小鼠副嗅球编码信息素信号

许多哺乳动物依靠信息素 (同类的其它动物产生的半化学物质 )启动神经内分泌反应和社会群居行为。啮齿类动物通过两个不同的神经回路———主嗅系和副嗅系探查化学信号。在主嗅系 ,通过被动呼吸或主动吸气 ,嗅上皮的嗅感受神经元可被微量的挥发性物质激活 ,嗅感受神经元投射至主嗅球 ,后者的僧帽 /簇状细胞再投射到嗅皮质。在副嗅系 ,位于鼻中隔基部的犁鼻器 (VNO)主动张缩 ,使其感受神经元接受非挥发性物质的刺激 ,然后将兴奋传至副嗅球 (AOB) ,后者的僧帽细胞再通过内侧杏仁核投射到下丘脑。主嗅系大面积毁损动物的生殖行为保存完好 ,…     

大脑皮层对于对侧皮层单个刺激的重复反应

用单个电刺激直接刺激不麻醉兔的大脑皮层,在对側皮层相应区域引起的反应包含一串頻率10—20次/秒,以表面負电位为主的重复反应。直接刺激胼胝体也可以在两侧皮层引起相同的重复反应,然而两侧之間并不同步。在切断胼胝体后这种反应仍能出現,但将胼胝体和丘脑都沿中綫切开,反应就消失不見。将一側丘脑吸去,保留胼胝体,不論刺激那一侧皮层,都只在丘脑存留侧的皮层才能得到重复反应。从这些結果来看,刺激一側皮层可以通过胼胝体和丘脑,激发另一侧皮层和丘脑之間线路的活动而引起重复反应。     

嗅球对嗅觉信息的处理

哺乳动物的嗅觉系统拥有惊人的能力,它可以识别和分辨成千上万种分子结构各异的气味分子。这种识别能力是由基因决定的。近年来,分子生物学和神经生理学的研究使得我们对嗅觉识别的分子基础和嗅觉系统神经连接的认识有了质的飞跃。气味分子的识别是由一千多种气味受体完成的,鼻腔中的嗅觉感觉神经元表达这些气味受体基因。每个感觉神经元只表达一种气味受体基因。表达同种气味受体的感觉神经元投射到嗅球表面的一个或几个嗅小球中,从而在嗅球中形成一个精确的二维连接图谱。了解嗅球对气味信息的加工和处理方式是我们研究嗅觉系统信号编码的一个重要环节。文章概述并总结了有关嗅球信号处理的最新研究成果。     

封面故事

哺乳动物的嗅觉系统由嗅上皮、嗅球和更高级的嗅觉中枢组成。直接探测气味分子的细胞——嗅感觉神经元位于鼻腔内的嗅上皮上。嗅感觉神经元的纤毛上表达很多气味受体蛋白,这些蛋白可以检测进入鼻腔的气味分子。每个嗅感觉神经元只表达一种特定的气味受体。表达一种气味受体的嗅感觉神经元投射到嗅球中的一到两个嗅小球中,一     

中缝核5-羟色胺能神经投射对嗅球调制效应的研究进展

中缝核5-羟色胺能神经元通过其广泛的神经投射影响大脑多方面的功能,包括抑郁和焦虑、睡眠-觉醒周期、奖赏、决策中的耐心以及性别取向等.背侧中缝核和中央中缝核的5-羟色胺能神经元对嗅球有密集的神经投射,从而调控嗅觉信息的初步表征和编码.近年来,随着电生理、光学成像及光遗传技术的应用,关于中缝核5-羟色胺能神经元对嗅球的调制作用研究不断出现,大量离体和在体实验证据表明中缝核5-羟色胺能神经元对嗅球及嗅觉相关行为有广泛的调制.本文从嗅球不同神经元类型角度,就中缝核5-羟色胺能神经投射对嗅球的调控作用及其神经机制研究进展进行了总结.     

人味觉分析器对称活动的一些资料

先后在21名健康人及1名一侧大脑皮層全切除的病人身上,用酸刺激一侧口腔粘膜,記录两侧腮腺分泌的方法,研究了唾液分泌非条件反射的特性,其阳性与阴性条件反射的建立以及其皮層代表区的部位。获得如下結果: (一)人两側腮腺分泌反射在口腔中的感受面基本上是分开的,以酸刺激一側口腔粘膜主要地引起同侧腮腺的活动。 (二)以酸刺激一侧口腔粘膜为非条件反射,可以建立該側腮腺活动的条件反射,并且还可建立此条件反射的分化。 (三)以两个中性动因分别与两側腮腺的非条件反射活动相結合,則該两动因可分別成为两側腮腺活动的条件刺激物。 (四)人类每側腮腺分泌反射的皮層代表区在同側大脑皮層。     

达乌尔黄鼠犁鼻器和副嗅球的组织结构及嗅球c-Fos表达的季节变化

啮齿动物的犁鼻器和副嗅球与社会通讯和生殖行为有关,主嗅球影响其觅食行为。达乌尔黄鼠（Spermophilus dauricus）是一种具有较低社会行为的储脂类冬眠动物。本研究用组织学和免疫组织化学方法探究了其犁鼻器和副嗅球的结构特点及嗅球神经元活动对季节变化的适应。结果发现,达乌尔黄鼠犁鼻器具有较大的血管,犁鼻器管腔外侧为非感觉性的呼吸上皮（Respiratory epithelium,RE）,内侧为感觉上皮（Sensory epithelium,SE）,RE较SE薄,靠近管腔处为假复层柱状上皮。选取犁鼻器中间部位比较,发现SE的厚度、长度及感觉细胞密度均无性别差异。副嗅球位于主嗅球后方背内侧,由6层细胞构成。侧嗅束穿过副嗅球,位于颗粒细胞层之上。雄性达乌尔黄鼠较雌性有更长的僧帽细胞层和颗粒细胞层。春季（3月）和冬季（1月）达乌尔黄鼠主嗅球的嗅小球层、僧帽细胞层和颗粒细胞层的c-Fos-ir神经元密度显著低于夏季（7月）和秋季（10月）,且冬季外网织层的c-Fos-ir神经元密度显著低于夏季和秋季,说明达乌尔黄鼠在冬季和春季的嗅觉神经活动较弱,呈现出对冬眠的生理性适应。这些结果丰富了动物犁鼻器和副嗅球的形态学资料,并有助于理解冬眠动物嗅觉系统对季节变化和冬眠的适应。     

嗅球僧帽细胞具有编码气味空间信息的能力

刺激源的方位是刺激的重要特性之一.行为学的研究发现,动物能够利用气味到达左右鼻腔的时间差和强度差信息对气味方位进行感知,但作为嗅觉系统第一神经中枢的嗅球,是否具有利用两侧鼻间差信息对气味方位进行编码的能力一直受到质疑.为探讨该问题,在本研究中通过比较嗅球中84个僧帽细胞对同侧气味刺激、对侧气味刺激以及对侧气味刺激略先于同侧气味刺激时的反应,发现有29个僧帽细胞可被同侧气味所兴奋,其中18个虽然对对侧气味刺激不反应,但对侧气味的存在却能显著降低其对同侧气味刺激的反应.另外,50个僧帽细胞在只给予同侧或对侧气味刺激时不反应,但其中11个在对侧刺激略先于同侧刺激的方式给出气味时,表现出明显的兴奋性反应.我们的研究结果一方面提示僧帽细胞具有编码气味到达两个鼻腔的时间差,或气味源位置信息的能力;另一方面也表明对侧刺激不仅能对同侧嗅球僧帽细胞产生抑制效应,还可能存在目前还不明确的机制而产生兴奋效应.     

棕色田鼠与沼泽田鼠犁鼻器和副嗅球的组织结构

用组织学方法研究了棕色田鼠(Microtus mandarinus)、沼泽田鼠(M．fastis)副嗅球和犁鼻器的结构及其在两种鼠间的差异，以此探讨两种田鼠的进化机制与适应功能。两种田鼠的犁鼻器位于鼻腔前端鼻中隔基部的两侧，呈管状结构；沿着犁鼻器的长轴犁鼻管呈现不同的形态学特征，犁鼻管直接开口于鼻腔，从前向后沿着长轴旋转，中间管壁(犁鼻粘膜)变成底部，侧面管壁(假覆层上皮)变成犁鼻管顶壁，最终犁鼻管变小成为一个腺体的分支，不同部位具有不同的组织学特征。通过选取中间相似部位对两种田鼠进行比较研究，发现棕色田鼠犁鼻粘膜比沼泽田鼠厚，而其长度却短于沼泽田鼠。棕色田鼠副嗅球颗粒细胞带宽和僧帽细胞带宽均大于沼泽田鼠，而带长却小于沼泽田鼠。相关分析发现，犁鼻器和副嗅球形态有一定的对应关系，这可能和两个结构之间存在着神经投射有关。棕色田鼠幼体的犁鼻粘膜、神经细胞核、假覆层上皮、血管面积均小于成体[动物学报49(2)：248—255，2003]。     

条件反射形成过程中猴大脑皮层电活动变化的一些观察

实驗在5只成年中国产猕猴(Macaca Mulatta)身上进行。利用在条件反射实驗前不足以引起皮层誘发电位的弱閃光刺激,結合以前肢皮肤电刺激建立条件反射。实驗証明,在条件反射形成的初期和消退过程中,同样強度的弱閃光刺激能在大脑皮层枕叶和頂叶引起明显誘发电位,它的出現早于前肢的条件运动反应。在条件反射巩固之后,弱閃光不再明显地引起誘发电位,而在条件刺激时只有皮层自发电位的去同步化出現,或者甚至不出現大脑皮层电活动的显著变化。     

大腦皮層單個刺激引起的重複表面負電位

用较强的电刺激直接刺激不麻醉动物的大脑皮层,所引起的反应包含以一串频率为10—20次/秒的表面负电位为主的重复反应。这种重复反应在大脑皮层广大区域都可以得到,而以在体感觉运动区得到的最为显著。它可以持续2秒以上,每一个负电位的时程为20—50毫秒,振幅可以达到1毫伏特左右。当这些表面负电位的任一个和另一刺激引起的第一个表面负电位同时出现时,後者减小;在大脑皮层表面局部施加阿讬品或普鲁卡因溶液後,这两种负电位有平行的变化。由於第一个负电位主要是代表锥体神经原顶端树状突的活动,重复反应的表面负电位主要也是代表顶端树状突的活动。在大脑皮层表面局部施加普鲁卡因後,虽然重复反应表面负电位的振幅迅速减小,但是重复反应持续的时间并不缩短。为了引起重复反应,在皮层表面刺激所需的刺激强度比将刺激电极尖端插在座层深1毫米处刺激所需的大几倍。由此看来,重复反应不是发源於顶端树状突。将脑干在上、下叠体之间切断,或将丘脑的感觉核吸去,重复反应的出现不受影响,但是如果将丘脑中央部分吸去,重复反应就不再出现。刺激丘脑这一部分也会在大脑皮层引起图形相同的重复反应。从这些结果看来,重复反应的表面负电位是大脑皮层和丘脑中央部分之间的闭合线路被激发以後,神经衝动周期性冲击顶端树状突的结果。     

电刺激和低镁引起的大鼠内嗅皮层游离钙和钾离子浓度的动态变化

电刺激或降低细胞外的镁离子浓度,会引起Ｎ－甲基－Ｄ－天门冬氨酸受体通道的开放,造成胞内外离子浓度失平衡．使用离子选择性微电极结合脑片技术,对电刺激和低镁溶液引起的大鼠内嗅皮层游离钙和钾离子浓度及电位的动态变化的规律进行了研究。实验结果表明,电刺激和低镁溶液引起的内嗅皮层游离钙和钾离子浓度的改变,在细胞层Ⅳ－Ⅴ（皮层表面下９００－１１００μｍ）变化最大。低镁溶液引起游离钙离子浓度下降,同时钾离子浓度呈双相变化,即先增加后减少。低镁溶液灌流内嗅皮层脑片数小时后,胞外钙离子浓度持续地停留在低浓度水平,而钾离子浓度受影响较小．     

哺乳动物嗅球的神经网络

嗅球(olfactory bulb,OB)是哺乳动物嗅觉感知的第一级中转站,但是OB不只是对嗅觉信息作简单的传递,嗅觉信息受OB内神经环路的动态调节,并转变为时空特异的神经活动信息后才传递给下一级嗅皮层。由于OB可以处理来自于不同气味受体的将近1 000个不同通道的信息输入,也接受了大量的离心输入,同时,还表达了多种激素的受体,因此,OB提供了一个研究神经网络在功能和发育上极为特异的理想模型。现综述了哺乳动物OB的细胞构筑、局部神经微环路、嗅球到不同嗅皮层的向心输入、嗅球接收来自于嗅皮层和脑干调制类的离心输入以及各条神经环路可能的功能和对气味感知的影响。     

皮肤分析器对称活动的进一步研究

本报告对皮肤分析器的对称活动作了进一步的探討。实驗动物为成年家兔和狗。在家兔采用了食物性运动条件反射的方法;在狗則采用电防御性条件反射的方法。实驗結果表明,消退抑制在皮肤分析器的扩散同側強于对側;皮肤两对称点間建立分化后,其兴奋和抑制主要向同側扩散。在家兔我們更进一步証实了皮肤两对称点間不但可以很容易地建立分化,并且这种分化还可以进行信号意义的双向改造,在改造过程中其兴奋和抑制的扩散也有相应的变化。同时还观察了分化在对称点間的传递現象,发現在阳性刺激的同一部位建立对不同頻率的机械刺激的分化抑制后,阳性条件反射向对称部位的传递显著減弱或不出現。根据所获得的实驗資料可以认为,皮肤分析器两对称部位間在机能上有一定的联系,但不如同側两点間更为紧密。因此我們认为,研究分析器的对称活动必須与該分析器的特殊机能联系起来。由于机能的不同,各种分析器两对称部分的活动也就有很大的差异。     

脑室内或脑组织内微量注射吗啡的镇痛效应

(一)本文报告利用家兔脑室內注射和脑內微量注射方法,在保持中枢神經系統完整的条件下,研究嗎啡鎮痛作用部位的結果。 (二)脑室內注射20微克(相当于靜脉剂量的1/500—1/1000左右)可以产生明显而持久的鎮痛作用。注射后1—4分钟即表現作用。根据药液分布的范围等推測作用部位在第四脑室以上水平。 (三)脑室內注射嗎啡对光热刺激鼻部或后肢的痛反应都有效,对电刺激牙髓的痛反应也有效。脑室內注射多种其他药物不产生鎮痛作用。因此鎮痛是全身性的,而且是嗎啡特异作用的表現。 (四)脑內微量注射嗎啡以第三脑室周围灰貭作用最明显,10微克剂量即有鎮痛作用。側脑室壁的尾状核、透明隔以及皮貭下其他部位,注射較大剂量仍无鎮痛作用。 (五)本文提出第三脑室壁灰貭是嗎啡发揮鎮痛的作用部位的新的观点。     

鱼类嗅觉系统和性信息素受体的研究进展

鱼类嗅觉系统包括外部嗅觉器官、嗅神经和嗅球三个部分.嗅觉器官也称为嗅囊,由嗅上皮和髓质组成.气味物质的化学信息主要由嗅上皮上随机分布的嗅觉感受神经元感知,通过嗅神经将嗅觉信息传递到嗅球,嗅球在空间上有不同的功能分区,嗅觉信息经过嗅球各分区整合后分别传入端脑,发挥其生理功能.性信息素在鱼类生殖过程中的作用是通过嗅觉系统来完成的,其中嗅觉感受神经元上的性信息素受体起着重要作用.鱼类性信息素受体的研究主要从两个方面入手,一是从低浓度特异的性信息素引起嗅觉器官电生理反应或行为反应入手,寻找特异的性信息素受体;二是参照哺乳动物嗅觉受体的研究结果,从嗅觉受体基因遗传保守性入手,研究鱼类性信息素受体的结构与功能.     

棕色田鼠脑和行为不同发育阶段副嗅球和主嗅球的细胞活动

本文运用免疫组化显示Fos蛋白的方法首次研究了棕色田鼠脑和行为不同发育阶段副嗅球和主嗅球的细胞活动。当不同年龄阶段的幼鼠同时暴露于自己家庭的熟悉底物和另一家庭的陌生底物时 ,嗅闻和呆在自己熟悉底物上的时间较多 ,直到产后 15d、 2 0d和 2 5d时 ,幼鼠探究不同底物的行为显示出显著性差异。脑的大小随着日龄增加而增加 ,但从产后 1到 15d ,脑重、脑宽和嗅球大小随着日龄增加特别显著。当不同日龄幼鼠暴露于陌生底物或者暴露于自己的熟悉底物时 ,从产后 5到 15日龄 ,主嗅球僧帽细胞层、颗粒细胞层、副嗅球僧帽细胞层和颗粒细胞层Fos免疫阳性细胞随着日龄明显增加 ,但直到 15和 30日龄时 ,和对照组相比 ,陌生底物可引起幼鼠主嗅球Fos免疫阳性细胞明显增加 ,从 2 0日龄起 ,陌生底物可引起副嗅球Fos免疫阳性细胞明显增加。主嗅球颗粒细胞层Fos免疫阳性细胞随着日龄的增加从边缘到中心逐渐出现 ,而副嗅球Fos免疫阳性细胞随着日龄的增加从顶部到底部逐渐出现。以上结果说明产后第 1d到 15d左右可能是棕色田鼠脑结构发育的重要阶段 ,而从此以后棕色田鼠主嗅球和副嗅球就具有区别熟悉气味和陌生气味的能力 ,表明棕色田鼠行为、脑发育和细胞活动间有紧密关系     

顶鼻康吉鳗嗅囊形态的光镜与扫描电镜观察

用光学显微镜和扫描电镜观察了5尾不同体长顶鼻康吉鳗标本嗅囊的形态结构。结果表明：顶鼻康吉鳗嗅囊近卵圆型;嗅囊长径与眼径的比值为1．3～1．6;单个嗅囊的嗅板数为82～122片;嗅板厚度约100μm;嗅板垂直对称地排列于嗅轴两侧,不同部位的嗅板大小和形状不一致;嗅板从嗅轴向两侧分出,至嗅囊腔顶部几乎相互接触;嗅板远离嗅轴端和向嗅囊腔一侧游离,其余部分与嗅囊膜相连;嗅板向嗅囊腔的游离缘分布有许多嗅孔;未观察到次级嗅板,但在嗅板的表面具有脊状隆起和凹陷;嗅板表面密被纤毛,包括非感觉纤毛、感觉纤毛和微绒毛,嗅板远离嗅轴的端部还观察到一种大型的杆状纤毛。嗅板表面存在大量纤毛表明,顶鼻康吉鳗嗅囊的水动力机制应属纤毛摆动型（isosmates）。     

G蛋白γ13亚单位在发育的嗅上皮和梨鼻中的表达模式研究（英文）

G蛋白亚单位以前被认为在味蕾中特异性的表达,和味导素、苦味受体共表达于味蕾的II型细胞。目前的研究发现,Gγ13(G proteinγ-subunit Gγ13)在小鼠不同发育时期嗅上皮和梨鼻均存在表达,包括胚胎期15.5 d(E15.5)、生后期第0 d(P0)、生后期第5 d(P5)、生后期第10 d(P10)、生后期第21 d(P21)和成年期(P40)。研究也表明,Gγ13可能是一个成熟嗅神经和梨鼻神经的分子标记物。m RNA原位杂交表明,Gγ13和Gα亚单位Gαolf(Gαolf在成熟嗅神经细胞中表达)的表达模式在嗅上皮是一致的,Gγ13和Gα亚单位Gαi2(Gαi2在成熟梨鼻嗅神经细胞中表达)在梨鼻上皮共定位。Gγ13的分布不同于标记细胞发育的标记物GAP43(growth associated protein 43)在嗅上皮的分布,它的表达也不同于另外一个G蛋白亚单位Gγ8的表达分布。在P21的嗅觉系统,Gγ13蛋白在嗅上皮嗅毛中表达丰富,在梨鼻的嗅毛表达也丰富。在主嗅球,在颗粒细胞带、外网层、僧帽细胞带均发现Gγ13的阳性信号。而且,m RNA原位杂交也显示,Gγ13在僧帽细胞带表达,表明Gγ13可能参与到僧帽细胞向大脑嗅皮质区的信号输送。在副嗅球,在颗粒细胞层发现微弱的阳性信号。总之,目前的研究表明,Gγ13可能参与嗅上皮和梨鼻的嗅分子信号传导过程。     

切断外侧嗅束后嗅球中僧帽细胞内B—50（GAP—43）mRNA的表达

本工和用原位杂交方法研究大鼠嗅球中僧帽细胞损伤后，Ｂ－５０（ＧＡＰ－４３）ｍＲＮＡ表达的变化。结果表明外侧嗅束切断，导致约４０％的僧帽细胞内Ｂ－５０ｍＲＮＡ表达显著增高。持续到损伤后１０ｄ，在损伤后４周已下降至对照水平。而外侧嗅束切断后，大量僧帽细胞逐渐退化。因此本文工作报道嗅球中部分僧帽细胞，具有应答损伤而致细胞内Ｂ－５０ｍＲＮＡ上升的能力，但这种反应并不伴随被切断的嗅束的再生。