幼年小鼠初級聽皮層第Ⅴ層錐體神經(jīng)元電生理特征及膽堿能調(diào)控機制.pdf

1、聽皮層（auditory cortex，AC）是聽覺通路中的最高級聽覺中樞，對聲信息進行編碼和加工。其中初級聽皮層（primary auditory cortex，AI）第Ⅴ層(layer five，L5)兼具信息整合和輸出的功能，在聽信息加工中有著重要的作用。在體研究表明，AI可通過學習產(chǎn)生頻率特異性的聽覺感受域可塑性，該可塑性受膽堿能系統(tǒng)調(diào)控，并且與毒蕈堿受體（muscarinic receptor,mAChR,即M型受體）密切相關(guān)

2、。由于現(xiàn)有的研究主要集中在成年動物，缺乏對幼年小鼠AI-L5錐體神經(jīng)元內(nèi)在特性的研究，并且關(guān)于其聽覺可塑性在細胞水平作用的機制尚不清楚。因此，本實驗結(jié)合電生理和藥理學方法，研究幼年期小鼠AI-L5錐體神經(jīng)元的內(nèi)在特性，及激活膽堿能受體對相關(guān)機制的調(diào)控。研究結(jié)果分為以下四個部分:
　　1.本實驗采用離體腦片全細胞膜片鉗技術(shù)，在幼年期昆明小鼠的三個發(fā)育階段(出生后第10天(postnatal ten days，P10)-P14，n=1

3、85;P15-P18，n=78;P19-P29,n=94)的AI-L5中共記錄到357個錐體神經(jīng)元。結(jié)果表明，L5錐體神經(jīng)元的輸入阻抗和時間常數(shù)在P10-P18內(nèi)隨發(fā)育時間增長而降低，在P19-P29內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài);其靜息膜電位在P10-P18內(nèi)隨發(fā)育時間增長而趨向于超極化，在P19-P29內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)。其中，P19-P29的小鼠AI-L5錐體神經(jīng)元的靜息膜電位顯著低于P10-P14小鼠的，輸入阻抗顯著小于P10-P14小鼠的，激活閾

4、值顯著大于P10-P14小鼠的，閾強度顯著高于P10-P14小鼠的（allp＜0.01）。
　　2.使用卡巴膽堿(carbachol，CCh)研究了在P10-P14、P15-P18和P19-P29這三個發(fā)育階段內(nèi)，激活膽堿能受體對錐體神經(jīng)元電生理特性的影響。結(jié)果表明，激活膽堿能系統(tǒng)可以顯著提高小鼠AI-L5錐體神經(jīng)元的興奮性。神經(jīng)元的靜息膜電位顯著去極化、輸入阻抗顯著增大、激活閾值顯著變小，閾強度顯著降低(allp＜0.01)。<

5、br>　　3.我們先前的研究表明，激活膽堿能受體結(jié)合去極化電流可在錐體神經(jīng)元中誘導產(chǎn)生持續(xù)性放電(persistent activity,PA)，具體表現(xiàn)為刺激結(jié)束后神經(jīng)元的發(fā)放數(shù)顯著增加。本研究表明，在P10-P14、P15-P18和P19-P29這三個發(fā)育階段內(nèi)的小鼠，L5錐體神經(jīng)元均能誘導產(chǎn)生PA，并且在各發(fā)育階段之間產(chǎn)生PA神經(jīng)元的比例無顯著差異(69.0％，63.0％，63.6％)。同時PA的發(fā)放頻率和平臺期電位均無顯著差異。

6、
　　4.通過藥理學的方法阻斷毒蕈堿M1-M4受體，研究了阻斷不同毒草堿受體亞型對神經(jīng)元的基本電生理特性和PA特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，阻斷不同的毒蕈堿受體亞型，對神經(jīng)元基本電生理特性有不同的影響。對PA的研究發(fā)現(xiàn)，分別阻斷毒草堿M1和M3受體，PA均被完全阻斷;阻斷毒蕈堿M2受體，PA的發(fā)放頻率顯著降低(p＜0.01);而阻斷毒蕈堿M4受體，PA的發(fā)放頻率無顯著差異。
　　綜上所述，在關(guān)鍵期內(nèi)小鼠AI-L5錐體神經(jīng)元的興奮性較