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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

蝗虫复眼光谱敏感性的比较研究——Ⅱ.视网膜电图的光谱敏感曲线

(1)用视网膜电图(ERG)方法测定了9种蝗虫在黑暗、蓝光和橙光适应下的光谱敏感性。(2)9种蝗虫的碚适应光谱敏感曲线峰值均在520—546nm 之间。(3)橙光或蓝光明适应导致不同程度的峰值位移,蓝区的相对敏感性提高,这与光引起屏蔽色素移动效应有关。(4)黑背蝗和稻蝗复眼表面均没有黑白间,橙光适应时出现第二个峰值在蓝区,而蓝光适应则压抑蓝区的敏感性。可能这两种蝗虫还具有蓝敏视色素。(5)佛蝗和黄脊蝗复眼表面均有明显的黑白相间的区域,在有色光适应下这两种蝗虫的光谱敏感性变化最小,没有证据说明多于一种光敏色素。     

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。     

急性低氧对鲫鱼视网膜视杆和视锥信号的不同影响

在保持完整血液循环的鲫鱼眼杯标本上,应用Ａｇ－ＡｇＣｌ电极记录视网膜电图（ＥＲＧ）,研究了急性低氧下不同适应状态ＥＲＧ反应变化的情况,以期分析视锥与视杆通路对急性低氧的敏感性是否不同。结果表明：１．急性低氧对明视ＥＲＧ－ｂ波的影响要远远快于对暗视ｂ波的影响,这说明视锥信号通路比视杆信号通路对缺氧敏感;２．在间视状态下,ＥＲＧ的ｂ波在低氧开始反几分钟内有一个明显的增大过程,而在明视或暗视中皆未观察到     

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.     

海水鱼趋光特性的电生理研究——Ⅲ.鲐鱼视顶盖诱发电位的一般特性和光谱敏感性

1.记录和分析了鲐鱼中脑视顶盖诱发电位(VETP)。波形基本特征同淡水鱼。2.在暗视条件下,光强和振幅间关系无简单规律可循,但峰潜伏期和光强关系满足关系式log(IT)=αlogⅠ+β,其中IT 为峰潜伏期;Ⅰ为刺激光强;α、β为常数。在明视时,此关系式在一定光强范围内依然成立。3.不同强度明适应时和暗适应过程中峰潜伏期的变化表明,决定峰潜伏期的主要因素是刺激光强,和网膜的适应状态关系不大。4.VETP 的暗适应曲线和ERG 的相同。5.VETP 暗视光谱敏感曲线和杆细胞视色素吸收光谱吻合得很好,提示在暗视条件下VETP 单一地反映了杆细胞的活动。在背景光强达4.07微瓦/平方厘米(角膜水平),短波段相对敏感度降低,长波段升高,但峰值并未向长波段位移。结合ERG 的结果推测,在更高背景光强时发生光谱敏感性的浦肯野位移是可能的。