用双摄象管系统模拟同心圆式感受野增强图象轮廓

我们用两个摄象管组成的同步摄象系统来模拟视觉系统同心圆感受野的功能:一个摄象管用聚焦的细电子束扫描来获取感受野中心的信息,另一个用散焦的粗电子束扫描来提供感受野外周的信息,然后用一个差分放大器实现两个区域输入的拮抗作用;差分放大器的输出即相当于视网膜神经节细胞或外膝体神经元的反应。通过改变中心区和外周区电子束的大小(电子束的聚焦情况)和敏感性(视频放大器增益),可以显示Mach带,突出图象的边缘和拐角。     

猫纹状皮层神经元整合野结构的对称性及空间总合特性

用正弦调制的移动光栅刺激传统感受野和整合野,测量了猫纹状皮层神经元整合野各亚区的范围、抑制程度和亚区间的空间总合特性。结果表明：⑴整合野的两个侧区（以及两个端区）之间具有相同的作用性质（抑制或易化）。⑵大多数整合野的两个侧区（以及两个端区）的范围相等或大致相等。⑶抑制型整合野的两个侧区（以及两个端区）间对细胞反应的抑制程度显著相关。⑷两个侧区（以及两个端区）之间的空间总合具有非线性特性,侧区间总合与端区间总合的非线性程度相同。以上结果提示,整合野的两个共轭对称的亚区可能是由同一个与感受野同心重叠的大区域构成。     

中颞视区神经元信息整合功能更易于受到麻醉影响

视皮层的功能是将局部感受野获得的信息进行整合 ,从而获得对外部世界的整体认知。但是包括初级视皮层 (Ｖ1)在内及其之前的各阶段 ,由于神经元的感受野非常小 ,在获取运动信息时相当于通过一个个小孔来观察物体的实际运动 ,这样就出现了一个小孔问题 (ａｐｅｒｔｕｒｅｐｒｏｂｌｅｍ) ,即对于一个运动的边缘来说 ,通过放在该边缘上的一个小孔能直接检测出来的唯一运动 ,就是垂直于该边缘朝向的运动。小孔问题使得对实际运动信息的获取存在偏差 ,这样Ｖ1区以外的视皮层就需要对运动信息进行整合 ,来校正这种偏差。中颞视区 (ｍｉｄｄｌｅｔ…     

应用菌紫质膜模拟动物“边”感受野并检测图像边界轮廓

菌紫质膜是一种颇有前途的分子电子器件材料。Tsutornu^[1]以菌紫质膜为材料,完成了具有动物视觉功能特点的含256像素的图像传感器。此外,菌紫质膜还被用来模拟视觉感受野的运算功能^[2-4]简单细胞“边”感受野由两个互为颉顽的ON响应区和OFF响应区组成。它对图像中的对比度信息具有敏感性。菌紫质膜因其优良的分辨率(5000线/min),灵敏度(1-805/cm²)以及光电特性而足以被用来制作人工“边”感受野,并模拟简单细胞“边”感受野的这一特性。以此为基础,本文构建了一个图像轮席检测的原理系统,成功地检测了简单图像轮廊。     

猫视皮层神经元对光栅反应最优方位在视网膜上分布特性的研究

用金属微电极记录了114个猫皮层17、18区细胞对不同方位光栅图象刺激的反应。细胞最优方位与其感受野中心在视网膜的位置间有系统性关系,即最优方位总是倾向于垂直于各感受野中心与视网膜中心区(area centralis)的连线。这一规律对在18区或17、18区全体记录到的细胞而言,有统计意义。 在17、18区内,仅对于感受野位于视网膜离心度(eccentricity)大于9°视角的细胞、具有较窄感受野(宽度小于2.5°)的细胞以及感受野处于视网膜垂直经线附近的细胞,上述规律才有统计意义,而对感受野离心度小于9°的细胞、感受野宽度大于2.5°的细胞以及感受野在倾斜经线附近的细胞,上述规律不明显。     

人体桡神经浅支中Aδ和C纤维的生理学特性

用神经内微记录(INMR)和微刺激(INMS)方法,对人体桡神经浅支中的A_b纤维和C纤维所支配的感受单位的生理特性及神经内微刺激诱发的感觉性质进行了观测。24个A_b单位对机械刺激的阈值变化较大,它们的感受野从点状到75.4mm~2,其中有1-4个最大敏感点。INMSA_b单位产生刺痛感,投射野为1.2-97mm~2。投射野与感受野从指背到手背都显著增大(P<0.05),且两者相重叠,提示A_b单位的定位能力相当精确。11个伤害性C单位对机械刺激的阈值高,用INMS产生的感觉为灼痛,多数单位的感受野与投射野相匹配,表明它们对伤害性刺激具有一定的定位能力。     

猫V1区不同外周整合细胞的经典感受野属性研究

以家猫为动物模型,采用细胞外记录的方法,测试了82个初级视皮层细胞的方位和方向调谐以及感受野大小.基于细胞的面积整合特性,区分出52个外周抑制型细胞和30个外周无抑制型细胞.所有被测细胞均存在强的方位选择性,而外周无抑制型细胞比抑制型细胞有更强的方位选择性.两类细胞的方向选择性没有显著性差异.外周抑制型细胞比外周无抑制型细胞有着更大的动作电位发放率.采用两种不同方法测量两类细胞的感受野范围,却产生了不同的结果:用最小反应区测量发现抑制型细胞的经典感受野更大,而用面积整合曲线测量时外周无抑制型细胞的感受野更大.     

视网膜神经节细胞空间传输特性的模拟

以新近提出的同心圆感受野模型为基础。从感受野大工上周区内各亚区之间的抑制性相互作用入手,对视网膜神经节细胞的各种空间传输特性进行了模拟,通过改变外周亚区间抑制性相互作用的敏感度和有效范围,可逼真地模拟神经节细胞的各种不同的面积反应函数,用该模型来处不同空间频率的正弦光栅时,它既能很好地传递图像的高频成份,又可十分有效地提升被感受野中心／外周拮抗机制所衰减了的低频信息,此外,由于该模型引进了外周亚区     

基于激光共聚焦同步双扫描技术的LC3脱乙酰化修饰调控自噬的机理研究

激光共聚焦同步双扫描(simultaneous,SIM)技术在常规扫描单元的基础上,引入一个同步扫描单元(SIM scanner),该技术独立控制了两个激光束,一个用于激光光刺激,另一个用于同步成像。本实验中,采用激光共聚焦同步双扫描系统的405 nm和488 nm激光分别对细胞的特定部位进行刺激和同步成像,实时检测了LC3复合物的形成,记录并分析了乙酰化前后LC3的光动力学变化过程,证实了LC3的脱乙酰化修饰是自噬性降解所必须的,本实验体系为激光共聚焦双扫描技术的推广提供了一个很好的平台。SIM技术的应用,解决了刺激过程无法成像的问题,为漂白后荧光恢复(fluorescence recovery after photobleaching,FRAP)、漂白后荧光损失(fluorescence loss in photobleaching,FLIP)和光诱导激活等研究提供了最佳的解决方案,可作为光刺激的一种实验模式在很多实验设计中进行延伸应用。     

具有共同感受野的外膝体神经元的反应相位互补特性

用微电极在猫外膝体进行记录时,有时同一支微电极能同时记录到两个神经元放电,通常是一个给光中心细胞和一个撤光中心细胞。这一对神经元具有共同的感受野,并且对光刺激的反应类型也相同(同属于瞬变型细胞,或者同属于持续型细胞)。当正弦调制的光点投射在它们的感受野中心时,在不同的刺激强度下,给光中心细胞和撤光中心细胞的反应相位彼此相差半个周期(180°)。在低的刺激频率(5Hz)下,给光中心和撤光中心细胞的反应峰值延迟时间(相对于光调制信号的最大和最小值)也相同,表明它们具有相同的反应潜伏期。这种相位互补特性使具有共同感受野的一对细胞工作于“推挽”方式。对于瞬变型细胞来说,尽管它们在单独活动时显示半波整流特性,然而组成互补对以后则能传递全周期光调制信号。     

宫颈癌调强放射治疗的剂量验证分析

目的:通过总结比较Eclipse和Xio两个治疗计划系统对宫颈癌调强放疗剂量验证的结果,分析评价宫颈癌调强放疗在临床应用上剂量的准确性。方法:分别用固体水模和二维电离室矩阵Mapcheck、FC65-G指形电离室在定位螺旋CT上进行扫描,断层数据通过网络传输到Eclipse和Xio两个治疗计划系统中建立验证模体。选取2013年1月至5月在本院24例宫颈癌调强治疗患者,在两个TPS(Treatment Planning Systems)上将宫颈癌调强放疗计划移植到模体上,用IBA公司的DOSE1、FC65-G指形电离室模体和Nuclear公司的二维电离室矩阵Mapcheck模体在加速器下进行点剂量和面剂量的采集。结果:Eclipse系统的12位患者随机选取24个照射野3 mm 3%面剂量的γ通过率均值为98.8%,Xio系统的12位患者随机选取24个照射野3mm3%面剂量γ通过率均值为97.7%,二者比较差别有统计学意义(P0.01)。Eclipse系统的12位患者84个照射野点剂量的误差的均值为1.2417%,Xio系统的12位患者84个照射野点剂量的误差均值为2.4892%,二者比较差别具有统计学意义(P0.01)。结论:Eclipse和Xio两个治疗计划系统都可以应用于宫颈癌临床调强放疗,但Eclipse系统的准确性优于Xio系统。     

视觉空间分辨和X细胞与Y细胞

感受野(receptive field)是视觉空间分辨的形态和功能基础。近半个世纪来,神经生理学家们在各类动物视系统的各级水平上,就感受野的研究做了大量的工作。但在相当长时期内,这些工作仅停留在静态和线性的范围内,自从1966年Enroth—Cugell和Robson首次提出视网膜神经节细胞X/Y分类(即线性/非线性分类)以来,此种局面为之改观。十几年来,视系统X和Y细胞的研究,由视网膜发展到脑的各级水平。由电生理学研究扩展到组织学、神经药理学等各领域,已成为视觉研究中一个相     

视网膜神经节细胞感受野的一种新模型 I.含大周边的感受野模型

感受野是视觉系统信息处理的基本结构和功能单元。Ｘ、Ｙ细胞是两类主要的视网膜神经节细胞。生理实验发现,在经典感受野之外还存在一个大范围的在周边去抑制区。文中采用周边去抑制区对经典外周的去抑制非线性使用方式,建立一个二维的与实验结果联系紧密的Ｘ、Ｙ细胞统一的复合感受野模型。该模型不仅能模拟Ｘ细胞的ｎｕｌｌ－ｔｅｓｔ反应和Ｙ细胞的ｏｎ－ｏｆｆ反应,还模拟了Ｙ细胞在低空频刺激时的信频反应、圆面积空间的倍频     

猫纹状皮层神经元整合野的形状和范围

用正弦调制的移动光栅测量了１２０个猫纹状皮层神经元在长度和宽度方向上的空间整合特性。结果表明：（１）大多数细胞的传统感受野具有长宽相近的结构,然而它们的整合野多数是宽而短或者窄而长的长条形。（２）整合野大小为传统感受野的２—７倍,平均为３．７倍。简单细胞与复杂细胞整合野的大小没有显著差别。（３）随着感受野的视网膜偏心度的增加,整合野大小有逐渐增大的趋势。（４）感受野靠近视网膜垂直中线的细胞,其整合野可以跨越中线进入同侧视野;在两半视野中整合野的范围没有显著差异,但是同侧视野整合野的作用强度明显弱于对侧视野。以上结果提示,初级视皮层神经元能够对大范围内的图形特征进行整合,这种整合作用来自两侧视野。     

木鼠视皮层单细胞的感受野和双眼反应

用静止的小光点测定细胞的感受野表明大鼠视皮层同心圆式感受野有两种类型:大多数感受野没有或只有极弱的外周拮抗区,少数有拮抗区。对前一类细胞,弥散光刺激有时可以引起比用小光点刺激更强的反应,后一类情况相反。在双眼区,58%的细胞能被两眼分别驱动:双眼细胞的比例和同侧眼的影均随电极由17区向17-18a 交界区移动而增加。     

野艾蒿挥发油对HeLa癌细胞形态与结构的影响

采用MTT法检测细胞活力,用倒置显微镜、荧光显微镜和扫描电子显微镜观察细胞形态与结构的变化,用激光共聚焦显微镜观察细胞微管的分布,从而研究了野艾蒿挥发油对HeLa人宫颈癌细胞形态与结构的影响。结果表明:(1)野艾蒿挥发油对HeLa癌细胞的增殖有明显的抑制作用,呈剂量和时间依赖性。(2)野艾蒿挥发油处理HeLa癌细胞24h后,100、200μg/mL实验组细胞体积缩小,核染色质凝集、微绒毛消失、细胞表面有泡状突起,微管解聚,呈现典型的凋亡特征;400μg/mL实验组细胞膜破裂、胞浆内含物外泄,呈明显的坏死特征。(3)野艾蒿挥发油具有抑制HeLa癌细胞增殖的作用,低、中浓度的野艾蒿挥发油诱导细胞凋亡,而高浓度的野艾蒿挥发油引起细胞坏死。     

猫纹状皮层神经元整合野的形态和范围

用正弦调制的移动光栅测量了１２０个猫纹状皮层神经元在长度和宽度方向上的空间整合特性。结果表明：（１）大多数细胞的传统感受野具有长宽相近的结构,然而它整合野多数是宽而短或者窄而长的长条形。（２）整合野大小为传统感受野的２－７倍,平均为３．７倍。简单细胞与复杂细胞整合野的大小没有显著差别。（３）随着感受野的视网膜偏心度的增加,整合野大小有逐渐增大的趋势。（４）感受野靠近视网膜垂直中线的细胞,其整合野可     

猫纹状皮层神经元整合野亚区结构和亚区间的空间总合特性

用正弦调制的光栅图形研究了猫纹状皮层神经元传统感受野外区域(整合野)的亚区结构,整合野不同亚区的作用可表现为抑制或易化。根据端区和侧区的作用性质,整合野有4种不同的结构形式。在端区和侧区的内部以及在这两个区域之间,空间总合显示非线性特性。其非线性程度随刺激面积的增加而变大,表明在整合野的亚区内和亚区间存在着相互抑制。     

群感受野技术在感知觉的脑机制研究领域的应用

体素(功能性磁共振成像的基本单元)的群感受野是指体素内所有神经元的联合感受野。通过使用非侵入式的群感受野技术,研究者可以获得人类大脑里每个体素的群感受野参数(包括:群感受野的位置和大小参数)。这些群感受野参数为研究感知觉的脑机制提供了一个很好的研究基础。虽然群感受野技术最近几年发展非常迅速,也已经广泛应用于感知觉的各个研究领域,但相关的综述类文章仍然缺乏。针对这一现状,本文首先对群感受野技术的研究方法进行了简单的介绍,其次对群感受野技术在感知觉的脑机制研究领域的应用进行了重点、详细的总结,然后分析了群感受野技术的应用优势和局限,最后结合我们的理解对群感受野技术的未来应用方向给出了建议。虽然,群感受野技术在感知觉的脑机制研究领域已经发挥了重要的作用,但这仅仅是这种技术应用的开始,未来它还将在感知觉的脑机制研究领域发挥更重要的作用。     

猫外膝体神经元时间频率调谐特性的研究

用示波器产生亮度受正弦波调制的小光点刺激清醒猫外膝体神经元的感受野,以不同调制频率下神经元放电的平均频率为指标,分析了126个细胞感受野中心的时间频率调谐特性,主要结果如下。(1)大多数(93.7%)细胞呈调制-兴奋型反应,即刺激光的时间调制在一定频率范围内使放电频率增加;少数(6.3%)细胞呈调制-抑制型反应,即在一定频率范围内,时间调制使放电减少。(2)根据调谐曲线的形状和通带宽度,调制-兴奋型反应包括带通滤波器和低通滤波器两种类型,其110个调谐曲线的峰值分布接近正态曲线,多数细胞对7Hz 的调谐最敏感。调制一抑制型反应包括带除滤波器和低除滤波器两类。(3)调制-兴奋型曲线的通带旁边较當出现抑制性侧带,调制-抑制型曲线出现兴奋性侧带。(4)感受野中心区与外周区的时间频率调谐曲线的带宽和形状有所不同。