海水鱼趋光特性的电生理研究——Ⅱ.蓝圆鲹、鲐鱼视网膜电图 b 波的光谱敏感性

1.鲹ERG b波的暗视光谱敏感曲线峰值在490毫微米,和视色素吸收光谱相比较,短波段(小于456毫微米)曲线上翘,长波段也偏高。前者已证明主要是由于角膜和水晶体的散射和萤光特性,后者可能是由于网膜内包含另一种敏感峰偏长波段的色素,或在暗视条件下有明视系统参与活动。鲐的暗视光敏曲线峰值在480毫微米,和视色素吸收光谱吻合得很好。2.当背景光强(白光)达到一定水平(4.07微瓦/平方厘米),鲹的光敏曲线发生浦肯野位移,峰值移至520毫微米。鲐发生浦氏位移的光强水平要高一些(40.7微瓦/平方厘米),峰值移至525毫微米。     

海水鱼趋光特性的电生理研究——Ⅰ.蓝圆鲹、鲐鱼视网膜电图的一般特性

1.记录和分析了我国主要中上层趋光鱼——蓝圆鲹、鲐鱼在位完整眼的视网膜电图(ERG)。ERG 显示典型的混合型视网膜的特征。ERG 对缺氧极敏感,在阻断循环水几分钟后,b 波迅速减小,留下PIII 和c 波。2.暗视b 波振幅与刺激强度的关系可用非线性方程V/V_(最大)=I~a/(I~a+K)描述。其中V为相应于光强Ⅰ时b 波振幅;V_(最大)为b 波最大振幅;a 和K 均为常数。3.在强光明适应后,鲐b 波阈值在1小时内回复至暗视水平,但鲹却极缓慢,整个暗适应进程超过3小时。4.在明适应过程中,b 波振幅有两种不同类型的变化:当背景光强低时,随适应时间振幅逐渐下降,但当背景光强超过一定水平(40微瓦/平方厘米)后,却随适应时间而增大,这可能是明视系统的适应特点。5.鲹、鲐辨增阈曲线显示相似的特点:当背景光强低时,光强的变化并不引起辨增阈的明显变化,但超过一定水平后两者就是线性关系。不同波长的曲线随着背景光强的增加呈现交叉的趋势,表明存在着几种光谱敏感度不同的感受系统。     

暗视条件下鲫鱼视网膜电图的单变量分析

本工作研究了暗视条件下鲫鱼视网膜电图(ERG)的特性。ERG 波形没有波长特异性。不同波长的 b 波振幅-强度曲线平行性良好。b 波不同时相(上升相、峰值、下降相)的光谱敏感性甚为一致。进而,对颜色混合刺激的 b 波幅值与基于单变量原理所作的预测几乎完全一致。基于这些结果,我们的结论是:在暗视条件下,鲤属鱼 ERG b 波仅反映了杆细胞系统的活动,并非象有些研究所认为的也有明视系统的贡献。     

鳜鱼视觉特性及其对捕食习性适应的研究Ⅰ．视网膜电图光谱敏感性和适应特性

采用电生理方法研究了夜行性凶猛鱼类鳜鱼视网膜电图的一般特性、光谱敏感性和适应特性。顷鱼的视网膜电图不显示典型的混合型视网膜特征。明视和暗视视网膜电图的光谱敏感曲线形状基本相同,峰值都在５３０ｎｍ处,没有出现Ｐｕｒｋｉｎｊｅ氏位移。明适应曲线仅出现下降型变化,暗适应过程异常缓慢。鳜鱼的视网膜仅存在单一的光感受系统,即暗视系统,不可能形成色觉。但级鱼视网膜具有很高的光敏感性,适于弱光视觉。     

鳜鱼视觉特性及其对捕食习性适应的研究

采用电生理方法研究了夜行性凶猛鱼类鳜鱼视网膜电图的一般特性,光谱敏感性和适应特性。鳜鱼的视网膜电图不显示典型的混合型视网膜特征,明视和暗视视网膜电图的光谱敏感曲线形状基本相同,峰值都在５３０ｎｍ处,没有出现Ｐｕｒｋｉｎｊｅ氏位移,明适应曲线仅出现下降型变化,暗适应过程异常缓慢,鳜鱼的视网膜仅存在单一的光感受系统,即暗视系统,不可能形成色觉,但鳜鱼视网膜具有很高的光敏感性,适于弱光视觉。     

人视网膜电图α波成分的研究,特别是有关明适应的影响

(一)利用积分球的方法可使全部視网膜同时受到弥散光的照射。在完全暗适应的情况下,这种刺激所引起的ERG的α波包含一个明显的明視α波和一个更大的暗視α波,后者成为整个α波的波峰;在明視α波之上,又可以辨別出三个小波(α_1,α_2,α_3)。用52° Maxwell投射光刺激也能引起类似的小明視α波,但整个明视α波相对地比暗視α波大得多,后者只出現在α波的波峰之后。 (二)暗視α波与明視α波是通过下列三类实驗来加以区別的:(1)在暗适应过程中,明視α波的振幅几乎是在暗适应一开始就立即明显增长,而暗視α波的恢复則要經过一段潜伏期。(2)在适当的光刺激强度下,当暗視α波的振幅对間隔5秒的重复刺激逐漸减小以至消失时,明視α波的振幅对相继的刺激很少变化。(3)在适当的光强度下,引起暗視α波的有效刺激时間比明視α波的长。 (三)不論是用弥散光照射或Maxwell投射光刺激,在相当大的刺激强度范圍,明視α波的α_(1-3)三个小波和暗視α波四个波之間的峰潜伏期間隔約为7毫秒。不过当光刺激强度减弱,由弥散光引起的各α波的峰潜伏期的增长比用Maxwell投射光刺激时的增长为快。中等强度以下的明适应对各α波的波峰潜伏期的影响很少。 (四)暗視α波的大部分能为很弱的明适应光所抑制,这个明适应光的强度大約只相当于絕对阈值的1000倍。这个敏感度和暗視b波对明适应的敏感度完全相当。在明适应下所剩下的α_s波和α_p波的性质差不多。 (五)对α波成分的分析表明,一个复合的α波是由一种可能从双极細胞层产生的振蕩电位迭加于一个較持久的由感受細胞所产生的負电位之上而形成的。对于以前有关工作所記录到的不同形状的α波以及对各个α波部分的鉴別沒有取得一致意見的原因,曾加以討論。     

棉铃虫蛾复眼光反应特性

用视网膜电位图(electroretinogram,ERG)技术研究了棉铃虫Helicoverpa armigera蛾暗适应过程中对单色光和白光刺激的光感受性变化。结果显示：(1)依ERG振幅大小(峰-峰值),在340～605 nm波谱内有3个大小不等的峰-主峰位于绿 黄光区562 nm,次峰在蓝光区483 nm,第3个峰在近紫外区400 nm,显示其至少有3种感受器;(2)性别、日龄及暗适应时间长短对其光谱敏感性有影响,低龄时雄蛾对单色光刺激较雌蛾敏感,高日龄时相反;1～5日龄内, 3日龄蛾的视网膜电位(ERP)值最高;随暗适应时间延长,其复眼对近紫外区400 nm敏感性明显增加;(3)一定光强度范围内,随单色光和白光光强度增强该蛾复眼的ERP值增大,初期增加较缓,中期较快,呈近似S型曲线,显示其复眼具有较强的光强度自调节和适应机制。     

鲤科鱼视网膜光感受器电位的明适应特性

本实验室以前曾报道,视网膜电图 b 波的敏感度在明适应过程中的变化因背景光强而异:在较弱背景光时随时间逐渐降低,当背景光强达到一定水平后,则在明适应过程中出现一定程度的回复。本工作应用分离、灌流的鲤科鱼视网膜,详细地考察了用谷氨酸分离的感受器电位(PⅡ)的明适应特性。在较弱背景光下,PⅡ敏感度除初始时降低外,不随时间作进一步变化。当背景光强达到一定水平后,与 b 波相似,PⅡ敏感度也随时间而回复。对 PⅡ光谱敏感性和不同波长辨增阈的测定表明,PⅡ的这两型变化交替的光强恰为视杆系统与视锥系统活动交替的光强;当背景光完全压抑视杆系统的活动后(仅接收视杆输入的水平细胞的胞内记录的反应完全被压抑),PⅡ即呈现回复型变化。这些结果提示,b 波的回复型变化部分地反映了视锥细胞的明适应特性。     

中华通草蛉复眼光感受性

运用视网膜电位（Electroretinogram,ERG）技术,对中华通草蛉Chrysopa sinica Tjedar成虫复眼在暗适应过程中对单色光和白光刺激的光感受变化进行了测定。结果表明：（1）在340～605 nm光谱范围内该草蛉的光反应表现3个峰,其中最高峰位于562 nm,次峰在524 nm,第3峰在460 nm;（2）一定光强度（LogI=4.5～0）范围内,其复眼ERG值随光强度的增强而增大,呈近线性增长式样;（3）暗适应时间影响其复眼的ERG值大小,在暗适应100 min时其ERG值达到稳定;（4）中华通草蛉复眼ERG的波形由4个部分组成：开光反应、正相电位、持续负电位和闭光反应。     

关于一种树松鼠圓錐細胞眼的視网膜电图的一些观察

(一)赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)視网膜的結构特征和一般树松鼠相同,它的感受細胞层也有两行,形态上类似圓錐細胞。 (二)研究視网膜电图(ERG)所用的光有两种:弥散光(照射全视城)和呈40°的Maxwell投射光。弱光只引起一个单純的b波,强光引起的ERG为典型明视型的,a波和撤光反应很大。 (三)弥散光引起的ERG的光譜敏感(S_λ)曲綫:暗适应情况下,根据50μVb波所测定的曲綫和視紫紅(λ_(max)502mμ)的吸收光譜比較起来,大体上向长波位移5—10mμ。明适应时(45—145Td,ERG阈上3—3.5对数单位),长波段的相对S_λ升高,藍光段則几无变化。总的Purkinje位移,还沒有符合一般昼間活动松鼠的明視曲綫(λ_(max)525—530 mμ)。在暗适应情况下,用400μVb波为指标所测定的S_λ曲綫却又和在明适应时用慣例的50μV指标所测定的S_1曲綫符合。 (四)Maxwell投射光所引起的ERG的光譜敏感曲綫:在24,000—42,000 Td明适应下所测定的S_λ曲綫,和用弥散光在远較弱(45—145Td)的明适应下所测定的S_λ曲綫基本符合。但是同样在暗适应情况下,用投射光所测得的曲綫比用弥散光所测得的曲綫略向长波位移。 (五)在ERG阈上1—3.5对数单位的弥散光适应下,弥散藍光的log(辨增阈)按log(适应光强度)呈綫性增加,关系綫的斜率0.5—0.6;紅光辨增阈关系线的斜率较小,但变化較大,約从0.25增至0.5。用投射光所作的辨墳阈曲綫的斜率比用弥散光的稍大,紅光和藍光基本上沒有差别。 (六)視网膜照度为340,000Td的Maxwell投射光前曝光2分钟,暗适应曲綫表明ERG阈值下降約3.3对数单位。阈值下降有两个相,第一个相很大(約3单位),16—18分钟时基本上达到平衡值,此后阈值下降又稍加速,但一般不超过0.3单位。前曝光的程度,只影响第一个相的下降速度和大小。 (七)在适当的情况下,可以观察到b波上的3个小波。暗适应过程中,潜伏期愈短的小b波恢复得愈早。明适应时,潜伏期愈长的小b波,愈容易被压抑;墳强刺激,又可以把压抑了的小波重新激发出来。单色光也可以引起各个小b波。窒息时,潜伏期长的小b波先消失。     

关于我国正常人暗适应曲綫的一些观察

本工作测定了我国正常人的暗适应曲线中,并且观察了不同年龄和一天不同时间对暗适应的影响。测定的仪器为Hartinger暗适应仪。从180名10—75岁的正常人暗适应曲线中,可见暗适应后所达到的视阈以16—19岁组为最低,50—75岁组最高;随年龄的增长,暗视能力渐减,但年龄在10—15岁组者除外,他们的视阈比16—19岁组还稍高,表明暗视能力与年龄有一定联系。经统计学检验,不同年龄组间的差异有显著意义。不同年龄组的α曲出现时间,无统计学差异;30％正常人有β曲,出现时间与年龄亦无关。在30名14—53岁正常人一天不同时间测定的适暗应曲线,以晚间视阈最低,中午最高。暗适应30分钟以内,早上、中午和晚上三个不同时间有显著差异;30分钟以后午、晚之间仍有差异,但早、午及早、晚间不明显。午-晚的最大差值为0.33对数单位,早-午的最大差值为0.22对数单位,早-晚的最大差值为0.17对数单位。这种差异主要可能是因为环境照度的不同。     

付里叶变换红外光谱法研究不同条件下菌紫质的结构

本文用付里叶红外光谱法研究了干燥、水合及缓冲液内菌紫质的结构.酰胺Ⅰ和Ⅱ带有多个肩峰,在不同条件下,各峰的频率无明显位移.红外光谱表明,主要为α-螺旋结构,同时含有相当比例的反平行β-束及某些无规结构.酰胺Ⅰ带吸收频率最大值计算的α_n-螺旋频率.     

付里叶变换红外光谱法研究不同条件下菌紫质的结构

本文用付里叶红外光谱法研究了干燥、水合及缓冲液内菌紫质的结构.酰胺Ⅰ和Ⅱ带有多个肩峰,在不同条件下,各峰的频率无明显位移.红外光谱表明,主要为α-螺旋结构,同时含有相当比例的反平行β-束及某些无规结构.酰胺Ⅰ带吸收频率最大值计算的α_n-螺旋频率.     

猫外膝体细胞和视网膜神经节细胞对正弦调制光刺激反应的相位特性

记录了猫外膝体细胞和视交叉纤维对正弦调制光点刺激的反应,作成反应时间直方图(PSTH)。用博里叶分析方法测量不同时间频率下反应的基波相位,作相位-频率特性曲线(PFC)。在暗适应条件下用锥系统的阈下刺激分离出杆系统的反应,这时外膝体细胞的相-频特性为一条负斜率的直线。由斜率所推算的潜伏期平均为81ms。在间视条件下,用 Stiles的二色阈法,分离出锥系统的反应,在这种情况下,相-频特性出现一个十分明显的转折。低频段回归线所对应的潜伏期平均为 107ms,高频段为 39ms。用同样方法分析了神经节细胞(视交叉纤维)的相位-频率特性,结果与外膝体细胞相似,说明与锥系统及杆系统活动有关的时间频率通道在视网膜就已经形成。     

夜行昆虫复眼光感受器的显微和亚显微结构的研究

粘虫蛾的复眼由许多小眼组成。每个小眼有8个小网膜细胞。根据它们形态学上的特征和视小杆的位置,可区分为1个顶细胞、6个主细胞和1个基细胞。 1.顶细胞视小杆在视杆顶端,组织切片上被橘黄-G染色,胞核在暗适应时不发生位移,胞质内有大量核糖体。 2.主细胞视小杆集合成束,均匀排列,占据视杆中段,切片上被光绿染色,胞核在暗适应时向晶锥方向移动,胞质内见不到核糖体。 3.基细胞视小杆在视杆下段轴心内,胞核紧靠基底膜,核与视小杆中间的胞体变细成丝状,内有许多色素小体,胞质内有核糖体。顶细胞与主细胞的胞体横切面上,可见到相邻的细胞膜有微孔相通,微孔附近有胞桥小体。对这三类感光细胞的功能及其在夜间视觉中的作用进行了探讨。     

锯缘青蟹复眼的单一感受系统

锯缘青蟹视网膜电图的暗视光谱敏感曲线的峰值在500nm 左右,与视紫红(λ_max=510nm)的吸收光谱吻合得很好。其波形和振幅-强度曲线与刺激波长无关,均符合单变量原理。在蓝或绿背景光明适应时,长波段的相对光谱敏感性增高。红光明适应未能抑制这种增高,表明它并非是由于对长波敏感的感受系统的存在。在校正了屏蔽色素的选择性吸收特性后,长波段光谱敏感性与暗视时十分接近,提示该现象可能系明适应造成的色素迁移所致。本文结果表明,锯缘青蟹的复眼仅具有单一的感受系统。     

鲫鱼视网膜明、暗适应状态NADPH黄递酶染色的比较

在鲫鱼视网膜上考察了明、暗适应两种状态下视网膜细胞的NADPH黄递酶染色的不同.在暗适应5h的视网膜中,视杆和视锥的内段、部分水平细胞呈深度染色.部分无长突细胞和神经节细胞也有染色.此外,Muller细胞对NADPH黄递酶染色是强阳性.在明适应的视网膜中,光感受器的内段、神经节细胞的染色则较浅,而Muller细胞和水平细胞则呈阴性反应.此外,视杆去极化型双极细胞则清楚地被染色.无长突细胞在两种状态下的染色没有显著差异.Muller细胞,部分水平细胞和视杆去极化型双极细胞中存在诱导型一氧化氮合成酶,其诱导与否取决于视网膜的适应状态.     

真鲷视网膜结构及其视觉特性研究：Ⅱ视网膜光感受细胞超微结构研究

对真鲷光感受细胞的超微结构进行观察,结果表明：视杆外段膜盘为游离膜盘,视锥外段膜盘则为连续的膜结构,视锥和视杆均含有连接纤毛和辅助外段。花萼状突起起源于内段。椭体内充满线粒体,无球状小体。双锥椭圆体并生膜为六层,视锥内段无鳍状突起,视锥突触带,在明适应视网膜中数量增多,在暗适应视网中数量减少,视杆突触带在这两种适应网膜中数量不变,每一杆小球只有一个突触带,而锥小足有４－６个突触带。     

NO对鲫鱼视网膜视杆和视锥信号传递的不同作用

在离体、灌流的鲫鱼视网膜上,考察了一氧化氮(NO)对视网膜电图(ERG)和水平细胞的作用.NO的供体硝普钠(SNP)压抑暗视ERGb波,却增大明视b波,这些作用均可为血红蛋白所阻遏.进而,SNP使视杆水平细胞对光反应减小,而增强L型视锥水平细胞的对光反应.这些结果表明,NO在外视网膜可压抑视杆系统的活动而增强视锥系统的活动.此外,可溶性鸟苷酸环化酶的抑制剂亚甲基蓝对视杆、视锥水平细胞的作用恰与SNP作用相反,这提示NO的作用可能由cGMP所介导.对NO的作用位点提出了工作假设.     

小苎麻赤蛱蝶复眼的紫外光敏感性

用电生理方法细胞外记录并测定完整的小苎麻赤蛱蝶(Vanessa cardui)成虫复眼的光谱敏感特性.暗适应下,所测光谱在波长约530毫微米处有最大敏感峰.近紫外光波长355—360毫微米处也呈现较高的敏感次峰,它可被长波段适应光选择性地增高和分离.当复眼为短波段适应光作用时,355—360毫微米峰基本上被抑制,并导致530毫微米处敏感性的增加和分离.小苎麻赤蛱蝶复眼可能分别含有吸收峰在530和355—360毫微米的两类视色素.