猫前内侧上雪氏区视神经元对运动随机线条的反应

对于运动信息在脑内的加工,一种观点认为分两阶段进行,低级视皮层只对运动图形内部成分的取向进行调谐,高级视皮层整合低级视皮层的输入,对图形整体的运动方向敏感。用网格（plaid）作为刺激的实验表明,在较低级皮层区,细胞多表现为成分方向选择性（Component-motion Selectivity),即对刺激中的取向因素敏感：而较高视皮层的细胞多表现为整体方向选择性（Pattern-motion Selecitivity),对运动整体的方向敏感,从而支持运动信息加工的“两阶段”理论。实验中,用一系列运动随机线条刺激（random line patterns)。研究猫前内侧上雪氏区（Anteriormedial lateral suprasylvian area,AMLS)神经元的方向调谐特性。结果表明多数细胞为整体方向选择性,且随线长增加此类细胞比例下降,而成分方向选择性细胞的比例有所增加,呈现由整体方向选择性向中间类型（Unclassified),由中间类型向成分方向选择性变化的趋势,提示整体或成分方向选择性可能并非细胞的固有特性,而是可以随刺激取向因素的变化而改变的。     

胼胝体输入对猫皮层17/18交界区细胞方向和取向选择性的影响

用抑制性神经递质GABA阻断胼胝体输入、用微机控制的运动光棒作为视觉刺激,用金属电极胞外记录技术,研究猫皮层17/18区交界附近细胞方向选择性和取向选择性的变化.在被检测的48个细胞中,50%细胞的方向选择性强度,54.2%细胞的取向选择性强度发生了改变;约20%细胞的最优反应方向或.及最优取向发生了10-30°的偏移;共有56.2%细胞的方向选择性、58.3%细胞的取向选择性受到明确的影响.这些结果表明胼胝体对皮层细胞视觉反应的贡献是多方面的.     

蛙下丘频率调谐特性方向选择性的建模和仿真

基于Ｆｅｎｇ等人的神经电生理实验结果,建立了关于豹蛙（Ｒａｎａ ｐｉｐｉｅｎ）半规隆凸（ｔｏｒｕｓ ｓｅｍｉｃｉｒｃｕｌａｒｉｓ）核团神经元频率调谐特性方向选择性反应的模型,并在此基础上讨论了模型各个参数对模型方向性反应输出的影响。结果提示：１）听觉系统两侧的相互抑制作用－双耳抑制主要决定频率调谐特性的尖锐性随方向变化的特性;２）前级神经元对不同方位外界声源刺激具有不同强度平均脉冲发放的特征则主要     

猫初级视皮层神经元不依赖于图形取向的方向调谐

设计并利用运动“随机”线条图研究了猫初级视皮层(V1)共91个细胞的方向调谐特性.结果表明, V1区神经元的方向选择性除了存在基于图形成分取向的机制以外,还存在不基于取向因素的机制.当刺激图形中的取向或非取向因素增强时,神经元的方向调谐也会相应转变.     

猫V1区不同外周整合细胞的经典感受野属性研究

以家猫为动物模型,采用细胞外记录的方法,测试了82个初级视皮层细胞的方位和方向调谐以及感受野大小.基于细胞的面积整合特性,区分出52个外周抑制型细胞和30个外周无抑制型细胞.所有被测细胞均存在强的方位选择性,而外周无抑制型细胞比抑制型细胞有更强的方位选择性.两类细胞的方向选择性没有显著性差异.外周抑制型细胞比外周无抑制型细胞有着更大的动作电位发放率.采用两种不同方法测量两类细胞的感受野范围,却产生了不同的结果:用最小反应区测量发现抑制型细胞的经典感受野更大,而用面积整合曲线测量时外周无抑制型细胞的感受野更大.     

猫视皮层细胞对运动光棒刺激的反应特性的定量分析

数据分析方法的不完善影响了关于细胞视觉反应特性研究结果的可靠性.本工作在分离视觉反应中方向和取向选择性因素的基础上.采用“积分平均”的手段.且将取向选择性理解为“强度随取向的变化率”,得到一种较为准确全面地表现细胞有关反应特性的定量分析法,可以体现出一些以往各方法无法反映出的差别,我们用此方法分析了猫视皮层细胞对运动光棒刺激的反应特性及其相关性.发现取向选择性因素对总反应的贡献较方向选择性大;反应强度,方向选择性和取向选择性三者间存在着弱相关.最优方向、最优取向及方向选择性最强的方向三者间有一定的偏离.     

调频声调制方向选择性与其前掩蔽的关系:小鼠下丘细胞内记录研究北大核心CSCD

细胞外记录研究报道听中枢神经元的调制方向选择性和前掩蔽均与神经抑制有关,但由于未能获得抑制性突触输入作用的直接证据,尚存有争议。本研究在20只昆明小鼠(Mus musculus Km)上进行在体细胞内记录,研究了下丘神经元调频声的调制方向选择性或偏好与其前掩蔽之间的关系。共获得93个下丘神经元,对其中37个产生动作电位(action potential,AP)发放且数据完整的神经元做了分析和讨论。在上扫选择性神经元(n=12)频率调谐的高频边存在抑制性突触后电位构成的抑制区,而在下扫选择性神经元(n=8)的低频边存在抑制区,在不具有调制方向选择性的神经元(n=17)频率调谐的高、低频边均未观察到有明显的抑制区,表明这些抑制区是调频声调制方向选择性形成的重要原因。比较上扫和下扫调频声对上、下扫选择性和非选择性神经元的前掩蔽效应,结果显示具有调制方向选择性的神经元,其所偏好方向的调频声对最佳频率(best frequency,BF)声产生的前掩蔽强于非偏好的调频声;而无调制方向选择性神经元,上、下扫调频声的掩蔽效应无差异。以上结果提示,AP后跟随的强抑制性突触后电位可能是调制方向选择性神经元前掩蔽产生的机制。     

视觉细胞反应中方向选择性和取向选择性成分的分离

运动的光刺激常被用于研究视觉神经细胞的方向和取向选择性.但是,在细胞的反应中,两种因素同时存在且混杂在一起; 以往的各种分析方法均因未能有效地解决这一问题而不够准确,对此我们给出了理论和实例证明.本工作引入正余弦函数系对实验数据作最优回归分析.拟合程度好于以往的方法.并且从根本上分离了反应中的方向和取向选择性成分.使对这两种性质的准确定量成为可能.本文对此方法的内在含义作出了解释,并提出了对方向、取向选择性及最优方向、取向的理解.     

红豆杉细胞悬浮培养中不同添加物对细胞生长和紫杉醇合成的影响

采用正交实验检测红豆杉（Ｔａｘｕｓ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ．）细胞悬浮培养中水杨酸、Ｄ－果糖、甘露醇和硫酸镧对细胞生长和紫杉醇（ｔａｘｏｌ）积累的影响。添加１０ｇ／ＬＤ－果糖,可使细胞的鲜重和干重明显增加;添加６０ｇ／Ｌ甘露醇使细胞的鲜重和干重明显减少;１ｍｇ／Ｌ水杨酸仅使细胞鲜重增加,对干重影响不明显;硫酸镧对细胞生长无明显影响。单独添加这４种物质,紫杉醇含量均下降,同时添加     

三种国产阴地蕨科植物中的表皮构造

运用光学显微镜和扫描电镜对三种国产阴地蕨科植物：劲直蕨萁（Ｂｏｔｒｙｐｕｓ Ｓｔｒｉｃｔｕｓ）、小阴地蕨（Ｂｏｔｒｙｃｈｉｕｍ ｌｕｎａｒｉａ）和薄叶阴地蕨（Ｓｃｅｐｔｒｉｄｉｕｍ ｄａｕｃｉｆｏｌｉｕｍ）叶的成熟表皮构造进行了详细观察和研究。它们具有共同的特征：气孔散生,气孔类型无规则型,气孔长轴方向多与叶脉延伸方向一致。但也存在明显区别,特别是劲直蕨萁与另外二个种的区别更为明显：前者表皮细胞垂     

纹外皮层PMLS区反馈投射对初级视皮层神经元反应特性的影响

神经系统中存在大量下行投射,与上行输入一起形成复杂的前馈与反馈回路,调控神经信号的传导和处理,但目前对皮层内反馈投射的功能作用认识还比较薄弱.通过微量注射抑制性神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),使猫纹外皮层后内侧外上雪氏区(area posteromedial lateral suprasylvian,PMLS)局部可逆性失活,使用胞外记录方法,研究初级视皮层17区神经元反应特性的变化.实验结果显示,PMLS区失活后,17区细胞对运动刺激的反应总体减弱,反应的相对稳定性基本不变,最高发放率/自发之比有所下降.与此同时,细胞的方向选择性指数减小,朝向选择性无显著变化.除少数"双向"反应细胞外,绝大部分细胞的最优方向基本不变.进一步分析发现,细胞对各个方向刺激的反应普遍下降,最优方向上的下降程度最大,是导致方向选择性减弱的主要原因.这些结果表明,PMLS区反馈投射可增强初级视皮层的方向选择性,而对朝向选择性影响有限.这一作用特点体现了PMLS区在皮层中偏重处理运动视觉信息的功能.     

A multi-stage model for fundamental functional properties in primary visual cortex

Many neurons in mammalian primary visual cortex have properties such as sharp tuning for contour orientation, strong selectivity for motion direction, and insensitivity to stimulus polarity, that are not shared with their sub-cortical counterparts. Successful models have been developed for a number of these properties but in one case, direction selectivity, there is no consensus about underlying mechanisms. We here define a model that accounts for many of the empirical observations concerning direction selectivity. The model describes a single column of cat primary visual cortex and comprises a series of processing stages. Each neuron in the first cortical stage receives input from a small number of on-centre and off-centre relay cells in the lateral geniculate nucleus. Consistent with recent physiological evidence, the off-centre inputs to cortex precede the on-centre inputs by a small (～4 ms) interval, and it is this difference that confers direction selectivity on model neurons. We show that the resulting model successfully matches the following empirical data: the proportion of cells that are direction selective; tilted spatiotemporal receptive fields; phase advance in the response to a stationary contrast-reversing grating stepped across the receptive field. The model also accounts for several other fundamental properties. Receptive fields have elongated subregions, orientation selectivity is strong, and the distribution of orientation tuning bandwidth across neurons is similar to that seen in the laboratory. Finally, neurons in the first stage have properties corresponding to simple cells, and more complex-like cells emerge in later stages. The results therefore show that a simple feed-forward model can account for a number of the fundamental properties of primary visual cortex.     

初级视皮层神经元响应反应与撤反应的朝向选择性

朝向选择性是初级视皮层(17区或V1)神经元的基本性质,在图形感知中起着关键作用.同时这些神经元对于持续时间大于100 ms的视觉刺激具有清晰的响应反应(Onset responses)和撤反应(Offset responses).以往的研究只关注响应反应的朝向选择性,而忽视了对撤反应的朝向选择性研究.我们比较了响应与撤反应的朝向调谐性质,大多数细胞的撤反应与响应反应基本上具有相似的最优朝向,而撤反应的朝向调谐宽度有窄于响应反应的趋势,撤反应的最优延迟普遍滞后于响应反应的最优延迟.撤反应的朝向选择性略强于响应反应和具有显著长的反应延迟提示,皮层内的反馈输入可能在形成撤反应的朝向选择性中起着作用.本研究揭示了撤反应的朝向选择性在刺激朝向的连续表征和主体在形状知觉的后期对朝向的精细区分中起着作用.     

Directional tunings independent of orientation in the primary visual cortex of the cat

A family of moving ‘random-line’ patterns was developed and used to study the directional tuning of 91 single units in cat primary visual cortex (V1). The results suggest that, in addition to the well-known orientation-dependent mechanism, there is also some kind of orientationindependent mechanism underlying the direction selectivity. The directional tuning of the neurons varies in accordance with the increase of orientation or non-orientation element in the stimulus.