锥体神经元的连接模式对突触后局部电位的依赖

脑皮层的功能连接模式与突触可塑性密切相关,受突触空间分布和刺激模式等多种因素的影响。尽管越来越多的证据表明突触可塑性不仅受突触后动作电位而且还受突触后局部树突电位的影响,但是目前尚不清楚神经元的功能连接模式是否和怎样依赖于突触后局部电位的。为此,本文建立了一个无需硬边界设置的、突触后局部膜电位依赖的可塑性模型。该模型具有突触强度的自平衡能力并且能够再现多种突触可塑性实验结果。基于该模型对两个锥体神经元的功能连接模式进行仿真的结果表明,当突触后局部电位都处于亚阈值时两个神经元无功能连接,如果一个神经元的突触后膜电位高于阈值电位则产生向该神经元的单向连接,当两个神经元的突触后膜电位都超过阈值电位时则产生双向连接,说明突触后局部膜电位分布是神经元功能连接模式形成的关键。研究结果加深了神经网络连接模式形成机制的理解,对学习和记忆的研究具有重要意义。     

胶质细胞在突触形成及突触传导中的作用

近年来,对胶质细胞功能的研究迅速发展.诸多研究都表明胶质细胞不仅为神经元功能发挥提供良好环境,而且还直接影响突触形成及其功能完善.此外胶质细胞也可以通过自身释放化学递质与神经元形成突触联系,参与对神经元兴奋性及突触传导的调节.     

突触前受体

外周和中枢的各类神经元几乎普遍存在着突触前受体,它受到生理学、药理学及临床医学工作者的广泛重视。本文就突触前受体的概念、确证和意义,以及已发现的突触前受体的概况作一简要概述。     

吗啡对大鼠海马神经元突触传递的作用及机制探讨

目的 :从离子通道角度研究吗啡对中枢神经系统兴奋性及抑制性突触传递的作用并探讨其机制。方法 :　原代培养新生Wistar大鼠的海马神经元。采用膜片钳技术研究吗啡对其兴奋性及抑制性突触后电流及谷氨酸诱发电流的影响。结果 :①吗啡可明显增强海马神经元兴奋性突触传递 ,加吗啡后自发兴奋性突触后电流 (sEPSC)的发放频率增加了 ( 2 0 7.8± 2 0 .9) %。此作用可被阿片受体阻断剂纳洛酮阻断 (P <0 .0 1) ;②吗啡对微小兴奋性突触后电流 (mEPSC)的发放频率及谷氨酸诱发电流的幅度没有明显影响 (P >0 .0 5 ) ;③吗啡可明显抑制神经元自发抑制性突触后电流 (sIPSC) ,纳洛酮可拮抗吗啡作用 (n =13 ,P <0 .0 1)。结论 :实验结果提示吗啡对海马神经元的兴奋作用不是由于吗啡直接作用于兴奋性氨基酸—谷氨酸突触传递过程 ,而是可能由于抑制了抑制性中间神经元 ,间接产生的兴奋作用。     

大鼠脊髓胶状质内GABA能神经元突触联系的超微结构研究

本文用免疫电镜方法对脊髓胶状质内ＧＡＢＡ能神经元的突触联系进行了超微结构研究。结果表明;脊髓胶状质内有许多ＧＡＢＡ能神经元胞体和末梢分布;标记的ＧＡＢＡ能神经末梢可作为突触前成分与未标记的ＧＡＢＡ形成输一树突触。未标记的末梢可与标记的ＧＡＢＡ末梢形成输一轴突触。此外,标记的ＧＡＢＡ能神经末梢还可作为突触前成分与标记的ＧＡＢＡ能轴突、树突或胞体形成输－轴、轴－树或轴－体突触,即自调节突触。上述结果揭示：ＧＡＢＡ能末梢可对脊髓胶状质内其它神经元产生抑制或脱抑制作用。值得注意的是胶状质内含ＧＡｎＡ的神经结构可形成各种形式的自调节突触,并借此实现其对脊髓功能的复杂调节。     

锌及锌转运蛋白ZnT3在小鼠海马苔藓纤维的一致性分布

目的 研究游离锌离子和锌转运蛋白ZnT3在小鼠海马的定位以及二的分布是否具有一致性。方法 应用锌TSQ荧光技术、锌金属自显影技术检测含锌神经元内的游离锌离子;应用免疫电镜技术检测ZnT3在含锌神经元轴突终末的分布。结果 游离锌离子和ZnT3免疫反应产物的分布在海马苔藓纤维内的分布具有一致性。在齿状回和CA3区的苔藓纤维内,锌和ZnT3蛋白定位于轴突终末的突触小泡。富含锌离子的含锌神经元轴突终末与CA3区锥体细胞的胞体和树突形成突触。尚可见锌离子存在于突触间隙内。结论 ZnT3向突触小泡内转运锌离子使锌离子聚积在含锌神经元轴突终末的突触小泡内,发挥锌离子的神经生物学功能。     

Ca2+和突触细胞融合

神经突触传递对于神经系统功能的实现具有十分重要的意义,而神经突触传递涉及到突触囊泡膜和突触前膜的融合,3种膜蛋白SNARE特异性识别并形成复合物,从而介导了神经递质的释放。Ca^2 通过其感受器突触结合蛋白而调节了突触细胞的融合过程,也最终影响了神经元的胞吐作用。     

突触可塑性与脑疾病的神经发育基础

大脑神经回路高度有序的神经元活动是高级脑功能的基础,神经元之间的突触联结是神经回路的关键功能节点。神经突触根据神经元活动调整其传递效能的能力,亦即突触可塑性,被认为是神经回路发育和学习与记忆功能的基础。其异常则可能导致如抑郁症和阿尔茨海默病等精神、神经疾病。将介绍这两种疾病与突触可塑性的关系,聚焦于相关分子和细胞机制以及新的研究、治疗手段等进展。     

老年大鼠学习记忆减退的神经基础

对由Ｍｏｒｒｉｓ水迷宫分得的青年、老年记忆正常和记忆减退鼠的脑组织分别进行突触、ＡＣｈＥ纤维、突触素、小白蛋白神经元以及突触体钙离子浓度、膜流动性的定量分析。结果表明老年记忆减退鼠新皮质、海马结构突触素含量、突触、胆碱能纤维、小白蛋白阳性神经元密度及突触体膜流动笥较老年记忆正常和青年鼠明显降低。老年记忆正常鼠与青年鼠各项均无显著差异。本研究提示各研究指标的异常与老年学习记忆减退密切相关。     

可视膜片钳法记录初级传入纤维介导的脊髓背角神经元突触后电流

本文描述了用明胶半包埋法制备带背根脊髓薄片的实验步骤,和在脊髓背角记录由初级传入纤维介导的突触后电流的可视膜片钳法。手术制备一段带背根的脊髓标本,并用20％的明胶包埋在琼脂块上,再用振动切片机切片获得带背根的脊髓薄片。通过红外线可视的引导,在脊髓背角神经元上建立全细胞封接模式。在钳制电压为-70mV条件下,记录自发的和背根刺激引起的兴奋性突触后电流。以传入纤维的传导速度与刺激阈值为指标,可以区分A样纤维与C样纤维兴奋性突触后电流。在钳制电压为0mV条件下,记录自发的和背根刺激引起的抑制性突触后电流。用5μmol／L的士宁或20μmol／L的荷包牡丹碱分离出γ-氨基丁酸能或甘氨酸能的抑制性突触后电流。用可视膜片钳方法可以准确测量脊髓背角神经元的突触后电流,从而研究初级传入突触的传递过程。更重要的是,在红外线可视观察的帮助下,建立膜片钳封接的成功率显著提高,同时也使记录研究脊髓背角深层神经元变得更加容易。本研究为探索初级传入突触传递过程提供了一个有效的方法。     

长时程增强效应初始阶段有突触前蛋白簇数目的快速增加

突触传递的长时程增强效应 (ＬＴＰ)和长时程抑制效应 (ＬＴＤ)反映神经元间突触传递效能的变化 ,目前认为这是学习和记忆的基础 ,而谷氨酸受体在ＬＴＰ和ＬＴＤ的诱导中起关键作用。海马是与学习和记忆功能密切相关的脑区 ,Ａｎｔｏｎｏｖａ等近来研究发现 ,体外培养的海马神经元在ＬＴＰ初始阶段有突触后谷氨酸受体 (ＧｌｕＲ1)簇数目的增加 ,而且在突触前神经元有突触前蛋白簇突触素数目以及突触素与谷氨酸受体共存位点数目的快速、持久的增加。进一步实验证明ＬＴＰ初始阶段并没有新蛋白的合成 ,突触前和突触后神经元蛋白质数目的快速增…     

视网膜双极细胞的突触传递

双极细胞是视网膜中处于信号传递的直接通路中的中间神经元,以带型突触传递由分级电位编码的视觉信号。近年来,应用膜电容测定、钙光成像等技术,对双极细胞递质释放的特点及动力学特性进行了细致的研究,不仅有助于阐明这些细胞独特的生理功能,也对了解以带型突触传递信号的感觉神经元的功能特性提供了启示。     

突触前α7烟碱受体对海马神经元兴奋性突触传递的调控

采用盲法膜片钳技术观察突触前烟碱受体(nicotinic acetylcholinel receptors,nAChRs)对海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触传递的调控作用。结果显示,nAChRs激动剂碘化二甲基苯基哌嗪(dimethylphenyl—piperazinium iodide,DMPP)不能在CAl区锥体神经元上诱发出烟碱电流。DMPP对CAl区锥体神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic current,sEPSC)具有明显的增频和增幅作用,并呈现明显的浓度依赖关系。DMPP对微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic current,mEPSC)具有增频作用,但不具有增幅作用。上述DMPP增强突触传递的作用不能被nAChRs拮抗剂美加明、六烃季铵和双氢-β-刺桐丁所阻断,但可被α-银环蛇毒素阻断。上述结果提示,海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触前nAChRs含有对α-银环蛇毒素敏感的胡亚单位,其激活可增强海马CAl区锥体神经元突触前递质谷氨酸的释放,从而对兴奋性突触传递发挥调控作用。     

离体培养的小鼠脊髓固有神经元的突触构筑

运用电子显微镜观察分析原代分离培养鼠胚脊髓的固有神经元的突触构筑。培养中主要可见中、小型神经元,彼此之间可形成大量的突触,以非对称性突触占多数,有轴-树突触和轴-体突触,树-树突触为少见。根据以前学者分类标准将终扣分成S、F、M、和G四型。超微结构有利于提示固有神经元经过简单突触从脊髓固有神经纤维接受突触传入,表示它们的冲动只是突触后机制控制信息传递。     

大鼠海马神经元突触超微结构的增龄变化

目的为研究脑老化过程中学习、记忆功能减退的神经结构基础提供实验依据。方法应用透射电子显微镜,观察比较从出生1 d至24月龄（1 d、1月龄、3月龄、6月龄、18月龄、24月龄）的Sprague Dawley大鼠海马神经元突触超微结构的随增龄变化,同时观察与脑老化密切相关的指标脂褐素沉积。结果在大鼠6月龄之前,随着月龄的增加,海马神经元突触超微结构的发育逐渐完善,至6月龄大鼠突触数量明显增多;此后突触数量逐渐减少,至24月龄大鼠神经元突触数量最少。从1月龄开始海马神经元内即可见少量脂褐素颗粒沉积,随着月龄的逐渐增加,至24月龄时脂褐素颗粒沉积显著。结论青年期大鼠的海马神经元突触发育最好,进入老年期后,突触结构受损,老年期损伤最为严重,同时伴有大量的脂褐素颗粒沉积。     

突触的可塑性与学习,记忆机制

位于哺乳动物海马、小脑皮层的不同类型的可塑性突触,分别具有突触传递的长时程强化(LTP)或抑制(LTD)现象,它们可能是某些经典条件反射形成的基础。以LTD型突触为记忆装置的小脑局部神经网络,具有典型的适应控制能力。突触可塑性的另一类表现是突触前纤维长芽,有证据表明,伴随大脑—红核系统条件反射的建立,在红核神经元胞体附近有新的突触形成,这可能是长期记忆的基础。     

“星杂579”鸡视顶盖结构和突触类型的研究

本文应用透射电镜技术对“星杂579”鸡的视顶盖超徽结构和突触类型进行研究。结果表明,视顶盖的神经元有较丰富的细胞器。突触类型有轴-树突触、轴-轴突触,树-树突触、轴-轴-树串联突触、树-轴-树、轴-树-轴并联突触和轴一体突触。     

神经元突触前可塑性的结构及分子基础

突触可塑性是神经元间信息传递的重要生理调控机制,它包括突触前可塑性和突触后可塑性.突触前可塑性是指通过对神经递质释放过程的干预、修饰,调节突触强度的过程.突触强度的变化,是通过影响量子的大小,活动区的个数和囊泡释放概率来实现的.而突触前囊泡活动尤为重要：从转运、搭靠、融合至内吞进入下一轮循环,每一步都是由一群互相作用的蛋白质共同完成的.     

神经细胞粘附分子与记忆

记忆的形成阶段包含着神经元突触的可塑性变化过程.近年来的研究表明,神经细胞粘附分子可同时增进突触的可塑性和维持突触结构的稳定性.许多研究证实神经细胞粘附分子对与学习和记忆相关的过程起着一定的调节作用.     

激光共聚焦扫描显微镜和透射电镜观察大鼠纹状体内谷氨酸能突触连接的对比观察

目的 探讨使用激光共聚焦扫描显微镜 (Laser scanning confocal microscope,LSCM)观察大鼠纹状体内谷氨酸能突触连接的方法的可行性.方法 12只正常大鼠分为两组,6只大鼠进行纹状体中等棘刺神经元的CM-DiI 单细胞标记,然后Ⅰ型囊泡膜谷氨酸转运体(vesicular glutamate transporter 1,VGluT1 )免疫荧光标记,LSCM层扫后三维重建,观察VGluT1阳性位点在中等棘刺神经元树突上的分布.另外6只大鼠用TEM观察不对称性突触在纹状体神经元树突上的分布.对两种方法的结果进行比较.结果 用LSCM 和TEM方法观察到的纹状体神经元上谷氨酸能突触连接分布情况一致,没有统计学差异.但LSCM更具优越性的是,可以对图像进行三维重构,从而有利于对神经元之间突触连接的空间分布观察和定量分析.结论 神经细胞荧光标记技术结合LSCM观察是考察纹状体神经元上谷氨酸能突触连接的有效方法.