GABA能通路對小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞協(xié)同放電的影響.pdf

1、本論文工作利用多電極記錄系統(tǒng)，結(jié)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)的對光反應(yīng)進行了記錄和研究。主要目的就是考察小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞間協(xié)同放電活動的模式以及視網(wǎng)膜的主要抑制性通路——GABA能通路對協(xié)同放電活動的影響。 根據(jù)互相關(guān)函數(shù)中峰寬的不同，我們首先發(fā)現(xiàn)在小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中主要存在兩種模式的協(xié)同放電活動：一種峰寬只有1-2 ms，表示兩個細胞之間具有嚴格意義上的同步化放電活動(Synchroniza

2、tion)，主要形成于持續(xù)型神經(jīng)節(jié)細胞之間；另一種的峰寬在7-25 ms之間不等，表示兩個細胞之間的放電活動具有相關(guān)性(Correlation)，主要形成于瞬時型神經(jīng)節(jié)細胞之間。接著我們用含γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid，GABA)的標(biāo)準(zhǔn)灌流液對視網(wǎng)膜進行灌流，發(fā)現(xiàn)持續(xù)型和瞬時型神經(jīng)節(jié)細胞在全域白光下的放電頻率都有所降低，但瞬時型細胞間放電活動的相關(guān)性卻得到了加強。當(dāng)使用GABA受體的抑制劑印防己毒素(Picrot

3、oxin，PTX)時，持續(xù)型和瞬時型細胞在全域白光下的放電活動都有明顯增強，但瞬時型細胞間的相關(guān)性卻減弱了。GABA和PTX對持續(xù)型細胞間的同步化放電都沒有顯著的作用。這些結(jié)果提示GABA能抑制性通路參與調(diào)節(jié)了神經(jīng)節(jié)細胞間相關(guān)性的形成，GABA能通路在抑制細胞放電頻率的同時卻使細胞間相關(guān)性的程度得到增強。 由于PTX可以同時抑制GABAA受體和GABAc受體，為了考察哪種受體對相關(guān)性放電活動的調(diào)節(jié)起主要作用，我們又對視網(wǎng)膜分別施

4、加了能特異性調(diào)節(jié)這兩種受體活性的藥物，包括GABAA受體的拮抗劑荷包牡丹堿(Bicuculline,BIC)和激動劑蠅蕈醇(Muscimol，MUS)，還有GABAc受體的拮抗劑1，2,5,6-四氫吡啶-4-甲基磷酸((1，2,5,6-Tetrahydropyridin-4-y1)methylphosphinic acid，TPMPA)，并把分析重點放在瞬時型細胞之間形成的相關(guān)性放電活動上。結(jié)果表明，BIC可以增強細胞的放電頻率并減弱細

5、胞間的相關(guān)性反應(yīng)；MUS在抑制細胞放電率的同時卻增強了細胞間的相關(guān)性放電活動；而TPMPA對瞬時型細胞的放電頻率和相關(guān)性都沒有明顯的作用。這些結(jié)果提示GABAA受體介導(dǎo)的抑制性輸入在相關(guān)性放電活動中起主要作用，它的激活可以增強相鄰細胞間的協(xié)同反應(yīng)。 同時，我們發(fā)展了一種新的基于子序列分布差異度量(Measurementof sub-sequence distribution discrepancy，MSDD)的多維數(shù)據(jù)處理方法來

6、分析群體神經(jīng)元活動的協(xié)同放電模式。MSDD方法用于分析一群神經(jīng)元在一種特定條件下的群體協(xié)同反應(yīng)模式時是有效的。本文的計算結(jié)果表明當(dāng)把該方法應(yīng)用于比較兩種不同條件下一群神經(jīng)元群體的協(xié)同活動時，它可以反映出協(xié)同活動模式的改變，但并不能很好的體現(xiàn)出整體協(xié)同反應(yīng)強度的變化趨勢。 綜上所述，GABAA受體介導(dǎo)的抑制性通路的活動可以使相鄰的神經(jīng)元群體在放電率降低的同時形成相對比較強的相關(guān)性放電活動。GABA能輸入更傾向于對非相關(guān)性的信號形成