SD大鼠初級視皮層第Ⅱ-Ⅲ層興奮性神經(jīng)元在發(fā)育過程中內(nèi)部側(cè)向突觸聯(lián)系可塑性長時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)(LTP)的研究.pdf

1、碩士論文指導(dǎo)小組成員：壽天德 復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 教授石建 復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 教授梅巖艾 復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 教授II◆■復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文 中文摘要中文摘要長期以來，哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中的可塑性變化一直都是大家非常感興趣的問題，其中由于視覺經(jīng)驗(yàn)很容易被控制，同時(shí)控制的結(jié)果可以在解剖，生理和分子的水平上進(jìn)行測量，因此初級視皮層一直以來都是經(jīng)驗(yàn)依賴性可塑性的研究材料和重要模型。L T P ( 長時(shí)程增強(qiáng)) 就是神經(jīng)系

2、統(tǒng)突觸聯(lián)系可塑性的研究方向之一，被認(rèn)為參與到了神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)回路整合以及學(xué)習(xí)和記憶過程的重要機(jī)制。在S D 大鼠初級視皮層的發(fā)育過程中，興奮性神經(jīng)元第1 I ／I I I 層內(nèi)部側(cè)向突觸可塑性變化的精確時(shí)間窗口以及這種側(cè)向突觸聯(lián)系可塑性變化對于縱向( 第Ⅳ層到第1 I ／I I I 層投射) 突觸聯(lián)系可塑性的影響并未被完全了解。在本研究中，我們采用膜片鉗全細(xì)胞記錄的方法研究了S D 大鼠初級視皮層第Ⅱ／I I I 層內(nèi)部側(cè)向突觸聯(lián)系可塑

3、性發(fā)育變化的動(dòng)態(tài)過程，揭示了S D 大鼠初級視皮層第1 I ／I I I層內(nèi)部側(cè)向突觸聯(lián)系可塑性從強(qiáng)到弱，從有到無的時(shí)間窗口，以及此過程中突觸后膜上A M P A 受體的自發(fā)反應(yīng)變化情況。在了解內(nèi)部側(cè)向突觸聯(lián)系可塑性的變化情況后，我們采用雙側(cè)刺激的方法研究側(cè)向輸入對縱向突觸發(fā)育可塑性的影響，并在這基礎(chǔ)上，采用雙側(cè)強(qiáng)直刺激的方法研究了睜眼后側(cè)向輸入和縱向輸入在縱向突觸聯(lián)系上的相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：( 1 ) S D 大鼠初級視皮層第1

4、I ／I I I層興奮性神經(jīng)元突觸A M P A 受體自發(fā)反應(yīng)受發(fā)育調(diào)控。睜眼( P 1 2 ．P 1 3 ) 后，A M P A受體自發(fā)反應(yīng)頻率大幅上升，幅度略有下降；( 2 ) S D 大鼠初級視皮層第1 I ／I I I 層之間的側(cè)向聯(lián)系的長時(shí)程突觸可塑性( U 曙) 的時(shí)間窗口為到出生后第1 2 天( 未睜O i ) N 止。眼睜開后神經(jīng)突觸可塑性只呈現(xiàn)短時(shí)程增強(qiáng)( S T P ) ，而且強(qiáng)度較弱；( 3 )S D 大鼠初級視皮

5、層第1 I ／I I I 層興奮性神經(jīng)元在睜眼前，第1 I ／I I I 層內(nèi)部突觸聯(lián)系L T P 的表達(dá)不影響第Ⅳ層到第1 硼I I 層突觸聯(lián)系L T P 的表達(dá)；( 4 ) S D 大鼠初級視皮層第1 I ／I I I 層興奮性神經(jīng)元睜眼后，水平方向的( 第1 I ／I I I 層之f o q ) 強(qiáng)直刺激可誘導(dǎo)第Ⅳ層到第1 I ／I l I 層之間的突觸聯(lián)系L T P ，但是幅度小于垂直方向強(qiáng)直刺激產(chǎn)生的L T P ；當(dāng)同時(shí)給予水

6、平和垂直方向的強(qiáng)直刺激，其L T P 的幅度為最小。根據(jù)我們的研究結(jié)果和以往的一些研究成果，我們認(rèn)為在S D 大鼠初級視皮層第1 I ／I I I 層的內(nèi)部側(cè)向相互作用起到了如下的作用：( 1 ) 通過可塑性時(shí)間窗口的關(guān)閉完成了興奮性神經(jīng)元間側(cè)向突觸聯(lián)系的成熟化；( 2 ) 通過與縱向輸入的相互作用修飾了來自于視網(wǎng)膜上行傳導(dǎo)的信號處理，使之精細(xì)化；( 3 ) 這種側(cè)向的抑制作用可能是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中競爭機(jī)制的基礎(chǔ)；可能在功能柱的形成過程中起到