SD大鼠初級視皮層第Ⅱ-Ⅲ層興奮性神經元在發(fā)育過程中內部側向突觸聯系可塑性長時程增強效應(LTP)的研究.pdf

1、碩士論文指導小組成員：壽天德 復旦大學生命科學學院 教授石建 復旦大學生命科學學院 教授梅巖艾 復旦大學生命科學學院 教授II◆■復旦大學碩士學位論文 中文摘要中文摘要長期以來，哺乳動物中樞神經系統(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，其中由于視覺經驗很容易被控制，同時控制的結果可以在解剖，生理和分子的水平上進行測量，因此初級視皮層一直以來都是經驗依賴性可塑性的研究材料和重要模型。L T P ( 長時程增強) 就是神經系

2、統(tǒng)突觸聯系可塑性的研究方向之一，被認為參與到了神經系統(tǒng)中神經回路整合以及學習和記憶過程的重要機制。在S D 大鼠初級視皮層的發(fā)育過程中，興奮性神經元第1 I ／I I I 層內部側向突觸可塑性變化的精確時間窗口以及這種側向突觸聯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 層內部側向突觸聯系可塑

3、性發(fā)育變化的動態(tài)過程，揭示了S D 大鼠初級視皮層第1 I ／I I I層內部側向突觸聯系可塑性從強到弱，從有到無的時間窗口，以及此過程中突觸后膜上A M P A 受體的自發(fā)反應變化情況。在了解內部側向突觸聯系可塑性的變化情況后，我們采用雙側刺激的方法研究側向輸入對縱向突觸發(fā)育可塑性的影響，并在這基礎上，采用雙側強直刺激的方法研究了睜眼后側向輸入和縱向輸入在縱向突觸聯系上的相互作用。實驗結果表明：( 1 ) S D 大鼠初級視皮層第1

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

5、層第1 I ／I I I 層興奮性神經元在睜眼前，第1 I ／I I I 層內部突觸聯系L T P 的表達不影響第Ⅳ層到第1 硼I I 層突觸聯系L T P 的表達；( 4 ) S D 大鼠初級視皮層第1 I ／I I I 層興奮性神經元睜眼后，水平方向的( 第1 I ／I I I 層之f o q ) 強直刺激可誘導第Ⅳ層到第1 I ／I l I 層之間的突觸聯系L T P ，但是幅度小于垂直方向強直刺激產生的L T P ；當同時給予水

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