小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的雙峰反應.pdf

1、本文工作是利用多電極記錄系統(tǒng)，結合特定光刺激對新生小雞視網(wǎng)膜的輸出神經(jīng)元(即神經(jīng)節(jié)細胞)在特定條件下的對光反應進行了記錄和研究。主要內(nèi)容包含三個部分：1.視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞上出現(xiàn)的雙峰放電現(xiàn)象及其內(nèi)在時間特征，以及可能的機制；2.非顏色拮抗型神經(jīng)節(jié)細胞中雙峰放電現(xiàn)象和光刺激的關系；3.基于多電極記錄技術的視網(wǎng)膜神經(jīng)元活動的分析方法及應用。 ㈠在重復性給光實驗中，我們觀察到視剛膜上的某些神經(jīng)節(jié)細胞在初始給光刺激時，其反應呈現(xiàn)瞬時型或

2、持續(xù)型。隨著給光刺激的重復施加，這些細胞的對光反應會發(fā)生改變而呈現(xiàn)一種獨特的雙峰特性。其具體表現(xiàn)為：在重復性白光刺激下，此類神經(jīng)元所產(chǎn)生的動作電位發(fā)放頻率的刺激前后時間直方圖上(PSTH)會出現(xiàn)兩個峰值。第一個峰值通常出現(xiàn)在刺激施加后50ms左右，在此之后神經(jīng)元的發(fā)放率會迅速下降至一個很低的水平。在第一次發(fā)放高峰之后100ms左右，此類神經(jīng)元會再次經(jīng)歷一次高發(fā)放過程。不僅如此，實驗數(shù)據(jù)還顯示這種發(fā)放過程中較晚出現(xiàn)的高發(fā)放過程在重復性給光

3、刺激下會表現(xiàn)出逐步適應的特性。與此同時，前一次發(fā)放高峰的時間特性卻始終保持著穩(wěn)定。印防己毒素(Picrotoxin)是一種非特異性的γ-氨基丁酸(GABA)受體拮抗劑。實驗結果顯示，在灌流液中加入印防己毒素可使具有普通瞬時發(fā)放特性的神經(jīng)節(jié)細胞變?yōu)殡p峰發(fā)放。這提示我們在雙峰發(fā)放過程中的兩次峰值發(fā)放的來源可能有所不同，并且后一次發(fā)放過程有可能與γ-氨基丁酸受體的活動有關。 ㈡在實驗中發(fā)現(xiàn)當施加特定顏色的光刺激時，某些經(jīng)典分類理論認為

4、是非顏色拮抗型的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞，其動作電位發(fā)放的時間特性會隨著刺激光顏色的不同而改變。具體表現(xiàn)為：此類神經(jīng)節(jié)細胞在某種顏色光刺激下可能表現(xiàn)出瞬時型或持續(xù)型的反應特征，而在另一種顏色光刺激下卻可能表現(xiàn)出雙峰反應的特征。我們對來自15個視網(wǎng)膜的464個神經(jīng)節(jié)細胞進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)其中大約37.5％的神經(jīng)節(jié)細胞(n=174)在某種特定顏色的光刺激下，其動作電位發(fā)放頻率都會出現(xiàn)雙峰反應特征。除此之外，我們也發(fā)現(xiàn)相鄰神經(jīng)節(jié)細胞之間放電活動的同步性

5、也會隨著顏色刺激的改變而變化。結合之前的實驗結果，這提示我們特定顏色的光刺激有可能會影響GABA受體通路的活動，進而影響神經(jīng)節(jié)細胞放電活動的時間特性。 ㈢傳統(tǒng)的單電極記錄方法至多只能對少數(shù)幾個(通常少于5個)神經(jīng)元進行同步記錄，因此所對應的數(shù)據(jù)處理方法也較為簡單。而在多電極記錄實驗中，我們可以同時對數(shù)十乃至上百個神經(jīng)元的活動進行同時記錄，所以如何對得到的海量實驗數(shù)據(jù)進行合理有效的分析就成為了一個值得人們思考的問題。結合所獲得的視