不同位置及模式電刺激誘發(fā)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞及視皮層的響應(yīng)特性研究——視覺假體中的電生理研究.pdf

1、視覺假體是近年來出現(xiàn)的一種新興的視覺修復(fù)方法，它使用電刺激誘發(fā)視覺通路的神經(jīng)興奮并產(chǎn)生光幻視，使盲人一定程度上恢復(fù)視覺功能。視網(wǎng)膜的假體研究是近些年的熱點之一，刺入式視神經(jīng)假體由中國C-Sight小組首創(chuàng)性提出。視覺假體的一些尚待研究的基本問題包括:如何驗證電刺激的有效性和可行性，如何檢測電刺激響應(yīng)的時間和空間分辨率，各種視覺神經(jīng)細(xì)胞如何對不同模式的電刺激進行響應(yīng)等。電生理技術(shù)是一種神經(jīng)系統(tǒng)的重要研究手段，使用這種手段可以測量視覺系統(tǒng)的

2、電學(xué)響應(yīng)以評估電刺激的性能。本課題使用電刺激視網(wǎng)膜并記錄神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的動作電位響應(yīng)，使用電刺激視神經(jīng)并記錄視皮層的場電位響應(yīng)，通過研究這些電生理響應(yīng)的特性，以期為視覺假體的基本理論和參數(shù)設(shè)計提供支持和依據(jù)。
　　在電刺激視網(wǎng)膜的研究中，我們采用了膜片鉗技術(shù)對單個神經(jīng)節(jié)細(xì)胞響應(yīng)的動作電位進行記錄，精確研究各種節(jié)細(xì)胞對不同模式電刺激的響應(yīng)特性。研究表明，在較高頻率(100Hz～700Hz)的電刺激下，不同種類節(jié)細(xì)胞的響應(yīng)對刺激脈沖的跟隨

3、能力不同。一些節(jié)細(xì)胞在無法一一跟隨刺激脈沖的狀況下，間歇響應(yīng)的時間模式以細(xì)胞種類呈現(xiàn)差異性。另外，在沒有誘發(fā)正常動作電位的刺激脈沖后，我門發(fā)現(xiàn)了一種小波形，它擁有相較于正常動作電位更短的延遲期和更低的幅度，它可能由刺激脈沖誘發(fā)但非充分回傳至胞體所致。在超高頻率電刺激(2000Hz)下，節(jié)細(xì)胞的響應(yīng)模式隨刺激幅度的變化而變化，并且不同種類節(jié)細(xì)胞的響應(yīng)不盡相同。相位分析和神經(jīng)遞質(zhì)受體拮抗實驗的研究表明，這些響應(yīng)模式均來源于節(jié)細(xì)胞自身的受激興

4、奮，而非視網(wǎng)膜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用。這些結(jié)果說明了選擇性刺激視網(wǎng)膜功能細(xì)胞成為可能，這將為視網(wǎng)膜假體的精確化和功能化做出貢獻(xiàn)。
　　在刺入式視神經(jīng)電刺激的研究中，我們進行了視神經(jīng)的多位點刺激和視皮層的多通道記錄。刺激電極三根為一組刺入視神經(jīng)并以三角形或直線形排列；皮層記錄電極是自制多通道銀球電極陣列，記錄皮層局部場電位。電刺激使用先正后負(fù)或先負(fù)后正的電荷平衡的脈沖電流。研究表明電刺激視神經(jīng)可以誘發(fā)視覺皮層的響應(yīng)，平均閾值電流為20.3士