小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的雙峰反應(yīng).pdf

1、本文工作是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(xì)胞)在特定條件下的對光反應(yīng)進(jìn)行了記錄和研究。主要內(nèi)容包含三個(gè)部分：1.視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞上出現(xiàn)的雙峰放電現(xiàn)象及其內(nèi)在時(shí)間特征，以及可能的機(jī)制；2.非顏色拮抗型神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中雙峰放電現(xiàn)象和光刺激的關(guān)系；3.基于多電極記錄技術(shù)的視網(wǎng)膜神經(jīng)元活動(dòng)的分析方法及應(yīng)用。 ㈠在重復(fù)性給光實(shí)驗(yàn)中，我們觀察到視剛膜上的某些神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在初始給光刺激時(shí)，其反應(yīng)呈現(xiàn)瞬時(shí)型或

2、持續(xù)型。隨著給光刺激的重復(fù)施加，這些細(xì)胞的對光反應(yīng)會(huì)發(fā)生改變而呈現(xiàn)一種獨(dú)特的雙峰特性。其具體表現(xiàn)為：在重復(fù)性白光刺激下，此類神經(jīng)元所產(chǎn)生的動(dòng)作電位發(fā)放頻率的刺激前后時(shí)間直方圖上(PSTH)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)峰值。第一個(gè)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(huì)迅速下降至一個(gè)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(huì)再次經(jīng)歷一次高發(fā)放過程。不僅如此，實(shí)驗(yàn)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(fù)性給光

3、刺激下會(huì)表現(xiàn)出逐步適應(yīng)的特性。與此同時(shí)，前一次發(fā)放高峰的時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在灌流液中加入印防己毒素可使具有普通瞬時(shí)發(fā)放特性的神經(jīng)節(jié)細(xì)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(dòng)有關(guān)。 ㈡在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)施加特定顏色的光刺激時(shí)，某些經(jīng)典分類理論認(rèn)為

4、是非顏色拮抗型的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，其動(dòng)作電位發(fā)放的時(shí)間特性會(huì)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(xì)胞在某種顏色光刺激下可能表現(xiàn)出瞬時(shí)型或持續(xù)型的反應(yīng)特征，而在另一種顏色光刺激下卻可能表現(xiàn)出雙峰反應(yīng)的特征。我們對來自15個(gè)視網(wǎng)膜的464個(gè)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)其中大約37.5％的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(n=174)在某種特定顏色的光刺激下，其動(dòng)作電位發(fā)放頻率都會(huì)出現(xiàn)雙峰反應(yīng)特征。除此之外，我們也發(fā)現(xiàn)相鄰神經(jīng)節(jié)細(xì)胞之間放電活動(dòng)的同步性

5、也會(huì)隨著顏色刺激的改變而變化。結(jié)合之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這提示我們特定顏色的光刺激有可能會(huì)影響GABA受體通路的活動(dòng)，進(jìn)而影響神經(jīng)節(jié)細(xì)胞放電活動(dòng)的時(shí)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(gè)(通常少于5個(gè))神經(jīng)元進(jìn)行同步記錄，因此所對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方法也較為簡單。而在多電極記錄實(shí)驗(yàn)中，我們可以同時(shí)對數(shù)十乃至上百個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)進(jìn)行同時(shí)記錄，所以如何對得到的海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理有效的分析就成為了一個(gè)值得人們思考的問題。結(jié)合所獲得的視