神经元电活动诱发的树突整合功能的可塑性及其时空特异性

论文摘要

树突整合（dendritic integration）是单个神经元处理不同时空特性的突触信息的关键性过程。这一过程是高度非线性的,依赖于树突的被动膜特性和主动的离子通道特性。活动依赖的长时程突触可塑性（activity-dependent long-term synaptic plasticity）,被认为是记忆形成以及神经回路发育的基本机制。已有的证据表明,神经元的离子通道的活动和表达以及树突的结构都会受到神经元电活动的调节。因而,一个重要的问题就是,树突整合特性是否也受到特定模式的神经元电活动的调节。为了回答这个问题,我们采用大鼠海马急性脑片的膜片钳全细胞记录（whole-cellpatch clamp recording）方法,在单个CA1锥体细胞上,观察两个来自不同时间（突触传入的时间）和空间（树突位点）的兴奋性突触后电位（EPSP）之间的整合效能,并比较其在特定模式的电刺激（paired theta burst stimulation, pTBS）前后的变化。这种pTBS可引起突触传递的长时程增强（LTP）。已知EPSP之间的加和是非线性的,其线性度（linearity）依赖于EPSP的幅度。首先,我们发现,当两个EPSP进行空间加和（spatial summation）时,即两个EPSP在时间上同步但在空间上发生在树突不同位点时,pTBS导致了线性度的升高。其次,我们发现pTBS也导致了来自同一突触位点传入的两个连续EPSP的时间加和

论文目录

• 引言
• SECTION I 材料与方法
• 1.1 脑片标本的制备
• 1.2 电生理记录
• 1.3 数据采集和分析
• SECTION II 实验结果
• 2.1 测定EPSP 在树突中的时空加和特性
• 2.2 树突加和增强的时间空间特异性
• 2.2.1 远端树突加和的增强具有高度的时间选择性
• 2.2.2 树突近端输入的加和线性度变化
• 2.3 神经元电活动对两种基本的树突整合模式的调节
• 2.3.1 LTP 的诱导加强远端树突对兴奋性输入的coincidence detection
• 2.3.2 LTP 的诱导加强近端树突对兴奋性输入的temporal integration
• 2.3.3 LTP 诱导对单路输入时间加和（temporal summation）的增强
• 2.4 LTP 诱导引起的树突非同步整合的离子通道机制
• SECTION III 讨论
• 3.1 树突加和增强的输入特异性
• 3.2 造成树突远端—近端在突触整合增强上的差异性的可能的机制
• 3.3 生理意义
• 参考文献
• SECTION IV 文献综述
• 4.1 神经元整体兴奋性的持续性调节
• 4.1.1 学习训练引起的全局性的神经元兴奋性的改变
• 4.1.2 病理状态或损毁导致的神经元全局性兴奋性的变化
• 4.1.3 离体条件下缓慢产生的非突触可塑性
• 4.1.4 伴随长时程突触可塑性产生的突触后膜全局性兴奋性的变化
• 4.1.5 伴随突触可塑性的突触前神经元整体兴奋性的变化
• 4.2 神经元局部兴奋性的调节
• 4.3 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢