年齡及性別相關(guān)的大鼠視皮層細胞的功能衰退.pdf

1、人和動物的視皮層功能會隨著年齡的增長出現(xiàn)衰退,如老年視皮層雙眼細胞減少;老年視皮層細胞對視覺刺激的方位及運動方向判別能力下降;對視覺信號的分析及提取速度顯著下降,反應(yīng)延遲明顯增長;對視覺信號的提取能力顯著下降,對圖形的適應(yīng)性增強,這些皮層功能的衰退可能是導致視覺功能年齡相關(guān)衰退的生理基礎(chǔ)。目前的很多研究表明皮層功能衰退部分是由老年皮層抑制系統(tǒng)的退化所導致,老年皮層突觸結(jié)構(gòu)的丟失也是皮層功能衰退的潛在機制。深入探討隨年齡產(chǎn)生的皮層功能性變

2、化對了解非病理性老化過程的機制及探討延緩衰老的途徑的都十分有意義。
　　本研究采用在體場電位和細胞外單細胞記錄方法,比較了老年和青年大鼠視皮層-外膝體通路的短時程突觸可塑性,比較了老年和青年大鼠初級視皮層對閃光刺激的反應(yīng)調(diào)制特性。此外,我們還比較了不同性別老年大鼠的視皮層功能衰退的可能差異。最后,我們用免疫組織化學的方法研究了神經(jīng)遞質(zhì)GABA免疫神經(jīng)元在老年和青年大鼠初級視皮層分布的差異。主要取得以下結(jié)果。
　　1.比較了5

3、只老年大鼠和6只青年大鼠外膝體—皮層視覺通路的短時程突觸可塑性的特點,發(fā)現(xiàn)老年大鼠在25ms-1000ms間隔的雙脈沖刺激抑制比和10Hz~40Hz的串刺激抑制比都要顯著的高于青年大鼠。該結(jié)果提示老年大鼠皮層內(nèi)的抑制性降低,這可能與年齡相關(guān)的皮層內(nèi)GABA能系統(tǒng)退化有關(guān)。
　　2.研究了青年大鼠初級視皮層51個神經(jīng)元和老年大鼠初級視皮層46個神經(jīng)元對1,2,4,8 Hz閃光刺激反應(yīng)的特性。發(fā)現(xiàn)老年大鼠初級視皮層神經(jīng)元的閃光刺激適應(yīng)

4、系數(shù)Ai(Ai定義為反應(yīng)平臺期的平均發(fā)放數(shù)比初始反應(yīng)的平均發(fā)放數(shù))的平均值在4Hz(young:0.42±0.02;aged:0.33±0.02,P<0.01 t-test)和8Hz(young:0.32±0.02;aged:0.17+0.01;P<0.0001 t-test)比青年大鼠要顯著降低,表明老年大鼠V1區(qū)神經(jīng)元對高頻閃光刺激的適應(yīng)明顯強于青年大鼠。這一結(jié)果可能與老年大鼠皮層神經(jīng)元更易疲勞有關(guān)。此外,對比于青年大鼠,老年大鼠初

5、級視皮層神經(jīng)元的自發(fā)放頻率顯著增高、信號—噪音比顯著降低、對閃光刺激的反應(yīng)潛伏期顯著延長。我們的結(jié)果提示:老年大鼠初級視皮層神經(jīng)元的多種反應(yīng)特性都比青年大鼠顯著的衰退。
　　3.研究了54個青年雄性、51個青年雌雄、48個老年雄性和46個老年雌性大鼠初級視皮層神經(jīng)元對1,2,4,8Hz閃光刺激的反應(yīng)特性。發(fā)現(xiàn)在老年大鼠組中，初級視皮層神經(jīng)元對不同閃光刺激頻率的適應(yīng)系數(shù)Ai不存在性別差異，對閃光刺激的反應(yīng)潛伏期也不存在性別差異。有趣

6、的是，對比于雌性老年大鼠，雄性老年大鼠視皮層神經(jīng)元的自發(fā)放頻率顯著提高，信號-噪音比顯著降低。而青年大鼠視皮層神經(jīng)元的反應(yīng)特性則沒有呈現(xiàn)性別差異。這說明衰老導致的初級視皮層神經(jīng)元的功能衰退存在性別差異。
　　4.免疫熒光結(jié)果顯示:老年大鼠初級視皮層GABA免疫神經(jīng)元密度比青年大鼠顯著下降，GABA陽性物質(zhì)也明顯減少。此外，老年大鼠中，雌性大鼠初級視皮層的GABA免疫神經(jīng)元密度要顯著高于雄性大鼠;而青年雌性和青年雄性初級視皮層的GA

7、BA免疫神經(jīng)元密度則沒有顯著差異。該結(jié)果提示老年大鼠視皮層的功能衰退可能會與GABA能系統(tǒng)年齡相關(guān)的衰退有關(guān)，而且這種衰退還存在性別差異。
　　本文結(jié)論：鼠初級視皮層神經(jīng)元對閃光刺激的反應(yīng)特性具有明顯的年齡相關(guān)性的變化。與青年大鼠相比，老年大鼠的外膝體-皮層通路的短時程抑制顯著降低;老年大鼠的初級視皮層神經(jīng)元對閃光刺激的適應(yīng)能力顯著增強，反應(yīng)潛伏期顯著延長，同時伴隨著自發(fā)放的增加和信號-噪音比的降低。這些結(jié)果與老年猴和老年貓中觀察