单眼形觉剥夺对小鼠初级视皮层时间脉冲依赖突触可塑性整合时间窗影响的初步研究

摘要

目的：观察在脉冲时间依赖的刺激（Spike-timing-dependent plasticity, STDP）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区突触可塑性的影响及其机制的研究。
　　方法：选择健康C57BL/6小鼠，雌雄不限，随机分为：正常对照组（P21）14只；单眼形觉剥夺组，右眼缝合3天（P21）14只。制备400μM的视皮层脑片，采用可视化膜片钳全细胞模式记录C57BL/6小鼠正常组（P21）、单眼剥夺3天(P21)组(含剥夺侧皮层、非剥夺侧皮层)视皮层V1B区脑片Ⅱ-Ⅲ层锥体神经元兴奋性突触后电位（excitatory postsynaptic potential，EPSP）及兴奋性突触后电流（excitatory postsynapticcurrent，EPSC）。应用pClamp10(Molecular device, LLC)软件进行数据采集，分析及作图。采用SPSS11.0统计软件进行统计学处理，计量资料统一使用均数±标准误表示。
　　结果：⑴正常饲养组小鼠视皮层V1B区Ⅱ-Ⅲ层锥体神经元予间隔ΔtPre-Post=10ms刺激后EPSP反应增加，可成功诱导tLTP，但当ΔtPre-Post=100ms则未能诱导LTP(Δt=+10ms:124.1±3.9％,n=9,7;Δt=+100ms:100.4±3.3%, n=10,7; p<0.001)。⑵分别给予正常饲养组小鼠V1B区Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元间隔Δt=-10ms的刺激后可成功诱导LTD，而间隔为Δt=-100ms时不能诱导出LTD(Δt=-10ms:76.5±3.5%, n=9,7;Δt=-100ms:101.2±1.5%, n=10,7; p<0.001)。③正常饲养组小鼠视皮层STDP整合时间窗为-100ms~+50ms。⑶单眼剥夺组小鼠剥夺侧初级视皮层分别给予ΔtPre-Post=10ms,100ms的STDP条件刺激均可诱导出LTP（Δt=+10ms:130.8±1.7%,n=8,5；Δt=+100ms:114.7±0.3%,n=7,5;P<0.001）。②单眼剥夺组小鼠剥夺侧视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元在间隔分别为Δt=10ms,100ms的STDP刺激下均可诱导出LTD（Δt=-10ms:74.8±0.77%,n=8,5；Δt=-100ms:92.5±0.67%,n=7,5;P<0.001）。③单眼剥夺组小鼠剥夺侧初级视皮层STDP整合时间窗为-200ms~+200ms。⑷单眼剥夺非剥夺侧视皮层分别给予ΔtPre-Post=10ms，50ms的STDP条件刺激诱导出tLTP（Δt=+10ms:129.6±1.5%,n=8,5;Δt=+50ms：120.5±0.9%,n=8,5），而当ΔtPre-Post=100ms时，未能诱导tLTP（Δt=+100ms:101.1±0.6%,n=7,5）。②单眼形觉剥夺3天组小鼠非剥夺侧视皮层分别给予Δt=-10ms的STDP条件刺激可以诱导出LTD，而在Δt=-100ms时则不能成功诱导LTD（Δt=-10ms:79.8±0.79%,n=8,5;Δt=-100ms：99.6±0.89%,n=8,5）。③单眼剥夺组小鼠非剥夺侧初级视皮层STDP整合时间窗为-100ms~+100ms。⑸单眼剥夺3天组与正常组相比NMDAR-EPSC衰减时程延长[τw（ms）：MD：149.10±7.3% n=8,4；NR：99.9±6.8% n=8,4]；使用Ifenprodil阻断NR2b受体，可以使单眼剥夺3天组电流衰减时程的延长作用减弱[τw(ms)：MD：93.59±3.11% n=8,4；NR：89.23±3.9% n=8,4]；Ifenprodil还能够降低电流的强度，这种作用在单眼剥夺3天组的视皮层中更为显著。
　　结论：①单眼形觉剥夺3天改变剥夺侧与非剥夺侧初级视皮层V1B区Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元STDP整合时间窗，剥夺侧视皮层STDP整合时间窗由正常-100ms~+50 ms延长至-200 ms~+200 ms,而非剥夺侧视皮层STDP整合时间窗与正常视皮层时间窗基本相近，提示单眼形觉剥夺后小鼠视皮层可塑性发生了变化。②单眼剥夺组小鼠突触后NMDAR-EPSC电流衰减时程相对延长，NR2B介导电流幅度相对增加、时程增强，提示单眼形觉剥夺小鼠视觉发育关键期内初级视皮层STDP再可塑性变化内在机制可能与NR2B介导电流幅度相对增加及时程增强有关。

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缩略语

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、单眼形觉剥夺对关键期内初级视皮层V1B区可塑性影响

1.1材料与方法

1.1.1实验动物和实验仪器药品

1.1.2实验方法

1.2结果

1.2.1 单眼形觉剥夺三天STDP刺激模式诱导LTP时间窗的变化

1.2.2单眼形觉剥夺三天STDP刺激模式诱导LTD时间窗的变化

1.2.3单眼形觉剥夺三天后STDP整合时间窗的变化

1.3讨论

1.4小结

二、单眼形觉剥夺对STDP可塑性影响内在机制的研究

2.1材料与方法

2.1.1实验动物和实验仪器药品

2.1.2实验方法

2.2结果

2.2.1 单眼形觉剥夺3天NMDAR-EPSC的变化

2.2.2单眼形觉剥夺3天可延迟NR2a向NR2b转化

2.3讨论

2.4小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述:视皮层V1B区双向突触可塑性的机制

致谢

个人简历