無(wú)明顯的變化。②受胡須觸覺訓(xùn)練的小鼠在訓(xùn)練前和訓(xùn)練10天后胡須擺動(dòng)的頻率增加，且屈曲時(shí)間延長(zhǎng)。③小鼠在接受胡須-嗅覺聯(lián)合訓(xùn)練10天后能建立起以乙酸丁酯氣味刺激為條件刺激的條件反射。在非條件反射上表現(xiàn)為胡須的擺動(dòng)頻率及回縮時(shí)間均顯著增加，且與觸覺訓(xùn)練組相比有顯著差異。④應(yīng)用膜片鉗方法，電流鉗模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅受嗅覺訓(xùn)練的小鼠與空白對(duì)照組相比其錐體神

5、經(jīng)元的內(nèi)在特性無(wú)明顯的變化（P>0.05），單純受觸覺訓(xùn)練的小鼠與空白對(duì)照組相比，錐體神經(jīng)元群集發(fā)放動(dòng)作電位的發(fā)放容量顯著增加，動(dòng)作電位間距ISI縮短(P<0.05)，閾電位(Vts)降低(P<0.05)，絕對(duì)不應(yīng)期縮短（P<0.05）,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)放動(dòng)作電位的個(gè)數(shù)（Input and Output）增加(P<0.05)；而受觸覺-嗅覺聯(lián)合訓(xùn)練的小鼠其錐體神經(jīng)元群集發(fā)放動(dòng)作電位的發(fā)放容量顯著增加，動(dòng)作電位間距ISI縮短(P<0.01)，

6、閾電位(Vts)降低(P<0.01)，絕對(duì)不應(yīng)期縮短（P<0.01）,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)放動(dòng)作電位的個(gè)數(shù)（Input and Output）增加(P<0.01),且與觸覺訓(xùn)練組相比有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05)。⑤電壓鉗模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅受嗅覺訓(xùn)練的小鼠與空白對(duì)照組相比，錐體神經(jīng)元的sEPSCs的電流間距、電流幅度無(wú)明顯的變化(P>0.05)，受觸覺訓(xùn)練的小鼠與空白對(duì)照組相比，錐體神經(jīng)元的sEPSCs的電流間距縮短（P<0.05）、電流幅

7、度增加(P<0.05)。受觸覺-嗅覺聯(lián)合訓(xùn)練的小鼠與空白對(duì)照組相比，錐體神經(jīng)元的sEPSCs的電流間距縮短（P<0.01），電流幅度增加(P<0.01)且與觸覺訓(xùn)練鼠相比有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。
　　結(jié)論：⑴小鼠觸須重復(fù)受到刺激后敏感性增加，可能發(fā)生了易化性的可塑性變化。⑵小鼠在受到聯(lián)合訓(xùn)練后，形成了聯(lián)合記憶，這進(jìn)一步證明了Barrel Cortex和 Piriform Cortex之間存在著某種聯(lián)系。⑶聯(lián)合訓(xùn)練組的小