突触自身稳态可塑性在大鼠视觉发育及异常视觉经验中的作用研究

论文摘要

目的通过离体脑片膜片钳方法记录的视觉发育关键期前、关键期内以及单眼形觉剥夺大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的微小兴奋性突触后电流（miniatureexcitatory post-synaptic currents,mEPSCs）参数的分析,研究突触自身稳态可塑性在正常视觉发育及异常视觉环境下的作用机制,观察天然药物A对单眼形觉剥夺大鼠突触自身稳态调节的影响。方法1.正常视觉发育大鼠mEPSCs测定:生后4-21天Wistar大鼠分为三组:1周龄（P4-11）、2周龄（P12-16）及3周龄（P17-21）。制作400μm厚度视皮层的离体脑片,全细胞模式膜片钳记录初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的mEPSCs。Clampfit9.0和SPSS for Windows11.5分别对mEPSCs波幅、频率、上升时间常数、下降时间常数及输入阻抗等各项参数进行分析及统计学处理;2.单眼形觉剥夺及逆转缝合大鼠mEPSCs测定:制作单眼形觉剥夺模型,分别测定剥夺后1-7天初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元mEPSCs,分析各项电流参数;单眼剥夺48h后逆转缝合48h,进行mEPSCs测定及统计学分析。3.离体脑片灌流天然药物A,测定Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元mEPSCs,并设立相应天数的正常对照组。结果:1.正常视觉发育大鼠mEPSCs:第1周随年龄增加,波幅逐渐上升;P4及P6的频率较低,P7至P11期间呈现一定上升趋势,上升与下降时间常数随年龄增加而缩短,后者变化显著。本实验首次观察到在P4-6出现“单通道样”兴奋性电流形态,P7呈现过渡型波形,随后波形趋于正常。生后2周波幅降低,频率增加;生后3周波幅、频率、上升时间常数、下降时间常数均无显著变化,但波幅累积分布具有统计学差异。各实验组输入阻抗无显著差异。2.单眼形觉剥夺大鼠mEPSCs:剥夺侧mEPSCs波幅较对照侧显著增加,频率降低,下降时间常数不同程度延长;形觉剥夺2d时,剥夺侧mEPSCs波幅、频率、下降时间常数变化最显著;剥夺侧与对照侧波幅均较相应天数的正常组增加、频率降低、下降时间常数明显延长;逆转缝合48h后,原剥夺侧波幅下降、频率增加、下降时间常数缩短,与相应日龄正常发育大鼠存在显著性差异;与原对照侧相比,逆转缝合侧mEPSCs波幅增加,频率降低,上升时间常数及下降时间常数增加。3.天然药物A作用后mEPSCs:单眼形觉剥夺1d-7d大鼠视皮层脑片在天然药物A作用后均出现mEPSCs波幅下降、频率上升及下降时间常数缩短,在剥夺3d、4d及7d还可见上升时间常数轻度缩短;单眼剥夺对照侧初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元AMPA介导的mEPSCs在天然药物A作用后,波幅轻度下降,频率轻度增加,上升时间常数、下降时间常数及输入阻抗差异均无显著性;天然药物A对相应日龄正常发育大鼠各项参数均无显著影响。结论:1.正常发育大鼠睁眼前初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元突触自身稳态可塑性变化不稳定,随着睁眼时间延长,突触自身稳态可塑性逐渐下调,于三周后逐渐趋于稳定。2.单眼剥夺后剥夺侧初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元突触自身稳态调节作用显著上调,对侧视皮层轻度上调;单眼剥夺2d即可达剥夺效力的峰值;逆转缝合可以使原剥夺侧视皮层的剥夺效应部分逆转,但未恢复至正常水平;逆转缝合侧初级视皮层也出现突触自身稳态调节作用的上调,但与单眼剥夺组相比其变化幅度较小。3.天然药物A通过增加突触前囊泡释放概率和突触后受体数量,影响突触自身稳态调节,使单眼剥夺大鼠的初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元回路的活动趋于正常;天然药物A对正常发育大鼠的初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元放电无影响。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的及方法
• 一、正常视觉发育Wister大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元突触自身稳态可塑性变化特征
• 1.1 对象与方法
• 1.2 结果
• 1.3 讨论
• 1.4 小结
• 二、单眼形觉剥夺Wister大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元突触自身稳态调节特点
• 2.1 对象与方法
• 2.2 结果
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 三、天然药物A对单眼形觉剥夺Wister大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元突触自身稳态调节作用的影响
• 3.1 对象与方法
• 3.2 结果
• 3.3 讨论
• 3.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述
• 突触自身稳态可塑性及其在视觉发育中的研究进展
• 综述参考文献
• 致谢