经颅直流电刺激高级视皮层影响初级视皮层神经元的反应特性

摘要

高级视觉皮层区域对初级视觉皮层的反馈影响（feedback or top-down influence）可能在视觉信息处理中起重要作用，但其作用机制目前还不清楚。本研究使用非侵入性（non-invasive）且可逆的经颅直流电刺激改变高级视觉皮层21a区（相当于灵长类的V4区）的兴奋性，分别在tDCS前后记录初级视觉皮层17区（V1）神经元对不同等级外噪声（0、0.2、0.4、0.8）干预的光栅刺激方位和运动方向的调谐反应。我们的研究结果显示，在无外噪声和低的外噪声水平，阳极tDCS（a-tDCS）刺激21a区引起V1神经元的自放电活动和对视觉刺激的诱发反应增强，但由于自发放电活动的升高幅度比诱发反应的大，所以神经元对刺激检测的信-噪比下降，另外，因V1神经元对非最优方位和运动方向刺激的反应升高幅度大于对最优方位和运动方向刺激的反应升高幅度，导致V1神经元对刺激反应的方位和运动方向选择性下降；随着刺激中加入的外噪声水平升高，a-tDCS对V1神经元反应的影响逐渐减弱或不显著。在各级外噪声水平下，阴极tDCS（c-tDCS）刺激21a区引起V1神经元的自发反应和对视觉刺激的诱发反应降低，但自发反应比诱发反应下降的幅度大，因此导致信-噪比增大，由于V1神经元对非最优方位和运动方向刺激反应的降低幅度大于对最优方位和运动方向刺激的反应降低幅度，导致V1神经元对刺激方位和运动方向的选择性显著增强。以上研究结果表明，高级视区21a区活动增强可导致初级视觉皮层神经元的兴奋性升高，但神经元对视觉刺激信号的检测能力降低；21a区活动减弱可引起初级视觉皮层神经元的兴奋性降低，但神经元对视觉刺激信号的检测能力增强。

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经颅直流电刺激高级视皮层影响初级视皮层神经元的反应特性

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第一章 文献综述

1．视觉皮层及分区

2．视觉信息加工

3．视觉的前馈输入和反馈投射

4．选择注意对视知觉影响的研究

5．tDCS对神经活动的影响

5.1．tDCS的定义及分类

5.2．

5.3．tDCS 的优点

第二章 经颅直流电刺激高级视皮层影响初级视皮层神经元的反应特性

1. 前言

2. 材料与方法

2.1．主要试剂与仪器

2.2．实验对象及经颅直流电刺激操作

2.3. 在体单细胞记录和数据分析

3．结果

3.1．刺激对V1区神经元反应特性的影响

3.2．经颅直流电刺激21a区对V1神经元反应的方位和运动方向选择性影响

3.3．经颅直流电刺激21a区对V1神经元诱发反应的影响

3.4．经颅直流电刺激21a区对V1神经元自发放电活动和信噪比的影响

4．讨论

4.1．高级视区对低级视区的调控作用

4.2．高级视觉皮层21a区对初级视觉皮层的反馈作用及作用机制

参考文献

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