国家自然科学基金(30730099)
- 作品数：23 被引量：38H指数：3
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- 大鼠睁眼前初级视皮层2／3层锥体神经元突触自身稳态可塑性的变化特征被引量：1
- 2009年
- 目的:通过对Wistar大鼠睁眼前初级视皮层2/3层锥体神经元突触AMPA(α-氨基-3-羧基-5-甲基异恶唑-4-丙酸)介导的微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)的测定分析,研究突触自身稳态可塑性在生后早期初级视皮层的作用特点。方法:采用红外可视膜片钳技术全细胞模式记录生后4-11(d)(P4-11)Wistar大鼠初级视皮层脑片2/3层锥体神经元AMPA介导的mEPSCs,钳制电位-70 mV。人工脑脊液中加入河豚毒素(TTX)、荷包牡丹碱(BMI)及2-氨基-5-磷酸基戊酸(AP-5)分离出AMPA介导的mEPSCs,加入阻断剂6-氰基-7-硝基喹喔啉-2,3二酮(CNQX)可消除mEPSCs。使用Clampfit 9.0进行数据分析。结果:P4至P11,大鼠初级视皮层2/3层锥体神经元AMPA介导的mEPSCs的波幅呈现上升趋势,频率自P7至P11逐渐增加,上升时间常数及下降时间常数均呈缩短趋势,以下降时间常数变化为著。P4至P7可见"单通道样"电流形态。结论:在大鼠睁眼前初级视皮层2/3层锥体神经元亦存在突触自身稳态可塑性调节机制,其作用特点不同于睁眼后。
- 邢咏新赵堪兴
- 关键词：视皮质突触可塑性
- 大鼠图形视觉诱发电位的时空频率调谐特性观察被引量：3
- 2014年
- 目的 利用图形视觉诱发电位（PVEP）观察Wistar大鼠视皮层对不同空间和时间频率视觉刺激的反应调谐特性.方法 实验研究.8周龄Wistar大鼠15只,麻醉后于初级视皮层对应位置开颅并于硬脑膜表面慢性埋置记录电极,采用同样方法于鼻骨处埋置参考电极.分别于术后第3、5、7、9天行PVEP检测.采用图形棋盘格刺激,空间频率分别为0.01、0.02、0.04、0.08 cpd,时间频率分别为l、2、4、6 Hz.采用Matlab及SPSS软件对数据进行处理和统计学分析,比较不同时间、空间频率对大鼠PVEP幅度和潜伏期的影响,以及测量值的个体间变异和重复测量的变异性.结果 0.01、0.02、0.04、0.08 cpd空间频率下,P100波振幅分别为（29.87±10.37）、（31.92±10.98）、（28.46±6.18）、（20.71 ±6.54） μV,差异有统计学意义（F=3.725,P=0.018）;P100波潜伏期分别为（96.25±12.12）、（95.73±15.13）、（101.75±8.11）、（125.58±18.32） ms,差异有统计学意义（F=12.187,P =0.000）.1、2、4、6 Hz时间频率下P100波振幅分别为（30.71 ±8.25）、（29.75±4.76）、（25.79±8.51）、（19.63±6.00） μV,差异有统计学意义（F=6.115,P=0.001）;P100波潜伏期分别为（102.58±16.09）、（101.75±10.32）、（104.25±12.51）、（102.67±13.59）ms,差异无统计学意义（F=0.074,P =0.974）.空间频率为0.04cpd,时间频率为2 Hz时,PVEP的P100波振幅和潜伏期的个体间变异系数最小,而各种刺激条件下重复性测量的变异系数总体上无显著改变.结论 在适宜刺激和记录条件下可获得Wistar大鼠稳定可靠的PVEP记录.Wistar大鼠PVEP的P100波振幅的空间频率、时间频率调谐均表现为低通特性.空间频率对Wistar大鼠PVEP的P100波潜伏期的影响较为显著,而时间频率不影响PVEP的P100波潜伏期.
- 王靖瑞史学锋张伟赵堪兴
- 关键词：视觉诱发电位空间频率
- 光学成像模糊对微扫视性眼球运动影响的研究被引量：1
- 2011年
- 目的:比较正常屈光成像和光学成像模糊条件下人眼微扫视性眼球运动的行为学差异,探讨异常视觉经验对微扫视性眼球运动的影响。方法:将屈光矫正正常或无屈光不正的受试者13例分别在正常屈光成像状态(主导眼为Nd组,非主导眼为Nn组)和增戴-3.00D镜片(主导眼为Bd组,非主导眼为Bn组)条件下进行测试。采用高速眼球运动记录系统对受试者的双眼分别进行注视性眼球运动记录,采用Matlab程序对微扫视性眼球运动成分进行识别、提取和分析。Origin 8.0统计软件及Matlab 2008统计学工具包对各组微扫视幅度、峰值速度、发生频率、微扫视间隔时间等量化指标进行分析和比较。结果:各组间平均微扫视幅度差异无统计学意义,Bd组、Bn组峰值速度和微扫视发生频率较Nd组、Nn组显著降低,Bd组、Bn组微扫视间隔时间较Nd组、Nn组明显延长,两种屈光成像状态下主导眼与非主导眼的以上4个指标比较差异无统计学意义。结论:高速眼球运动记录对评价视觉质量、研究视觉感知与眼球运动行为之间的关系具有重要临床和科学价值。
- 史学锋王婷许丽敏赵堪兴
- 关键词：屈光不正光学眼球运动
- AMPA受体在视觉可塑性中的研究进展
- 2008年
- 突触可塑性研究是探讨弱视发病机制的热点之一。长时程增强（LTP）是突触传递功能可塑性的重要表现形式。近年研究表明，沉默突触转化为功能性突触可能是LTP维持的重要机制。经典的沉默突触只含有NMDA受体，对突触前谷氨酸释放无反应，在突触形成和某些类型的突触可塑性过程中，神经元可通过突触后募集AMPA受体使突触激活。AMPA受体在视觉可塑性中的作用研究对探讨弱视的发病机制有重要意义。本文就AMPA受体的基本特征及其在突触可塑性尤其是视觉可塑性中的作用研究进展进行综述。
- 贾佳赵堪兴
- 关键词：AMPA受体视觉可塑性
- 视频眼动仪系统测量的精确度及不同红外照明强度的影响被引量：2
- 2015年
- 背景目前EyeLink 2000视频眼动仪眼动仪系统已用于临床检测，视频眼动仪系统精确度是衡量眼动仪检测能力的基本参数，但关于视频眼动仪系统精确度的研究目前在中国尚属空白。目的测量视频眼动仪系统精确度，并探讨不同红外照明强度对视频眼动仪系统精确度的影响。方法采用EyeLink2000视频眼动仪对一双人工眼进行检测。将人工眼固定于检测位，在暗室（1 lx室内照明度）下分别于100％、75％、50％红外照明强度下持续记录人工眼的眼动波形，双眼采样频率为1000Hz，每次记录持续60S，以数据点间角距离的均方根值（RMS）计算系统精确度，比较不同红外照明强度下RMS的变化。结果红外照明强度为100％条件下测得眼动仪系统精确度最高，为（0．00501±0．00020）°。随着红外照明强度的下降，测得的RMS值逐渐增加，总体比较差异有统计学意义（F=3791．447，P〈0．01）。组间两两比较差异均有统计学意义（均P〈0．05）。结论EyeLink 2000视频眼动仪在测量眼球运动时具备较高的系统精确度，视频眼动仪红外照明强度可影响其系统精确度。
- 张李娜史学锋赵堪兴
- 关键词：人工眼
- 视觉发育关键期大鼠视皮层Ⅱ或Ⅲ层锥体神经元EPSC—IPSC变化特征被引量：1
- 2012年
- 目的观察正常大鼠视觉发育关键期内双脉冲刺激诱导的视皮层Ⅱ或Ⅲ层锥体神经元兴奋性突触后电流（EPSC）-抑制性突触后电流（IPSC）随发育改变的特征及其相互关系，探讨短时程突触可塑性在大鼠视觉发育关键期突触可塑性变化中的作用。方法实验研究。取健康Wistar大鼠30只，抽签法随机分为A组（生后10～12d）、B组（生后14～16d）、C组（生后21～23d）、D组（生后28～30d）、E组（生后35～37d），每组6只。采用脑片膜片钳全细胞记录技术，将全细胞记录膜电位分别钳制在一50mV、0mV从而电学分离出EPSC和IPSC，以双脉冲系数为观测指标，分析不同天龄组双脉冲刺激（刺激间隔40ms）诱导的EPSC、IPSC发育特征。多组样本比较采用单因素方差分析，多样本均数比较采用Bonferronit检验。结果A～E组大鼠视皮层Ⅱ或Ⅲ层锥体神经元EPSC双脉冲系数分别为0．43±0．08、0．07±0．08、0．10±0．10、0．20±0．07、0．22±0．12，其中睁眼初期即B组双脉冲系数值减小，较睁眼前差异有统计学意义（t=-3．13，P=0．04）。相应组大鼠视皮层Ⅱ或Ⅲ层锥体神经元IPSC双脉冲系数分别为0．6036±0．3021、0．2830±0．0504、0．0287±0．0907、-0．0449±0．1443、-0．3089±0．0553，视觉发育关键期内，随年龄增长IPSC的双脉冲系数逐渐降低（F=5．0799．P=0．0037），且从D组始由正开始转为负数，由双脉冲增强转为双脉冲压抑。结论兴奋性突触后电流对视觉刺激反应迅速，但在视觉发育关键期（生后19～32d）变化不明显；抑制性突触后电流从睁眼开始至视觉发育关键期结束短时程压抑逐渐增强，其在视皮层Ⅱ或Ⅲ层锥体神经元成熟及视觉发育关键期结束过程可能起到更加重要的作用。
- 刘玉燕史学锋牟海燕赵堪兴
- 关键词：神经元可塑性兴奋性突触后电位视皮质锥体细胞
- 猫初级视皮层神经元视觉训练相关的方位调制特性可塑性变化研究被引量：1
- 2011年
- 目的方位调制特性是V1区神经元最显著的特性之一,方位调制特性的发育具有视觉经验依赖的可塑性,本研究旨在定量测定和分析关键期后期幼猫V1区神经元由配对光栅视觉训练诱发的方位调制特性的可塑性变化。方法 采用在体细胞外记录技术,观察轻微麻醉和完全麻痹状态下3只幼猫初级视皮层V1区28个神经元的最优方位和方位选择指数(orientation selection index,OSI),采用非最优方位的高频配对光栅视觉训练13m in,观察训练后神经元最优方位偏移方向和偏移度大小,比较训练前后OSI的大小。结果 视觉训练后,最优方位在86%(24/28)的神经元中偏向训练刺激的方向(正偏离),在14%(4/28)的神经元中偏离训练刺激的方向(负偏离),平均偏移度为7.978°(SD=7.463°)。训练后OSI(0.199±0.096)较训练前OSI(0.159±0.078)增加,差异有统计学意义(t=-3.989,P<0.05)。结论 在发育关键期后期幼猫的初级视皮层,神经元具有明显的方位调制特性,感受野内非最优方位参数的光栅训练,通过高频配对刺激诱发的短时程突触传递效能可塑性变化的方式介导了神经元的方位调制特性的修饰变化。
- 谢芳史学锋许丽敏张腾月王嘉星宁玉贤赵堪兴
- 关键词：初级视皮层
- 大鼠外侧膝状体神经元时空频率调谐特性发育观察被引量：3
- 2012年
- 背景外侧膝状体（LGN）是视觉通路中重要的视觉信息处理器官，近年来发现LGN参与运动视觉信息处理，功能磁共振成像检查表明在LGN水平存在着双眼竞争，可能与弱视的发生有关。然而，LGN神经元时空频率特性的研究多限于猴或者猫，大鼠的相关研究较少。目的观察不同年龄段大鼠LGN神经元感受野时空频率调谐特性。方法取睁眼后14—16d组、20～22d组、27～30d组及睁眼后60d组Wistar大鼠各5只，用在体细胞外记录技术，通过正弦光栅视觉刺激分别对各组大鼠LGN神经元感受野时空调谐特性进行检测，观察大鼠LGN神经元时空频率调谐特性随着发育发生的动态变化。结果睁眼后14—16d组、20～22d组、27～30d组及睁眼后60d组大鼠LGN神经元时间和空间频率调谐低通调制和带通调制间神经元数量的差异均无统计学意义（，=0．68、0．47，P〉0．05），4个组大鼠LGN神经元感受野最优时间频率调谐特性成年后达最高值，大鼠LGN神经元的最优时间频率均值分别为（2．5±1．3）、（2．6±1．2）、（2．6±1．1）、（3．6＋1．1）Hz，差异有统计学意义（，=4．53，P〈0．05），睁眼后60d组的最优时间频率明显高于睁眼后14—16d组、20～22d组、27～30d组，差异均有统计学意义（q=4．43、4．10、4．03，P〈0．05），睁眼后14～16d组、20～22d组、27～30d组间的相互比较差异均无统计学意义（P〉0．05）。4个组大鼠LGN神经元的最优空间频率均值分别为（0．04±0．04）、（0．04±0．03）、（0．05±0．03）、（0．05±0．04）cpd，差异均无统计学意义（F=0．58，P〉0．05），而时间频率瞬时带宽及空间频率带宽各年龄组问比较，差异均无统计学意义（F=0．37、1．22，P〉0．05）。结论大鼠LGN神经元感受野时空频率调谐发育特性的不同可能与其在视觉通路中的功能有关。
- 左绪宏史学锋谢芳许丽敏赵堪兴
- 关键词：外侧膝状体空间频率感受野
- 小鼠视觉发育前关键期视皮层神经元反应特性与突触可塑性被引量：1
- 2016年
- 背景人类及哺乳动物的视觉发育主要是在生后关键期内完成的，但此期并非是哺乳动物接受视觉经验刺激的最早期。小鼠等哺乳动物视觉发育的关键期前还存在前关键期。目前，前关键期视皮层神经元的反应特性及突触可塑性研究仍处于探索阶段。目的探讨小鼠前关键期视皮层神经元的反应特性及突触可塑性特点。方法选择生后13～17d的C57BL／6J小鼠48只，分别采用在体膜片钳全细胞记录及离体脑片膜片钳全细胞记录法记录小鼠视皮层第Ⅳ层神经元的电生理反应。在体记录在小鼠麻醉下进行，在电流钳模式下给予步阶电流刺激，测量其在体膜反应特性。给予最优刺激参数的移动光棒刺激，测量其视觉诱发反应特性。完成在体实验后行离体实验，分别测量神经元离体膜反应特性及白质-第Ⅳ层通路刺激条件下的诱发反应特性。采用随机数字表法将实验动物随机分成4个组，各组雌雄比例分配均匀。每组测定12个细胞，按照刺激频率的不同分别行低频刺激（LFS）和高频刺激[0波脉冲刺激（TBS）]模式训练，按照刺激时序的不同进行突触前一后（pre-post）模式和突触后-前（post—pre）模式训练，在-70mV电压钳制下分别记录训练前后兴奋性突触后电流（EPSCs）。采用pClmap10软件对原始数据进行预处理，采用Matlab2008a软件进行统计分析。结果在体成功记录的细胞数为39个，离体记录48个。在体和离体条件下视皮层第Ⅳ层神经元稳态平均发放动作电位（AP）个数分别为1．01±0．03和1．01±0．05，AP阈值分别为（-40．2±3．2）mV和（-39．6＋2．0）mV，阈电流水平分别为（126．7±17．4）pA和（129．6±17．5）pA，差异均无统计学意义（AP数：t=0．512，P=0．610；AP阈值：t=-1．074，P=0．286；阈电流：t=-0．776，P=0．440）。在体最优视觉刺激条件下平均膜电位峰值幅度为（7
- 史学锋赵堪兴
- 关键词：兴奋性突触后电位
- 单眼形觉剥夺对小鼠视觉发育关键期内初级视皮层V1B区tLTP的影响被引量：2
- 2016年
- 目的观察在脉冲时间依赖的刺激诱导模式下单眼形觉剥夺对小鼠视觉发育关键期内初级视皮层V1B区长时程增强（timing long-term potentiation,t LTP）的影响及其对应诱导时间窗的变化。方法选择健康C57BL/6小鼠28只,随机分为正常对照组和单眼形觉剥夺组,每组14只,单眼形觉剥夺组右眼褥式缝合3 d。七氟烷麻醉后,断头、取脑,置于含体积分数95%O2和5%CO2饱和的0~4℃脑片制备液中冷却1~2 min,切取后部2/5脑组织,行400μm冠状连续切片,在脉冲时间依赖的条件刺激诱导模式下采用红外可视膜片钳全细胞模式记录正常对照组、单眼形觉剥夺组（含剥夺侧皮层、非剥夺侧皮层）视皮层V1B区脑片Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元NMDA介导的兴奋性突触后电位（excitatory postsynaptic potentials,EPSP）。结果正常对照组小鼠脑片初级视皮层V1B区Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元予间隔Δt=10 ms的突触前后联合刺激后EPSP反应增加,可成功诱导t LTP,但当Δt=100 ms则未能诱导t LTP[Δt=＋10 ms：EPSP斜率（124.1±3.9）%;Δt=＋100 ms：EPSP斜率（100.4±3.3）%;P〈0.001）。单眼形觉剥夺组小鼠剥夺侧初级视皮层分别给予Δt=10 ms、100 ms的脉冲时间依赖的条件刺激均可诱导出t LTP[Δt=＋10 ms：EPSP斜率（130.8±1.7）%;Δt=＋100 ms：EPSP斜率（114.7±0.3）%;P〈0.001）。单眼形觉剥夺组小鼠非剥夺侧视皮层分别给予Δt=10 ms、50 ms的脉冲时间依赖的条件刺激均可诱导出t LTP[Δt=＋10 ms：EPSP斜率（129.6±1.5）%;Δt=＋50 ms：EPSP斜率（120.5±0.9）%],而当Δt=100 ms时,未能成功诱导t LTP[Δt=＋100 ms：EPSP斜率（101.1±0.6）%]。结论单眼形觉剥夺3 d可以改变小鼠初级视皮层V1B区兴奋性通路的脉冲时间依赖的突触可塑性。剥夺侧较非剥夺侧及正常视皮层t LTP诱导时间窗增宽,有助于从突触可塑性角度解释弱视内在神经突触机制。
- 付俊洪陈霞郭雅图宋德胜
- 关键词：单眼形觉剥夺长时程增强
