急性酒精暴露對貓初級視皮層神經(jīng)元反應(yīng)特性的影響.pdf

1、很多生理學(xué)與行為學(xué)的研究都表明酒精對很多視覺功能，如視銳度、對比敏感度、運動知覺等都有不同程度的影響，但是酒精產(chǎn)生這些影響的生理機(jī)制還不是完全清楚。初級視皮層神經(jīng)元的反應(yīng)特性是視覺信息處理與整合的重要生理基礎(chǔ)。大部分的初級視皮層神經(jīng)元會對刺激圖形的某方面屬性具有選擇性反應(yīng)，深入研究酒精對初級視皮層神經(jīng)元反應(yīng)特性的影響對了解酒精影響視知覺的生理機(jī)制具有重要意義。
　　 本工作采用在體胞外單細(xì)胞記錄的方法，研究了急性酒精暴露對貓初級

2、視皮層(17區(qū))神經(jīng)元多種反應(yīng)特性的影響，主要包括：
　　 1.急性酒精暴露對貓17區(qū)神經(jīng)元自發(fā)發(fā)放，視覺刺激誘發(fā)反應(yīng)及信噪比的影響
　　 神經(jīng)元的自發(fā)發(fā)放為神經(jīng)元在沒有受到視覺刺激情況下的發(fā)放情況，代表神經(jīng)元在靜息狀態(tài)下的活動水平。誘發(fā)反應(yīng)則體現(xiàn)了神經(jīng)元對視覺刺激的響應(yīng)情況。信噪比為最大誘發(fā)反應(yīng)與自發(fā)反應(yīng)的比值，可以反映出神經(jīng)元在背景噪音中提取信號能力的強(qiáng)弱。
　　 我們研究了急性酒精暴露對貓初級視皮層神經(jīng)元的

3、自發(fā)發(fā)放，視覺刺激誘發(fā)反應(yīng)及信噪比的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：低濃度酒精下，神經(jīng)元的這些反應(yīng)特性均沒有受到顯著影響。較高濃度的酒精可以導(dǎo)致神經(jīng)元自發(fā)發(fā)放，誘發(fā)發(fā)放與信噪比的顯著下降。我們認(rèn)為這種信噪比的下降是由于最大誘發(fā)發(fā)放(即峰值發(fā)放)比自發(fā)發(fā)放降低更多而導(dǎo)致的。信噪比的下降意味著神經(jīng)元從背景噪音中提取信號的能力的減弱，因而可能是酒精減緩視覺信息傳遞速度的原因之一。
　　 2.急性酒精暴露對貓17區(qū)神經(jīng)元的方位選擇性及方向選擇性的影響<

4、br>　　 初級視皮層神經(jīng)元的方位選擇性與方向選擇性指對具有不同朝向(方位)及不同運動方向的刺激具有選擇性的反應(yīng)，在物體的形狀識別與運動識別中具有重要的作用。我們發(fā)現(xiàn)，在較高濃度下，急性酒精暴露導(dǎo)致神經(jīng)元的方位偏愛指數(shù)顯著下降，而且這種方位偏愛指數(shù)的下降是方位調(diào)諧曲線的波寬與垂直最優(yōu)方位反應(yīng)比共同變化的結(jié)果。酒精對神經(jīng)元的方向選擇性強(qiáng)度整體上沒有顯著性影響，但是具有較強(qiáng)方向選擇性的神經(jīng)元在急性酒精暴露后出現(xiàn)方向偏愛指數(shù)的顯著降低。我們

5、還發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的最優(yōu)方位與最優(yōu)方向在急性酒精暴露后發(fā)生了一定的偏移。低濃度酒精對神經(jīng)元的這些反應(yīng)特性沒有顯著影響。我們認(rèn)為神經(jīng)元的這些反應(yīng)特性的變化主要是由于酒精減弱了皮層中的興奮性系統(tǒng)的作用而引起的。我們的研究結(jié)果為酒精影響形狀識別與運動識別能力等行為學(xué)研究結(jié)果提供了可能的生理基礎(chǔ)。
　　 3.急性酒精暴露對貓17區(qū)神經(jīng)元空間頻率選擇性的影響
　　 神經(jīng)元的空間頻率選擇性指對不同空間頻率的視覺刺激的選擇性反應(yīng)，在對物體空

6、間特性的認(rèn)知中具有重要作用。我們的研究結(jié)果顯示酒精對神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率沒有顯著影響，但是急性酒精暴露導(dǎo)致貓17區(qū)神經(jīng)元的空間頻率選擇性在整體上降低。進(jìn)一步的分析表明，酒精對神經(jīng)元空間頻率選擇性的影響與神經(jīng)元自身的最優(yōu)空間頻率也有一定的相關(guān)性，最優(yōu)空間頻率較高的神經(jīng)元的空間頻率選擇性受酒精的影響相對較大。從興奮型與抑制性的作用角度來看，初級視皮層神經(jīng)元的空間頻率選擇性的機(jī)制與方位選擇性的機(jī)制具有一定的相似性，因此，我們推測酒精對神經(jīng)元空

7、間頻率選擇性的影響也主要是由于酒精對皮層內(nèi)興奮性系統(tǒng)的抑制而導(dǎo)致的。這些結(jié)果為酒精對空間視覺很多方面的損害提供了可能的生理學(xué)解釋。
　　 結(jié)論：急性酒精暴露可以影響貓初級視皮層神經(jīng)元的自發(fā)發(fā)放、視覺刺激誘發(fā)反應(yīng)、方位及方向選擇性與空間頻率選擇性。酒精對皮層內(nèi)興奮性系統(tǒng)的抑制作用所引起的神經(jīng)元對最優(yōu)刺激的反應(yīng)降低可能是導(dǎo)致這些結(jié)果的主要原因。我們的研究結(jié)果一定程度上為行為學(xué)研究中所發(fā)現(xiàn)的與酒精相關(guān)的很多視覺功能的下降提供了可能的神