GABA能通路對(duì)小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞協(xié)同放電的影響.pdf

1、本論文工作利用多電極記錄系統(tǒng)，結(jié)合特定光刺激對(duì)新生小雞視網(wǎng)膜的輸出神經(jīng)元(即神經(jīng)節(jié)細(xì)胞)的對(duì)光反應(yīng)進(jìn)行了記錄和研究。主要目的就是考察小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞間協(xié)同放電活動(dòng)的模式以及視網(wǎng)膜的主要抑制性通路——GABA能通路對(duì)協(xié)同放電活動(dòng)的影響。 根據(jù)互相關(guān)函數(shù)中峰寬的不同，我們首先發(fā)現(xiàn)在小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中主要存在兩種模式的協(xié)同放電活動(dòng)：一種峰寬只有1-2 ms，表示兩個(gè)細(xì)胞之間具有嚴(yán)格意義上的同步化放電活動(dòng)(Synchroniza

2、tion)，主要形成于持續(xù)型神經(jīng)節(jié)細(xì)胞之間；另一種的峰寬在7-25 ms之間不等，表示兩個(gè)細(xì)胞之間的放電活動(dòng)具有相關(guān)性(Correlation)，主要形成于瞬時(shí)型神經(jīng)節(jié)細(xì)胞之間。接著我們用含γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid，GABA)的標(biāo)準(zhǔn)灌流液對(duì)視網(wǎng)膜進(jìn)行灌流，發(fā)現(xiàn)持續(xù)型和瞬時(shí)型神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在全域白光下的放電頻率都有所降低，但瞬時(shí)型細(xì)胞間放電活動(dòng)的相關(guān)性卻得到了加強(qiáng)。當(dāng)使用GABA受體的抑制劑印防己毒素(Picrot

3、oxin，PTX)時(shí)，持續(xù)型和瞬時(shí)型細(xì)胞在全域白光下的放電活動(dòng)都有明顯增強(qiáng)，但瞬時(shí)型細(xì)胞間的相關(guān)性卻減弱了。GABA和PTX對(duì)持續(xù)型細(xì)胞間的同步化放電都沒有顯著的作用。這些結(jié)果提示GABA能抑制性通路參與調(diào)節(jié)了神經(jīng)節(jié)細(xì)胞間相關(guān)性的形成，GABA能通路在抑制細(xì)胞放電頻率的同時(shí)卻使細(xì)胞間相關(guān)性的程度得到增強(qiáng)。 由于PTX可以同時(shí)抑制GABAA受體和GABAc受體，為了考察哪種受體對(duì)相關(guān)性放電活動(dòng)的調(diào)節(jié)起主要作用，我們又對(duì)視網(wǎng)膜分別施

4、加了能特異性調(diào)節(jié)這兩種受體活性的藥物，包括GABAA受體的拮抗劑荷包牡丹堿(Bicuculline,BIC)和激動(dòng)劑蠅蕈醇(Muscimol，MUS)，還有GABAc受體的拮抗劑1，2,5,6-四氫吡啶-4-甲基磷酸((1，2,5,6-Tetrahydropyridin-4-y1)methylphosphinic acid，TPMPA)，并把分析重點(diǎn)放在瞬時(shí)型細(xì)胞之間形成的相關(guān)性放電活動(dòng)上。結(jié)果表明，BIC可以增強(qiáng)細(xì)胞的放電頻率并減弱細(xì)

5、胞間的相關(guān)性反應(yīng)；MUS在抑制細(xì)胞放電率的同時(shí)卻增強(qiáng)了細(xì)胞間的相關(guān)性放電活動(dòng)；而TPMPA對(duì)瞬時(shí)型細(xì)胞的放電頻率和相關(guān)性都沒有明顯的作用。這些結(jié)果提示GABAA受體介導(dǎo)的抑制性輸入在相關(guān)性放電活動(dòng)中起主要作用，它的激活可以增強(qiáng)相鄰細(xì)胞間的協(xié)同反應(yīng)。 同時(shí)，我們發(fā)展了一種新的基于子序列分布差異度量(Measurementof sub-sequence distribution discrepancy，MSDD)的多維數(shù)據(jù)處理方法來

6、分析群體神經(jīng)元活動(dòng)的協(xié)同放電模式。MSDD方法用于分析一群神經(jīng)元在一種特定條件下的群體協(xié)同反應(yīng)模式時(shí)是有效的。本文的計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)把該方法應(yīng)用于比較兩種不同條件下一群神經(jīng)元群體的協(xié)同活動(dòng)時(shí)，它可以反映出協(xié)同活動(dòng)模式的改變，但并不能很好的體現(xiàn)出整體協(xié)同反應(yīng)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)。 綜上所述，GABAA受體介導(dǎo)的抑制性通路的活動(dòng)可以使相鄰的神經(jīng)元群體在放電率降低的同時(shí)形成相對(duì)比較強(qiáng)的相關(guān)性放電活動(dòng)。GABA能輸入更傾向于對(duì)非相關(guān)性的信號(hào)形成