猫外膝体神经元对正弦调制光刺激反应的线性和非线性特性

用不同频率正弦波调制发光二极管亮度,刺激猫外膝体细胞的感受野中心。用Apple-Ⅱplus 计算机将细胞放电频率的瞬时变化作成反应直方图(PSTH)。通过傅里叶变换,计算平均放电率、基波幅度和高次谐波幅度的变化,定量地研究了细胞反应的线性和非线性性质。 1.在恒定的平均亮度下,持续细胞的反应具有较好的线性特征,表现在PSTH可以重现正弦光刺激的频率和波形;与此相反,瞬变细胞的反应显示明显的非线性性质,PSTH出现半波整流波形,反应上升相交陡而下降相较平缓。 2.两类细胞对正弦刺激的反应具有不同的谐波成分:典型持续细胞的反应中主要包含基波成分,高次谐波的幅度接近噪声水平;但是,瞬变细胞的谐波可以延续到8次之多,二次和三次谐波的幅度可高达基波幅度的50％。 3.逐渐增加调制光刺激的平均亮度,持续细胞反应中二次谐波幅度始终保持在很低的水平上,而瞬变细胞的谐波幅度则随着增大。 4.增加光刺激的调制深度,持续细胞的反应特点是:(1)平均放电率保持不变或略有增加,(2)二次谐波增长很慢,(3)基频相位基本保持不变。与此相反,瞬变细胞的平均放电率和二次谐波幅度都随调制深度增加而明显地增大,并且基波相位也可见到较明显的前移。 以上结果表明,持续细胞与瞬变细胞在时间域方面也具有线性和非线性的差别。     

猫外侧膝状体周核神经元对正弦光栅刺激的反应特性

以正弦光栅研究了猫外侧膝状体周核(Perigeniculate Nuclells,PGN)神经元的空间频率和朝向调谐特性,以及空间总和性质.通常,PGN神经元空间频率调谐可分带通和低通二类.朝向特性可分为较宽范围朝向选择、无朝向选择和不规则朝向选择三类.用对比度翻转(ContrastReversal Grating(的光栅刺激时,少部分细胞存在零相位位置(Null Phase Positions),大多数呈现“二倍频”反应(Frequency Doubling Response).实验说明PGN神经元可能存在-X类型和-Y类型.     

视网膜神经节细胞对自然刺激的时空反应模式

神经系统信息处理的理论研究和计算结果表明,视皮层可以通过稀疏编码 (sparse coding) 模式来处理自然刺激信息.神经元群体中,单个神经元在大多数时间里没有强的脉冲发放 (时间维稀疏性,lifetime sparseness),而针对某一刺激,只有少数神经元在特定的时间内发放 (空间维稀疏性,population sparseness).从神经元放电的时间和空间模式两个方面考察了视网膜神经节细胞群体对自然刺激(电影)的编码方式,并同实验室常用的伪随机棋盘格刺激下视网膜的反应模式进行比较,分析了视网膜神经节细胞反应的稀疏性指标,并深入探讨了其内在的时间和空间特点.结果提示,视觉系统在其最初阶段——视网膜——即开始采用一种高效节能的稀疏编码方式来处理自然视觉信息,单个神经元的时间维稀疏性节省了代谢能量消耗,而群体神经元中邻近神经元的动态成组协同发放,提高了信息向突触后神经元传递的有效性.     

明适应条件下鲤属鱼L-型外水平细胞反应的给光-瞬变成分

在明适应条件下鲤属鱼 L-型外水平细胞的反应显示明显的给光-瞬变成分(on-transient)、它与刺激波长有关——对蓝、绿光的反应比对红光的反应有更明显的瞬变成分,其光谱特性提示它与绿敏锥细胞的输入信号有关。与已报道的其它动物 L 型水平细胞的给光-瞬变成分不同,它的出现在一定范围内与网膜受照射的面积无关。绿色(502nm)和红色(706nm)闪光同时照射所引起反应的给光-瞬变成分比各自单独刺激时要显著得多,提示它也与绿敏锥细胞和红敏锥细胞输入的相互作用有关。     

蟾蜍脊神经节神经元对外周重复刺激的反应

本工作用细胞内记录技术,研究并分析了蟾蜍离体脊神经节神经元对重复刺激其外周突(坐骨神经)的反应。所记录的66个神经元的传导速度,刺激阈值和静息膜电位分別为5.3—20.0m/s,0.02—0.10mA 和-50—-80mV。随着重复刺激频率的增加,脊神经节神经元的细胞内动作电位进行性地出现潜伏期动摇或延迟、振幅降低、后超极化减弱和时程延长。与此同时,锋电位分解成 S、NM 和 M 三种亚波成分,并进而出现脱失。S、NM 和 M 成分对刺激频率的跟随能力为 S相似文献   

蟾蜍离体脊神经节神经元对其外周突与中枢突重复刺激的反应

本工作用细胞内记录技术记录了18个蟾蜍离体背根节神经元对其外周突与中枢突刺激的反应。1-2Hz刺激背根和坐骨神经引起的背根节细胞的动作电位参数相同。随着刺激频率增高,30％的细胞对背根和坐骨神经刺激同步地发生动作电位振幅降低、波形分解和脱失;70％的细胞也产生不同程度的变化。背根节细胞对背根和坐骨神经重复刺激不能跟随的频率分别平均为126 Hz和323Hz。结果表明,本工作所记录的背根节细胞为A型神经元,其中枢突的直径小于外周突。对上述变化的可能机制,文中也做了讨论。