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1、老年人的視覺系統(tǒng)存在多種多樣的功能衰退,例如空間對(duì)比度分辨,視覺信息處理速度,視覺運(yùn)動(dòng)知覺等。這些視覺功能障礙嚴(yán)重影響了老年人的日常生活、工作,例如閱讀,以及駕駛等。
前人的研究表明,老年人的視覺功能障礙不能單由眼睛光學(xué)系統(tǒng)的退化介導(dǎo),提示老化過程中存在視覺中樞神經(jīng)系統(tǒng)的衰退。與此一致的是,本實(shí)驗(yàn)室以往的研究發(fā)現(xiàn),以老年猴和老年貓為動(dòng)物模型,神經(jīng)元的反應(yīng)在多個(gè)方面、多個(gè)視覺皮層均受到了老化的影響,具體表現(xiàn)為:反應(yīng)潛伏期增長(zhǎng)(老
2、年猴V1區(qū)、V2區(qū))、對(duì)重復(fù)刺激的反應(yīng)變異性增大(老年猴V1區(qū)、MT區(qū))、方位方向選擇性降低(老年猴V1區(qū)、MT區(qū),老年貓V1區(qū))、對(duì)比敏感度降低(老年猴V1區(qū)、MT區(qū))等。
本研究旨在進(jìn)一步探索老化引起視覺功能衰退的神經(jīng)元反應(yīng)機(jī)制。在視覺研究領(lǐng)域,基于視覺圖像可以被大腦以不同的傅里葉成分進(jìn)行解碼處理的假說,視覺研究工作者對(duì)神經(jīng)元的空間、時(shí)間頻率反應(yīng)特性的探索由來已久。本研究使用了兩種動(dòng)物模型——獼猴(Macaca Mulat
3、ta)和貓(Falis Catus),在麻醉麻痹的狀態(tài)下,使用胞外單細(xì)胞記錄的方法,研究了視覺系統(tǒng)神經(jīng)元的空間頻率、時(shí)間頻率反應(yīng)特性。
獼猴中顳葉皮層(MT區(qū)/V5)在視覺信息處理通路中位于初級(jí)視覺皮層的下游,是運(yùn)動(dòng)視覺信息處理的關(guān)鍵皮層。我們檢測(cè)了MT區(qū)神經(jīng)元的空間和時(shí)間頻率反應(yīng)調(diào)諧特性,結(jié)果顯示:相對(duì)于青年獼猴,老年獼猴MT區(qū)神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率降低,最優(yōu)時(shí)間頻率降低,空間分辨率降低,時(shí)間頻率高頻截止頻率降低,同時(shí)空間頻率
4、調(diào)諧帶寬增寬,自發(fā)放增大,信噪比降低。這些結(jié)果表明老化顯著改變了MT區(qū)神經(jīng)元的空間和時(shí)間頻率反應(yīng)調(diào)諧特性。
我們?cè)谪堃曈X通路多個(gè)級(jí)別(LGN、A17區(qū)、A18區(qū)、PMLS區(qū))檢測(cè)了老化對(duì)神經(jīng)元空間頻率反應(yīng)特性的影響模式。結(jié)果顯示,位于丘腦的外側(cè)膝狀體的神經(jīng)元,其空間頻率調(diào)諧特性并未受老化的影響;而位于皮層區(qū)域(A17區(qū)、A18區(qū)、PMLS區(qū))的神經(jīng)元,其偏好的最優(yōu)空間頻率雖未受老化影響,但其空間頻率調(diào)諧帶寬均表現(xiàn)為不同程度地增
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