牛蛙視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對重復(fù)刺激適應(yīng)過程中的群體活動變化.pdf

1、在視覺神經(jīng)通路中，視網(wǎng)膜接受外界光刺激并對其進(jìn)行初步處理。光刺激由光感受器細(xì)胞接收，并轉(zhuǎn)換成神經(jīng)電信號在視網(wǎng)膜神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中傳遞，最終由視網(wǎng)膜的輸出單位神經(jīng)節(jié)細(xì)胞形成動作電位，通過視神經(jīng)進(jìn)一步向視覺中樞傳遞。由于視覺神經(jīng)通路的生理結(jié)構(gòu)，神經(jīng)代謝能量消耗等因素的制約，視網(wǎng)膜對豐富的外界視覺信息的處理需要以高效節(jié)省的編碼方式來進(jìn)行。在對視覺信息傳遞和編碼的過程中，神經(jīng)元會根據(jù)刺激信息的某些性質(zhì)，如亮度和對比度等，對自身放電活動進(jìn)行調(diào)整，即表現(xiàn)

2、出對外界光照環(huán)境的“適應(yīng)”。同時，視網(wǎng)膜上鄰近的相同類型的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞動作電位發(fā)放具有相關(guān)性，這種協(xié)同放電活動也會參與對視覺信息的編碼。本論文工作對多電極記錄系統(tǒng)采集到的牛蛙視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞神經(jīng)電活動進(jìn)行分析，考察了在重復(fù)施加的給光-撤光全域光刺激下視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞表現(xiàn)出的適應(yīng)現(xiàn)象，以及在此種對重復(fù)刺激的適應(yīng)過程中神經(jīng)節(jié)細(xì)胞群體放電活動的動態(tài)變化和給光撤光反應(yīng)的不同表現(xiàn)。
　　主要內(nèi)容包括：（1）在周期性給光撤光刺激下，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞放

3、電活動會發(fā)生對重復(fù)刺激的適應(yīng)現(xiàn)象，動作電位發(fā)放頻率會隨刺激周期性重復(fù)而逐漸降低。（2）成對神經(jīng)節(jié)細(xì)胞之間的相關(guān)活動強(qiáng)度在適應(yīng)過程中顯著降低，且與適應(yīng)程度表現(xiàn)出一定的相關(guān)關(guān)系。（3）通過一種信息壓縮算法對神經(jīng)節(jié)細(xì)胞進(jìn)行群體劃分，得到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞同步放電群組，發(fā)現(xiàn)在適應(yīng)過程中神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的群體放電模式呈現(xiàn)出一種弱化趨勢。（4）通過對適應(yīng)過程中神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的給光和撤光反應(yīng)對比分析，發(fā)現(xiàn)撤光反應(yīng)在適應(yīng)中占主導(dǎo)成分，而且相關(guān)活動在撤光反應(yīng)部分的減弱也更

4、為明顯。
　　從這些結(jié)果可以看出：視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在面對重復(fù)給予的周期性刺激時也表現(xiàn)出了一種與亮度、對比度適應(yīng)相類似的適應(yīng)現(xiàn)象；而且在這種對重復(fù)刺激的適應(yīng)過程中神經(jīng)節(jié)細(xì)胞之間的協(xié)同放電活動趨于弱化，表明視網(wǎng)膜中的側(cè)向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接在這一過程中亦會受到調(diào)控，體現(xiàn)了群體神經(jīng)活動的適應(yīng)過程和視覺系統(tǒng)動態(tài)高效的信息處理方式；而由給光撤光反應(yīng)的表現(xiàn)差異，可以推斷該適應(yīng)過程的發(fā)生機(jī)制可能更主要存在于雙極細(xì)胞及其與前后級細(xì)胞的突觸連接中，且反應(yīng)較