研究: 外膝状体神经元的亮度反应与感受野ON-OFF反应的关系

外膝体是视觉信息进入新皮层的主要通路,其编码亮度信息的神经机制还不清楚.我们采用随机呈现的连续快速变化(50 Hz)的均匀亮度刺激,显著地提高了猫外膝体神经元对均匀亮度的反应强度,通过反相关算法抽提出神经元的亮度反应函数.约81%的神经元的亮度反应函数为单调性上升或下降,有19%的神经元亮度反应函数为V型.通过分析这些神经元对亮度上升和下降的反应强度与感受野ON和OFF反应强度的关系,表明83%的神经元对亮度的反应模式是由其感受野ON-OFF反应的相对强度决定的,其余17%则与其感受野ON-OFF区的兴奋和抑制的变化相关.这些结果揭示了外膝体神经元编码亮度变化的机制.     

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.     

刺激兔杏仁体影响内膝体听觉神经元的ON-OFF反应

在２３只三碘季铵酚麻痹的新西兰兔上记录细胞外放电,观察短纯音诱发的内膝体神经元ｏｎｏｆ反应的特性及电刺激边缘系统杏仁外侧核（Ｌａｔｅｒａｌａｍｙｇｄａｌｏｉｄｎｕｃｌｅｕｓ,ＬＡｍ）对反应的影响。实验发现,内膝体神经元的ｏｎｏｆ反应与纯音刺激的强度、频率及作用时程有关;刺激ＬＡｍ,可以抑制ｏｎｏｆ反应,或是使ｏｎｏｆ反应放电构型发生变化。ｏｎｏｆ反应是神经元对声音信号作用时程及声音的起止进行编码的方式之一,ＬＡｍ对ｏｎｏｆ反应的影响表明,边缘系统杏仁体的活动可以调控听觉中枢对声音时间信息的编码。     

视觉经验与皮层神经元感受野特征

视觉经验在高等动物视皮层神经元感受野特征形成的过程中起着重要作用。正常成年动物皮层细胞的感受野具有明显的方位选择性和双眼视差,而缺乏视觉经验的初生动物和在失视条件下成长的动物,其视皮层中方位选择性细胞数量很少,双眼细胞没有视差调谐。后天的视觉训练能够明显地影响和改变幼年动物视皮层感受野的大小、方位和视差调谐。视觉经验的作用在生后4～7周达到高峰,以后逐渐减弱,对成年动物影响不明显。     

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。     

内侧膝状体解剖与生理学研究进展

内侧膝状体 (medialgeniculatebody ,MGB)是听觉系统在丘脑的重要接替核团。MGB的丘脑 皮层神经元 (thalamocorticalneuron)发出上行性纤维投射至听皮层 ,同时接受听皮层的皮层 丘脑神经元 (corticothalamicneuron)发出的下行性纤维投射。因此 ,听觉信息既受到MGB上行听觉通路的编码和整合 ,也接受皮层下行通路的调控。同时 ,MGB还参与声音定位、听觉可塑性等过程。本文总结近年MGB的解剖与生理学研究进展 ,着重叙述MGB与听皮层的纤维联系及其在听觉信息调控中的作用。     

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。     

友鼠外侧膝状体中继神经元HRP示踪结合谷氨酸免疫组织化学研究

采用 HRP逆行追踪结合谷氨酸免疫组织化学方法观察大鼠外侧膝状体背侧核 (d L GN)中继神经元的化学递质。光镜下 HRP标记细胞与谷氨酸免疫阳性细胞清晰可辩。HRP单标记细胞位于外侧膝状体背侧核内 ,胞浆及树突基部充满棕色颗粒。免疫金银法 (IGSS)单标记的谷氨酸免疫阳性神经元分布于外侧膝状体背侧核与腹侧核 ,胞体内充满黑色银颗粒。在外侧膝状体背侧核内可见 HRP和谷氨酸双标记细胞 ,其数目占 HRP标记细胞总数的 70 .9± 6 .4%。本文提示 ,谷氨酸可能是外侧膝状体背侧核投射至视皮质的中继神经元的神经递质之一。     

刺激家兔杏仁基底核对外膝体“ON”神经元感受野反应特性的影响

利用细胞外记录,在乌拉坦麻醉和三碘委按酚麻痹的３７只新西兰兔上,考察刺激杏仁基底核对外膝体神经元感受野反应特性的影响。实验观察到,在１１７个具有“ＯＮ”反应外膝体神经元中,４７个单位在电刺激杏仁基底核时不同程度地受到抑制或易化性影响,即细胞反应强度和／或感受野范围均有改变。产生这些影响的潜伏期为７－４１ｍｓ,最大时程约２８ｍｓ。撤除电刺激３ｍｉｎ后,感受野反应特性即告恢复。单独刺激杏仁核不能引起外     

初级视皮层神经元非经典感受野研究的新进展

感觉皮层神经元的非经典感受野(简称"外周")对经典感受野(简称"中心")的调节作用广泛存在于哺乳动物中,被认为是感觉皮层神经元的基本特性.以初级视皮层神经元为例,刺激其外周能有效地调节刺激其中心引起的反应,这种作用主要是抑制性的.理解初级视皮层神经元的外周对中心的调节机制能够深入揭示哺乳动物的感觉皮层神经元信息处理的基本原则.本文综述了引起初级视皮层神经元非经典感受野对经典感受野调节作用的神经环路机制和计算模型研究的进展.     

全细胞膜片钳研究离体小鼠内侧膝状体亚核神经元电生理特性

内侧膝状体(medial geniculate body,MGB)是听觉通路在丘脑的重要中继站,为了探究小鼠MGB亚核神经元的电生理特性,使用离体全细胞膜片钳技术记录到99个MGB神经元,其中腹侧核(ventral division of MGB,MGBv)神经元36个,背侧核(dorsal division of MGB,MGBd)神经元34个,内侧核(medial division of MGB,MGBm)神经元29个。结果表明,神经元对去极化电流的反应具有爆发型(bursting)(16.2%,16/99)和紧张型(tonic)(83.8%,83/99)两种发放模式,并且所有MGB神经元在超极化电流刺激结束后均有去极化反弹(rebound),而仅有少数神经元(17.2%,17/99)在超极化刺激过程中有超极化激活的内向电流(hyperpolarization-activated inward current,I_h)。此外,MGB各亚核神经元的静息膜电位(resting membrane potential,RMP)和激活阈值(active threshold)存在显著性差异(P0.05)。以上表明MGB各亚核的电生理特性存在差异,该结果有助于理解MGB各亚核在听觉信息处理中产生不同功能的原因。     

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。     

神经元诱发反应与自发放电的关系

分析上丘神经元光诱发反应与其背景放电频率的关系。结果见到：根据密度迭加直方图判断呈兴奋反应的单位,背景放电频率高的反应变化率小,反之则大。呈抑制反应的单位,背景放电频率低的反应变化率小,反之则大。部分无明显反应的单位,背景放电频率低时,呈兴奋反应,北京放电频率高时,呈抑制反应。提示：对神经元活动的分析,如果仅以密度迭加直方图判断有无反应而忽视与背景放电频率的关系,将丢失部分阳性反应单位。     

视觉神经元感受野的数学模型及其空间频谱响应特性研究

本文在分析了现有视觉信息处理神经元感受野的数学模型的不足的基础上,提出了视觉通路各向同性和各向异性神经元感受野的数学描述,并考察其在空间频谱域的响应及其与感受野模型空间分布参数的关系.     

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。