年齡及性別相關(guān)的大鼠視皮層細(xì)胞的功能衰退.pdf

1、人和動(dòng)物的視皮層功能會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)出現(xiàn)衰退,如老年視皮層雙眼細(xì)胞減少;老年視皮層細(xì)胞對(duì)視覺(jué)刺激的方位及運(yùn)動(dòng)方向判別能力下降;對(duì)視覺(jué)信號(hào)的分析及提取速度顯著下降,反應(yīng)延遲明顯增長(zhǎng);對(duì)視覺(jué)信號(hào)的提取能力顯著下降,對(duì)圖形的適應(yīng)性增強(qiáng),這些皮層功能的衰退可能是導(dǎo)致視覺(jué)功能年齡相關(guān)衰退的生理基礎(chǔ)。目前的很多研究表明皮層功能衰退部分是由老年皮層抑制系統(tǒng)的退化所導(dǎo)致,老年皮層突觸結(jié)構(gòu)的丟失也是皮層功能衰退的潛在機(jī)制。深入探討隨年齡產(chǎn)生的皮層功能性變

2、化對(duì)了解非病理性老化過(guò)程的機(jī)制及探討延緩衰老的途徑的都十分有意義。
　　本研究采用在體場(chǎng)電位和細(xì)胞外單細(xì)胞記錄方法,比較了老年和青年大鼠視皮層-外膝體通路的短時(shí)程突觸可塑性,比較了老年和青年大鼠初級(jí)視皮層對(duì)閃光刺激的反應(yīng)調(diào)制特性。此外,我們還比較了不同性別老年大鼠的視皮層功能衰退的可能差異。最后,我們用免疫組織化學(xué)的方法研究了神經(jīng)遞質(zhì)GABA免疫神經(jīng)元在老年和青年大鼠初級(jí)視皮層分布的差異。主要取得以下結(jié)果。
　　1.比較了5

3、只老年大鼠和6只青年大鼠外膝體—皮層視覺(jué)通路的短時(shí)程突觸可塑性的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)老年大鼠在25ms-1000ms間隔的雙脈沖刺激抑制比和10Hz~40Hz的串刺激抑制比都要顯著的高于青年大鼠。該結(jié)果提示老年大鼠皮層內(nèi)的抑制性降低,這可能與年齡相關(guān)的皮層內(nèi)GABA能系統(tǒng)退化有關(guān)。
　　2.研究了青年大鼠初級(jí)視皮層51個(gè)神經(jīng)元和老年大鼠初級(jí)視皮層46個(gè)神經(jīng)元對(duì)1,2,4,8 Hz閃光刺激反應(yīng)的特性。發(fā)現(xiàn)老年大鼠初級(jí)視皮層神經(jīng)元的閃光刺激適應(yīng)

4、系數(shù)Ai(Ai定義為反應(yīng)平臺(tái)期的平均發(fā)放數(shù)比初始反應(yīng)的平均發(fā)放數(shù))的平均值在4Hz(young:0.42±0.02;aged:0.33±0.02,P<0.01 t-test)和8Hz(young:0.32±0.02;aged:0.17+0.01;P<0.0001 t-test)比青年大鼠要顯著降低,表明老年大鼠V1區(qū)神經(jīng)元對(duì)高頻閃光刺激的適應(yīng)明顯強(qiáng)于青年大鼠。這一結(jié)果可能與老年大鼠皮層神經(jīng)元更易疲勞有關(guān)。此外,對(duì)比于青年大鼠,老年大鼠初

5、級(jí)視皮層神經(jīng)元的自發(fā)放頻率顯著增高、信號(hào)—噪音比顯著降低、對(duì)閃光刺激的反應(yīng)潛伏期顯著延長(zhǎng)。我們的結(jié)果提示:老年大鼠初級(jí)視皮層神經(jīng)元的多種反應(yīng)特性都比青年大鼠顯著的衰退。
　　3.研究了54個(gè)青年雄性、51個(gè)青年雌雄、48個(gè)老年雄性和46個(gè)老年雌性大鼠初級(jí)視皮層神經(jīng)元對(duì)1,2,4,8Hz閃光刺激的反應(yīng)特性。發(fā)現(xiàn)在老年大鼠組中，初級(jí)視皮層神經(jīng)元對(duì)不同閃光刺激頻率的適應(yīng)系數(shù)Ai不存在性別差異，對(duì)閃光刺激的反應(yīng)潛伏期也不存在性別差異。有趣

6、的是，對(duì)比于雌性老年大鼠，雄性老年大鼠視皮層神經(jīng)元的自發(fā)放頻率顯著提高，信號(hào)-噪音比顯著降低。而青年大鼠視皮層神經(jīng)元的反應(yīng)特性則沒(méi)有呈現(xiàn)性別差異。這說(shuō)明衰老導(dǎo)致的初級(jí)視皮層神經(jīng)元的功能衰退存在性別差異。
　　4.免疫熒光結(jié)果顯示:老年大鼠初級(jí)視皮層GABA免疫神經(jīng)元密度比青年大鼠顯著下降，GABA陽(yáng)性物質(zhì)也明顯減少。此外，老年大鼠中，雌性大鼠初級(jí)視皮層的GABA免疫神經(jīng)元密度要顯著高于雄性大鼠;而青年雌性和青年雄性初級(jí)視皮層的GA

7、BA免疫神經(jīng)元密度則沒(méi)有顯著差異。該結(jié)果提示老年大鼠視皮層的功能衰退可能會(huì)與GABA能系統(tǒng)年齡相關(guān)的衰退有關(guān)，而且這種衰退還存在性別差異。
　　本文結(jié)論：鼠初級(jí)視皮層神經(jīng)元對(duì)閃光刺激的反應(yīng)特性具有明顯的年齡相關(guān)性的變化。與青年大鼠相比，老年大鼠的外膝體-皮層通路的短時(shí)程抑制顯著降低;老年大鼠的初級(jí)視皮層神經(jīng)元對(duì)閃光刺激的適應(yīng)能力顯著增強(qiáng)，反應(yīng)潛伏期顯著延長(zhǎng)，同時(shí)伴隨著自發(fā)放的增加和信號(hào)-噪音比的降低。這些結(jié)果與老年猴和老年貓中觀察