猫外膝体神经元非寻常的方位调谐特性——Ⅰ、在正常猫的研究

在九只成年猫上用玻璃电极记录了单个外膝体神经元对不同方位的移动正弦光栅刺激的反应共详细测定了４００个细胞的方位调谐特性。少数外膝体神经元具有非寻常的方位调谐特性,包括：具蝴蝶状调谐曲线的方位调谐特性;双调谐的方位调谐特性和最优方位随刺激光栅空间频率的改变而变化的方位调谐特性。这些细胞非寻常的方位调谐特性往往伴随着非寻常的空间频率调谐特性。空们的方位调谐特性和空间频率调谐特性都不能用Ｓｏｏｄａｋ等提     

视皮层反馈对猫外膝体神经元方位调制特性的影响

以扫描正弦光栅作为刺激,用冰冻法毁损皮层17、18、19区和外侧上雪氏回(LS区)来阻断皮层对外膝体的反馈投射,记录并描绘了猫外膝体597个细胞的方位调制特性.去视皮层猫外膝体神经元的平均方位选择性强度(Bias)为0.154,与正常猫(0.155)几乎相同,其最优方位偏向于水平方位.与正常猫外膝体不同的是,去视皮层猫外膝体失去了最优方位的切向分布规律,用GABA或KCl压抑皮层活动得到了相近的实验结果.结果说明正常外膝体的最优方位切向分布规律来自皮层反馈投射.     

猫外膝体神经元非寻常的方位调谐特性──Ⅱ．在去视皮层猫和视觉剥夺猫（Dark－reared cats）的研究

以移动的正弦光栅作为刺激,用玻璃微电极记录以冰冻法毁损皮层１７、１８、１９区和外侧上雪氏回（ＬＳ）区后的猫外膝体的单细胞反应,测定了了５７９个细胞的方位调谐特性．另外还在视觉剥夺猫外膝体测定了３４４个细胞的方位调谐特性．与正常猫相似,去视皮层猫和视觉剥夺猫外膝体的少数细胞（约占１０％）具有非寻常的方位调谐特性,包括具蝴蝶形调谐曲线的方位调谐特性、双调谐（Ｂｉｍｏｄａｌ）的方位调谐特性和最优方位随刺激空间频率的不同而变化的方位调谐特性。结果表明,外膝体的非寻常的方位调谐特性并非主要由皮层下行投射所致,而是主要与先天遗传因素有关。     

GABA拮抗剂荷包牡丹碱对猫外膝体神经元方位调谐特性的影响

在十二只成年猫上用多管玻璃微电极记录了外膝体神经元对不同空间频率和不同方位的移动正弦光栅刺激的反应,共详细测定并对比研究了３８个方位敏感性细胞在微电泳荷包牡丹碱前后的方位调谐特性。在最优空间频率附近的较低空间频率下,微电泳荷包牡丹碱后,外膝体细胞的方位敏感性强度（Ｂｉａｓ）降低,而在截止频率附近的较高空间频率下,微电泳前后外膝细胞的方位敏感性强度（Ｂｉａｓ）从总体上看没有显著变化。结果表明,以空间频率为截止频率附近的移动正弦光栅作为刺激,外膝体细胞的方位敏感性可能主要是由视网膜神经节细胞的兴奋输入所形成,而非外膝体内抑制机制所致。     

猫外侧膝状体年龄相关性形态学变化

目的比较青年猫与老年猫外侧膝状体(lateral geniculate nucleus,LGN)神经元及γ-氨基丁酸(gama-aminobutyric acid,GABA)能神经元的年龄相关性变化,探讨老年个体视觉功能衰退的相关神经机理。方法Nissl染色示猫外侧膝状体分层结构(A、A1、C3层)及神经元,免疫组织化学法示GABA免疫阳性神经元。光镜下观察、拍照,Nissl染色切片测量外侧膝状体各层厚度、神经元胞体直径并计数神经元数量;免疫组化染色切片测量外侧膝状体各层中GABA阳性神经元胞体直径并计数GABA阳性神经元数量。结果青年猫及老年猫外侧膝状体各层厚度、神经元数量及胞体直径无明显改变(P>0.05);与青年猫相比,老年猫外侧膝状体各层中GABA阳性神经元数量及胞体直径均有不同程度的显著下降(P<0.01),且GABA免疫阳性反应减弱。结论在动物个体衰老进程中,外侧膝状体总体神经元保持相对稳定可能对老年个体维持视觉功能具有一定意义;老年个体外侧膝状体GABA能神经元对视觉信息传递及整合过程的抑制性调节功能削弱,可能是外侧膝状体水平上导致老年个体视觉功能衰退的原因之一。     

视觉系统皮层下细胞的方位和方向敏感性

视觉方位、方向选择性曾被认为是高等哺乳动物视皮层细胞的特有功能。近年来大量的实验结果表明,视皮层下的外膝体神经元和视网膜神经节细胞都具一定程度的方位和方向敏感性,这些性质是遗传决定的,不受后天环境的影响。在外膝体内,已为视皮层细胞高度的方位、方向选择性和功能柱的形成做出了初步的分类与编组,提供了前级安排。这种皮层下的方位、方向敏感性细胞在发育过程中传递和加工了环境视觉信息,促进了视皮层更强的方位、方向选择性机制和方位功能柱的形成。外膝体在视觉信息平行处理通道的形成上起着分类集聚的重要作用。     

猫外侧膝状体神经元HRP示踪结合生长抑素的免疫组织化学研究

本文采用HRP逆行示踪的方法,在猫视皮质的17区多点微量注射30％HRP,逆行标记外侧膝状体核（LGN）至视皮质的中继神经元,继用免疫金银法作生长抑素（SS）免疫组织化学,试图双标记LGN的中断神经元。结果显示：光镜下HRP标记细胞与SS是性细胞清晰可辨,HRP标记细胞内为较粗的棕色颗粒,分布于胞浆和树突基部;而SS免疫阳性细胞内的颗粒为银染黑色颗粒;HRP和SS双标记神经元内,上述两种颗粒共存,警备LGN的A、A1和C板层均有SS免疫阳性凶的分布;HRP标记细胞分布于A和A1板层;双标记神经元位于A和A1板层;C板层未见。本文结合以前的研究认为,SS在LGN至视皮质传导通路中的作用,可能与视觉信息的传递和调制有关。     

特定方位的光栅识别学习不改变猫外膝体背核神经元的方位敏感性

视觉信号识别训练可改变视觉通路神经元的可塑性, 其神经机制尚不清楚。已有少数研究显示, 动物(猴) 长时间进行特定方位的光栅识别学习后, 视皮层部分神经元对视觉刺激的反应表现出与学习任务相关的敏感性变化。这种敏感性变化是否亦存在于皮层下结构尚无报道。本实验训练两只成年猫分别进行水平和垂直方位的条形静止正弦光栅的识别以获得食物奖赏, 两只猫的行为识别能力逐渐提高, 4 个多月后识别的正确率达85%以上, 用与训练方位垂直的正弦光栅检测发现, 识别正确率明显下降。细胞外记录外膝体背核(Dorsal lat eral geniculate nucleus, dLGN) 神经元对不同方位正弦光栅刺激的反应显示, 与正常猫相比, 训练猫外膝体细胞的最优方位并未向着训练方位发生明显改变, 对于感受野位于中央区15度视角以内的细胞来说, 其方位选择性强度以及在训练方位的发放强度与正常猫无明显差异。以上结果表明, 猫对特定方位的光栅识别学习不改变外膝体神经元的方位敏感性, 其行为上方位识别特异性的提高可能与视皮层细胞的方位编码可塑性有关。     

大棕蝠下丘听神经元频率调谐的方向敏感性

实验在8只大棕蝠(Eptesicusfuscus)上进行.选取了5个声源方位记录部位对侧80°(C-80°)、40°(C-40°)、0°和同侧40°(I-40°)、80°(I-80°).下丘听神经元的频率调谐曲线的形状有三种V型、封闭型和U型.以C-40°的频率调谐曲线为对照,声源方位改变时,多数神经元频率调谐曲线的形状和最佳频率不变.多数神经元在声源方位由记录部位对侧转向同侧时,频率调谐曲线的锐度(以QndB值为指标)由小变大;神经元在I-80°、I-40°的QndB值显著高于C-80°、C-40°、0°的QndB值.在所观察的47个神经元中,5个声源方位的最低阈值的平均值有显著差异,由高到低的分布为MTI-80°＞MTI-40°＞MT0°＞MTc-80°＞MTc-40°.我们推测,声源方位对神经元频率调谐特性影响的机制,可能是抑制性和兴奋性输入的比例不同而相互整合的结果.     

猫内侧膝状体年龄相关性形态学变化

目的比较青年猫和老年猫内侧膝状体神经元及S100蛋白与波形蛋白表达的年龄相关性变化。方法Nissl染色显示内侧膝状体结构及神经元,免疫组织化学方法示S100免疫反应阳性（S100-IRS100-immunoreactive）细胞及波形蛋白免疫反应阳性（Vimentin-IR Vimentin-immunoreactive）细胞。光镜下观察,利用图像分析软件进行图像采集分析。结果青年猫和老年猫内侧膝状体神经元数量及胞体直径无明显改变（P〉0.05）;与青年猫相比,老年猫内侧膝状体各分区中S100-IR细胞与Vimentin-IR细胞密度均显著增大,且免疫阳性反应强度增强（P〈0.01）,提示老年会导致内侧膝状体S100与波形蛋白表达显著增强。结论在衰老过程中,内侧膝状体处于静息和激活状态的星形胶质细胞均出现明显的增生,这对维持老年个体内侧膝状体神经元的正常形态和功能,从而延缓老年性听觉功能衰退可能具有重要作用。     

S100蛋白与GFAP在猫外侧膝状体表达的年龄相关性变化

目的 比较青年猫与老年猫外侧膝状体（lateral geniculate nucleus,LGN）星形胶质细胞（astrocyte,AS）中S100蛋白与胶质原纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein,GFAP）表达的年龄相关性变化,探讨导致相关变化的原因及其在动物视觉功能衰老中的意义。方法 免疫组织化学方法（SABC法）示S100蛋白阳性细胞及GFAP阳性细胞。光镜下观察、拍照,计数外侧膝状体各层中S100蛋白阳性细胞及GFAP阳性细胞数量。结果 与青年猫相比,老年猫外侧膝状体各层中S100蛋白与GFAP表达均有不同程度的显著增强（P〈0.01）。结论 动物视觉衰老进程中,外侧膝状体星形胶质细胞存在着明显的反应性胶质化（reactive gliosis）,这种胶质化与老年动物视觉功能之间关系将在文中讨论。     

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。     

不同时间频率光栅刺激引起的视觉诱发电位(VEP)方位效应的差异

以人视觉诱发电位(VEP)反应为指标,在不同的时间频率下测定了 VEP 对方波光栅刺激的反应幅度与光栅方位的关系。当光栅方位固定时,光栅闪烁的时间频率不同,VEP 反应的波形、潜伏期和反应频率差别很大,但其反应幅度均呈现方位选择性。当光栅的时间频率为9.1Hz时,光栅为垂直和水平方位时引起的 VEP 反应幅度比倾斜方位时都大,对任何光栅方位,VEP反应幅度与光栅对比度的对数呈线性关系;与此相反,当光栅时间频率为0.4Hz 时,光栅为倾斜方位时引起的 VEP 反应幅度比垂直和水平方位时更大。     

猫后内侧外上雪氏区视神经元最优方向的组织

以不同角度插入微电极,定量分析了猫后内侧上雪氏区（ＰＭＬＳ区）细胞对运动光棒方向偏好的组织特征。结果显示：垂直于皮层表面相继记录的细胞,最优方向倾向于相似,其变化率显著低于电极平行或倾斜于皮层表面的测量值。提示该区细胞对运动刺激的方向选择性以垂直于皮层表面的“功能柱”的形式组织起来。在柱内最优方向基本保持不变     

胃癌细胞TRAIL受体的表达与其对TRAIL敏感性的关系

目的:探讨胃癌细胞表面TRAIL受体表达水平及其与TRAIL敏感性的关系.方法:PI染色、流式细胞仪检测TRAIL诱导BGC-823及SGC-7901细胞的凋亡率,流式细胞仪检测细胞膜表面四种TRAIL受体-R1、R2、R3、R4的表达情况.结果:TRAIL诱导胃癌细胞凋亡具有剂量和时间依赖性,BGC-823较SGC-7901对TRAIL诱导的凋亡更敏感,TRAIL(100μg·L-1)作用24h的细胞凋亡率分别是59.9%、24.3%.死亡受体TRAIL-R1/DR4、TRAIL-R2/DR5在BGC-823细胞膜表面表达的阳性率高达97.87%和99.42%,而在SGC-7901分别为7.03%和95-31%,诱骗受体TRAIL-R3/DcR1、TRAIL-R4/DcR2在两株细胞膜表面极少表达.结论:胃癌细胞对TRAIL诱导凋亡的敏感性差异可能与细胞膜表面死亡受体有关,尤其与DR4的表达有关.