电刺激大鼠内侧额叶前皮质对听皮层神经元频率感受野可塑性的调制

本文应用常规电生理学技术,研究电刺激大鼠内侧额叶前皮质（medial prefrontal cortex,mPFC）对初级听皮层神经元频率感受野（receptive field,RF）可塑性的调制。电刺激mPFC,137个听皮层神经元（72．8％）RF可塑性受到影响,其中抑制性调制71个神经元（37．7％）,易化性调制66个神经元（35．1％）,其余51个神经元（27．2％）不受影响。mPFC的抑制性调制效应表现为,RF的偏移时间延长,恢复时间缩短。相反,mPFC的易化性调制效应表现为,RF的偏移时间缩短,恢复时间延长。电刺激mPFC对RF可塑性的调制与声、电刺激之间的时间间隔有关,最佳时间间隔介于5-30ms之间。结果提示,大鼠mPFC可以调制听皮层神经元的功能活动,可能参与听觉学习记忆过程。     

AGS3蛋白对吗啡慢性处理大鼠前额叶皮层神经元瞬时外向钾电流的影响

目的:研究吗啡对大鼠皮层神经元瞬时外向钾电流(IA)的影响,并在此基础上,用G蛋白信号转导激活因子3(AGS3)的抗体阻断AGS3作用,观察其对瞬时外向钾电流(IA)的影响,从而探讨AGS3蛋白在吗啡成瘾中的机制。方法:采用全细胞膜片钳技术记录IA;吗啡对神经元IA电流密度-电压曲线(I-V曲线)的影响;在全细胞构型下,观察三种不同浓度AGS3抗体对吗啡处理大鼠前额叶皮层神经元IA的影响。结果:吗啡能引起大鼠皮质神经元IA增强;当膜电位+55mV时,10-3μg/L、10-2μg/L、10-1μg/L三种不同浓度的AGS3抗体作用于吗啡处理的神经元,10-3μg/L对电流密度的抑制没有显著差异;10-2μg/L、10-1μg/L的抗体能显著抑制吗啡引起的电流密度升高,有统计学差异。结论:吗啡能引起神经元I的增强,AGS3蛋白在成瘾机体中参与了对I通道进行调节的信号转导通路。     

吗啡与安定对清醒猕猴前额叶皮层神经元自发放电活动的影响

本实验采用慢性微电极技术,对清醒猕猴前额叶皮层神经元自发放电活动进行了观察。并结合动物行为观察了吗啡与安定对该脑区电活动的影响。在14只对伤害性刺激有反应的神经元中,观察了9只神经元对静脉注射吗啡的效应,其中8只被激活;对伤害性有反应的7只神经元,注射安定后,仅有2只神经元的活动受到抑制,其它无变化。看来吗啡与安定对前额叶皮层的活动在一定的影响。     

侧脑室微量注射促肾上腺皮质激素对大鼠PAG神经元伤害性放电的影响

促肾上腺皮质激素（ＡＣＴＨ）在中枢具有多种生理作用,其中包括对痛和镇痛作用的影响。我室曾观察到脊髓表面施予及ＰＡＧ注入ＡＣＴＨ可抑制大鼠脊髓背角神经元伤害性放电,而脑室注射ＡＣＴＨ对此种伤害性放电却产生易化效应。有研究显示在ＰＡＧ存在对伤害性刺激起反...     

乙酰胆碱对培养大鼠皮层神经元兴奋性及抑制性突触电流的相反作用

在分散培养的新生大鼠皮层神经元标本上,用全细胞电压箝技术分析了自发兴奋性及抑制性突触后电流的性质并观察了乙酰胆碱对它们的影响。     

大脑前额叶皮层与免疫机能的关系Ⅰ.损毁前额叶皮层对猕猴淋巴细胞免疫机能的影响

用临床细胞免疫学检测方法,对损毁大脑前额叶背外侧部皮层手术前、手术后７天和手术后３０天的猕猴外周血液淋巴细胞的４种免疫花环（Ｅｔ、Ｅａ、ＺＹＣ和ＭＥ花环）进行了跟踪监测,并与假手术组进行对照。结果表明：损毁大脑前额叶皮层后,其外周血活化Ｔ淋巴细胞花环率（Ｅａ）和Ｂ淋巴细胞的小鼠红细胞花环率（ＭＥ）均在手术后７天显著下降;直到手术后３０天仍显著低于手术前。而总Ｔ淋巴细胞花环率（Ｅｔ）和酵母多糖补体复合物花环率（ＺＹＣ）则在手术后７天显著下降,在手术后３０天又回复。这些结果提示：大脑前额叶皮层对机体免疫机能具有一定的调节联系作用,损毁大脑前额叶皮层后,可引起机体淋巴细胞免疫功能下降,其作用机理尚待进一步研究     

利他林对幼年大鼠额叶皮层小清蛋白阳性中间神经元c-Fos表达的影响

目前已知注意力缺损多动症(attention-deficit hyperactivity disorder,ADHD)的发病机制与额叶皮层活动降低、多巴胺(dopamine,DA)和去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)不足有关。利他林目前是临床治疗ADHD的首选使用药物。它是单胺类递质转运体抑制剂,通过阻断转运体,提高细胞外DA和NE浓度,达到治疗效果。除此之外,利他林还可以增强皮层锥体神经元的兴奋性,增强皮层整体的活动。但是,利他林对中间神经元活动的影响尚不清楚。本研究采用药理学和免疫组织化学技术,探讨全身注射利他林对幼年大鼠眶额皮层(orbitofrontal cortex,OFC)、前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)和前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)中小清蛋白(parvalbumin,PV)阳性中间神经元c-Fos表达的影响。结果显示,利他林显著增加OFC的内侧区(MO)、腹侧区(VO)和外侧区(LO)c-Fos的表达,但是仅增加MO区和VO区PV阳性中间神经元c-Fos的表达,对LO区PV阳性中间神经元c-Fos表达没有影响;对PFC前边缘区(Pr L)和缘下回区(IL)的分析显示,只有剂量为1 mg/kg的利他林可使这两个区域c-Fos的表达和PV阳性中间神经元c-Fos的表达明显增多,而8 mg/kg的利他林则无显著作用。利他林可使ACC中c-Fos的表达和PV阳性中间神经元c-Fos的表达显著增多。以上结果表明,对幼年大鼠全身给予利他林,可以激活其额叶皮层PV阳性中间神经元,提示利他林可能通过激活皮层PV阳性神经元调控皮层锥体神经元动作电位的发放和神经元网络的同步活动,影响皮层的输出。     

低氧调节大鼠前额叶皮层IGFs家族基因的表达

目的：探讨急性和慢性低氧对胰岛素样生长因子（IGFs）家族中IGF-I,IGF一Ⅱ,IGF-1R和IGFBPlmRNA表达变化的调节。方法：我们利用低压低氧舱模拟5km低氧环境,研究大鼠暴露于急性和慢性低氧后的前额叶皮层IGF家族基因的表达变化。结果：急性和慢性连续低氧暴露后,大鼠前额叶皮层中IGF-I,IGF-II,IGF-1R和IGFBPlmRNA对低氧应激表现出明显不同的变化模式。急性低氧时,IGF-I和IGFBPlmRNA表达显著升高。而在慢性连续低氧暴露5～15d后,IGF-I和IGFBPlmRNA表达量逐渐回复到对照水平。但IGF-1R的表达仍然保持较高水平。结论：急性低氧上调IGF基因表达可能参与皮层神经元的保护,而慢性低氧升高的IGF-1R基因表达可能参与慢性低氧损伤的适应过程。     

侧脑室注射Orexin-A对大鼠胃运动的影响

目的:观察侧脑室注射食欲素A(OXA)对大鼠胃运动的作用及作用途径。方法:选取成年雄性大鼠50只,随机分为5组,即生理盐水(NS)组、1μg组、5μg组、10μg组和20μg组。在胃窦和十二指肠植入应力传感器,记录大鼠胃肠自发性运动。通过侧脑室注射OXA,观察胃肠环形肌运动波形的变化和持续时间。选取10只大鼠随机分为2组,一组皮下注射NS+10μg OXA,另一组皮下注射阿托品+10μg OXA,观察OXA对胃肠运动的影响。同理选取10只大鼠分为假手术组+10μg OXA组,迷走神经切断组+10μg OXA组,观察OXA调控大鼠胃肠运动的作用途径。再选取10只大鼠,先注射NS再注射OXA拮抗剂SB334867,观察内源性OXA对胃肠运动的影响。结果:侧脑室注射OXA(1-20μg),大鼠消化间期胃和十二指肠III期收缩波消失,继而出现胃和十二指肠餐后不规则的收缩波。OXA对餐后胃肠运动的影响可被阿托品或切断迷走神经干所阻断(P0.05)。中枢注射选择性OXA受体拮抗剂SB-334867(16μg),可增强胃消化间期III相收缩(P0.05)。结论:中枢注射OXA可能经迷走神经胆碱能通路调控大鼠消化间期的胃肠运动,内源性OXA可能对大鼠消化间期胃肠运动具有抑制作用。     

侧脑室注射orexin-A对大鼠昼夜摄食的影响

目的:探讨侧脑室注射orexin-A对大鼠昼夜摄食的影响。方法:将Wistar大鼠随机分组,采用单剂量侧脑室注射和连续侧脑室注射以及外周注射法,分别于日间和夜间给药,测量大鼠24小时内各阶段的摄食量以及相应生化指标。结果:在光照期间,侧脑室微量注射orexin-A,大鼠4小时内摄食量显著增加(P0.05),且呈剂量依赖关系(P0.05)。在夜间初期(18:00)侧脑室注射orexin-A,大鼠食物摄入量无显著差异(P0.05)。但在中午12:00给予侧脑室注射orexin-A,注射后4小时内大鼠摄食量显著高于NS对照组(P0.05)。连续8日给予orexin-A侧脑室注射,可使注射后日间摄食量显著增加(P0.05),而夜间摄食量显著减少(P0.05),但24小时内总的摄食量不变(P0.05)。orexin-A并未改变棕色脂肪组织温度、末梢血糖、血浆瘦素等指标的水平。结论:orexin-A对大鼠摄食的调节具有昼夜节律性。     

5,7-双羟色胺损毁大鼠中缝背核后底丘脑核的神经活动增强

采用玻璃微电极在体细胞外记录法,观察了5,7-双羟色胺(5,7-dihydroxytryptamine,5,7-DHT)损毁大鼠中缝背核(dorsalraphenucleus,DRN)后,底丘脑核(subthalamicnucleus,STN)神经元电活动的变化。结果发现,对照组和DRN损毁组大鼠STN神经元的放电频率分别是(6.93±6.55)Hz和(11.27±9.31)Hz,DRN损毁组大鼠的放电频率显著高于对照组(P<0.01)。在对照组大鼠,13%的神经元呈现规则放电,46%为不规则放电,41%为爆发式放电;而在DRN损毁组大鼠,具有规则、不规则和爆发式放电的神经元比例分别为9%、14%和77%,爆发式放电的STN神经元比例明显高于对照组(P<0.01)。结果显示,DRN损毁后大鼠STN神经元的放电频率增高,爆发式放电增多,提示在正常大鼠DRN抑制STN神经元的活动。     

大脑前额叶皮层与免疫机能的关系：Ⅰ.损毁前额叶皮层对猕猴淋巴…

用临床细胞免疫学检测方法,对损毁大脑前额叶背外侧部皮层手术前、手术后７天和手术后３０天的猕猴外周血液淋巴细胞的４种免疫花环进行了跟踪监测,并与假手术组进行对照。结果表明：损毁大脑前额叶皮层后,其外周血活化Ｔ淋巴细胞花环率和Ｂ淋巴细胞的小鼠红细胞花环率均在手术后７天显著下降;直到手术后３０天仍显著低于手术前。     

兴奋性突触传入对皮层神经元形态发育的影响

目的:探讨离子型谷氨酸受体中的AMPA受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate receptor, AMPA受体)和NMDA受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor)对抑制性中间神经元以及兴奋性神经元的形态发育的影响。方法:采用原代培养皮层神经元,通过药物干预AMPA受体和/或NMDA受体的方法阻断神经元的离子型谷氨酸受体,并采用GAD67-GFP鼠的绿色荧光来显示混合细胞群中抑制性神经元、CaMKII免疫荧光染色显示兴奋性神经元。结果:当阻断AMPA和/或NMDA受体时,光镜下显示神经元网络的密度降低,且随着药物浓度的增加,神经元网络的变化更明显。对于GFP阳性的抑制性神经元,当阻断AMPA受体时,神经元突起分支数降低至对照组的约65%(低浓度)和55%(高浓度),突起长度缩短至对照组的大约43%(低浓度)和36%(高浓度);当阻断NMDA受体时,分支数降低至约70%(低浓度)和45%(高浓度),长度缩短至约43%(低浓度)和31%(高浓度);联合用药时,分支数和长度分别为对照的约42%和38%。对于CaMKII阳性的兴奋性神经元,尽管变化程度稍弱,但其形态也出现类似变化。当阻断AMPA受体时,神经元的分支数降低至对照组的64%(高浓度),突起长度变化不大;当阻断NMDA受体时,分支数降低至约50%(高浓度),长度缩短至约77%(低浓度)和71%(高浓度);联合用药时,分支数和长度分别为对照的约69%和62%。结论:在神经元发育的过程中,离子型谷氨酸受体介导的兴奋性突触传入可影响抑制性神经元和兴奋性神经元的形态发育,最终对神经环路的形成发挥重要的调控作用。     

电针对氯胺酮成瘾大鼠内侧前额叶皮质酪氨酸羟化酶表达的影响

目的观察不同时辰电针“足三里”和“三阴交”穴对氯胺酮成瘾大鼠内侧前额叶皮质（mPFC）酪氨酸羟化酶（TH）表达的影响,探讨电针治疗氯胺酮滥用成瘾的作用机制。方法将56只SD大鼠随机分为正常对照组、生理盐水对照组、模型组、电针治疗组,电针治疗组再分为子时（23：00）、卯时（05：00）、午时（11：00）、酉时（17：00）4个电针组,每组8只。每天1次经腹腔注射氯胺酮复制氯胺酮成瘾模型,不同时辰电针组在给药7d后分别选取一侧“足三里”和“三阴交”穴给予低频（2Hz）电针治疗,每次30min,连续治疗7d。采用免疫组织化学染色方法检测mPFC内TH的表达。结果与正常对照组和生理盐水对照组相比较,模型组mPFC内TH免疫反应阳性神经元的数量明显增多（P〈0．01）,细胞平均灰度值降低（P〈0．01）,与模型组相比较,午时、酉时电针组TH免疫反应阳性神经元的数量明显减少（P〈0．01）,细胞平均灰度值升高（P〈0．01）;子时、卯时电针组则无明显变化（P〉0．05）。结论氯胺酮成瘾使mPFC内TH的表达明显增加;午时、酉时电针“足三里”和“三阴交”穴可明显下调mPFC内TH的表达,改善氯胺酮成瘾症状。     

猕猴前额叶皮层神经元在视觉延缓分辨活动中的放电活动

在已学会颜色延缓分辨的3只猕猴上,用钨丝微电极记录前额叶背外侧部皮层神经元的放电活动,着重分析神经元放电活动与颜色延缓分辨活动的各个时期之间的相互关系。延缓分辨任务开始时,同时把红色光和绿色光分别投射在测试板上的两个显示窗上,约持续1.2s(暗示期)。颜色光熄灭后2—4s(此为延缓期),各自位于每一显示窗下的两个反应键同时向猴方推出。自此,反应期开始,动物应马上有选择地作出按键反应。如果动物作出正确选择按红色光下的反应键,则给少量桔子汁作奖励。共记录了155个前额皮层单位。其中40个单位的放电频率在动物完成视觉延缓分辨作业过程中没有明显变化,另外115个单位与该任务的某些时期有关。大多数单位(n=99)在反应键推出时,或者在按反应键的前后有放电频率变化。这99个单位中,15个在暗示期和反应期内放电活动有变化(CR 型单位),13个在延缓期和反应期内放电活动有变化(DR 型单位),42个只在反应期内或反应期后放电频率出现变化(R 型单位),其余29个单位则在分辨任务的各个时期都显示出放电活动变化(CDR 型单位)。上述这些单位中,有少数单位在动物作出正确反应时的放电型式与动物作出错误反应时的放电型式有明显不同。此外,即使动物对任务测试不作出按键反应时,也观察到16个单位的放电活动在任     

内侧前额叶皮质DNA甲基化调控大鼠酒精相关行为

酒精滥用不仅导致组织器官损伤,还易诱发神经精神疾病。研究表明,DNA甲基化在酒精诱导基因表达和行为改变中发挥重要作用,但具体的神经生物学机制尚未被阐明。为了探索DNA甲基化在酒精滥用中的作用机制,本研究选取健康成年雄性SD大鼠(Rattus norvegicus)32只,随机分为饮水对照组(n=16)和慢性酒精暴露组(n=16),运用双瓶选择实验(two bottle choice test,TBCT)评估大鼠酒精偏爱率(alcohol preference),通过旷场行为(open field test,OFT)评估活动状态并检测血酒精浓度。分离两组大鼠内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex,mPFC),提取总DNA,利用简化代表性重亚硫酸盐测序技术(reduced representation bisulfite sequencing,RRBS)构建mPFC甲基化谱,对差异基因进行功能富集和通路分析,筛选与酒精滥用密切相关的甲基化差异基因,运用qRT-PCR技术检测差异基因的表达,验证DNA甲基化对基因的表达调控;利用qRT-PCR和Western blot检测甲基转移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)和甲基化CpG位点结合蛋白2(methyl CpG binding protein 2,MeCP2)的表达;同时,还检测了短期酒精暴露(7 d)对大鼠mPFC内DNMTs和MeCP2的影响(n=8/组)。结果表明,慢性酒精暴露大鼠mPFC内基因启动子区甲基化水平显著升高。与酒精滥用密切相关的差异基因中,慢性酒精暴露组Ntf3和Ppm1G启动子区甲基化水平升高,mRNA表达降低;Hap1和DUSP1启动子区甲基化水平降低,mRNA表达升高。慢性酒精暴露使DNMT3B和MeCP2 mRNA和蛋白表达升高,而短期内酒精暴露不影响它们的表达。本研究初步证实DNA甲基化与酒精滥用的发展相关,可能受DNMT3B和MeCP2分子的调控,并发现了与酒精滥用相关的靶基因Ntf3、Ppm1G、Hap1和DUSP1,为研究酒精滥用的神经生物学机制提供了新见解,同时为酒精滥用治疗提供了可能的药理学靶点。     

大鼠侧脑室注射精氨酸加压素对针刺镇痛的影响

以钾离子透入法引起大鼠甩尾反应为指标,测定动物的痛阈。由侧脑室注射精氮酸加压素(AVP)后,大鼠痛阈升高33.6％～68.5％,针刺镇痛效应明显加强,痛阈提高202.4％～302.7％。脑室注射抗精氨酸加压素血清,动物痛阈虽无明显变化,但针刺镇痛效应明显削弱,痛阈仅增加41.6％～71.0％。注射抗β-内啡肽血清和抗强啡肽A血清并不阻断AVP增强针刺镇痛效应。本工作的结果提示,脑内AVP参与针刺镇痛,这种作用与脑内内源性β-内啡肽和强啡肽的关系不甚密切。     

弱背景噪声对大鼠听皮层神经元频率调谐的影响

在自然环境中,人和动物常在一定的背景噪声下感知信号声刺激,然而,关于低强度的弱背景噪声如何影响听皮层神经元对声刺激频率的编码尚不清楚.本研究以大鼠听皮层神经元的频率反应域为研究对象,测定了阈下背景噪声对79个神经元频率反应域的影响.结果表明,弱背景噪声对大鼠初级听皮层神经元的听反应既有抑制性影响、又有易化性影响.一般来说,抑制性影响使神经元的频率调谐范围和最佳频率反应域缩小,易化性影响使神经元的频率调谐范围和最佳频率反应域增大.对于少数神经元,弱背景噪声并未显著改变其频率调谐范围,但却改变了其最佳频率反应域范围.弱背景噪声对63.64%神经元的特征频率和55.84%神经元的最低阈值无显著影响.神经元频率调谐曲线的尖部比中部更容易受到弱背景噪声的影响.该研究结果有助于我们进一步理解复杂声环境下大脑听皮层对听觉信息的编码机制.