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。     

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.     

猫外膝体神经元对光栅刺激方位倾向性的一种分布特性

我们检测了猫外膝体(LGN)神经元对闪烁方波光栅的反应与光栅方位的关系。对一定对比度和空间频率的光栅,26个记录到的神经元的反应均随方位不同而变化,其最大反应和最小反应的比值平均为3.0±0.3(S.E.)。神经元的最优方位(即引起最大反应的光栅方位)随其感受野中心在视网膜上的位置而异,具有平行于其各自感受野中心与视网膜中央区(area cen-sralis)的连接线的倾向。     

正弦调制光诱发脑电响应特性的研究

本文介绍了我们研制的正弦调制光诱发脑电系统,该系统由多功能刺激控制器、换能器、脑电信号的采集放大、系统控制部份组成,具有智能化、微机化的特点.我们应用该系统进行了人脑在正弦调制光刺激下诱发电位响应特性的研究,实验结果进行了处理和分析.     

单眼视觉剥夺猫外膝体神经元的双眼反应特性

采用在位（ｉｎ ｖｉｖｏ） 胞内记录技术,研究了单眼视觉剥夺猫外膝体（ＬＧＮ） 神经元的双眼反应特性（ｂｉｎｏｃｕｌａｒｉｔｙ） , 结果发现单眼剥夺猫外膝体几乎所有的双眼反应神经元都对非优势眼的闪烁光斑刺激有不同程度的反应,并且剥夺层和非剥夺层神经元在反应特性上没有明显差异。但是,与非剥夺层神经元相比,几乎没有剥夺层的神经元能对非优势眼的正弦移动光栅刺激起反应,并受其空间频率的调制。结果提示皮层下外膝体水平上这种双眼反应的某些精细反应性质可能与后天视觉经验的修饰有关,并可能受皮层反馈输入的影响。     

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。     

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。     

平均亮度对猫外膝体瞬变细胞和持续细胞时间调谐曲线的影响

用正弦波调制的光点刺激麻痹的清醒猫外膝体神经元感受野中心,当平均亮度改变时,瞬变细胞的时间频率调谐曲线的形状和敏感频率没有或很少变化,与此相应,这些细胞的自发发放也不随未调制的光照水平而改变。持续细胞的调谐曲线的调幅大体随对未调制光照的平均发放水平的升降而增大或减小,但敏感峰不变。衰减平均亮度1—2对数单位,可使多数呈双峰的调谐曲线的高调频峰消失,对产生此变化的原因,曾加以讨论。     

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。     

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。     

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   

PHYSIOLOGICAL AND ULTRASTRUCTURAL RESPONSES OF CYCLOTELLA MENEGHINIANA (BACILLARIOPHYTA) TO LIGHT INTENSITY AND NUTRIENT LIMITATION1

Photosynthetic characteristics and chloroplast ultrastructure of Cyclotella meneghiniana Kütz. were quantified while the organism was simultaneously adjusting to light and nutrient stress. Cells were grown in batch culture at either low or high light intensity on medium with a nitrogen/phosphorus molar ratio of 2:1 as a control, or with nitrogen or phosphorus deleted from the medium to create nutrient deficiencies. Analysis of variance indicated that light intensity, nutrient deficiency and duration of nutrient deficiency all had significant effects on cell growth, chlorophyll (Chl) concentration/cell, cellular fluorescence capacity (CFC), chloroplast volume and thylakoid surface density. Because interactions existed among nutrient deficiency, extent of nutrient deficiency, and light intensity, all three must be considered together in order to describe accurately the physiology and chloroplast ultrastructure of the diatom. Significant correlations were found between the Chl/cell or CFC/cell and chloroplast volume and thylakoid surface density. Through an increase in Chi concentration, chloroplast volume and thylakoid surface density, the cells successfully adapted to the conditions of low light intensity even while under nutrient stress. In contrast, less Chl/cell, smaller chloroplast volume and less thylakoid surface density were found at high light intensity.     

PREDICTING HUMAN NOCTURNAL NONVISUAL RESPONSES TO MONOCHROMATIC AND POLYCHROMATIC LIGHT WITH A MELANOPSIN PHOTOSENSITIVITY FUNCTION

The short-wavelength (blue) light sensitivity of human circadian, neurobehavioral, neuroendocrine, and neurophysiological responses is attributed to melanopsin. Whether melanopsin is the sole factor in determining the efficacy of a polychromatic light source in driving nonvisual responses, however, remains to be established. Monochromatic (λ_max 437, 479, and 532?nm administered singly and in combination with 479?nm light) and polychromatic (color temperature: 4000 K and 17000 K) light stimuli were photon matched for their predicted ability to stimulate melanopsin, and their capacity to affect nocturnal melatonin levels, auditory reaction time, and subjective alertness and mood was assessed. Young, healthy male participants aged 18–35 yrs (23.6?±?3.6 yrs [mean?±?SD]; n?=?12) participated in 12 overnight sessions that included an individually timed 30-min nocturnal light stimulus on the rising limb of the melatonin profile. At regular intervals before, during, and after the light stimulus, subjective mood and alertness were verbally assessed, blood samples were taken for analysis of plasma melatonin levels, and an auditory reaction time task (psychomotor vigilance task; PVT) was performed. Proc GLM (general linear model) repeated-measures ANOVA (analysis of variance) revealed significantly lower melatonin suppression with the polychromatic light conditions (4000 and 17000 K) compared to the “melanopsin photon-matched” monochromatic light conditions (p?<?.05). In contrast, subjective alertness was significantly lower under the 479?nm monochromatic light condition compared to the 437 and 532?nm monochromatic and both polychromatic light conditions. The alerting responses more reflected the total photon content of the light stimulus. The demonstration that the melatonin suppression response to polychromatic light was significantly lower than predicted by the melanopsin photosensitivity function suggests this function is not the sole consideration when trying to predict the efficacy of broadband lighting. The different spectral sensitivity of subjective alertness and melatonin suppression responses may imply a differential involvement of the cone photopigments. An analysis of the photon densities in specific wavelength bands for the polychromatic lights used in this and the authors' previous study suggests the spectral composition of a polychromatic light source, and particularly the very short-wavelength content, may be critical in determining response magnitude for the neuroendocrine and neurobehavioral effects of nocturnal light. (Author correspondence: v.revell@surrey.ac.uk)     

前庭刺激对兔听诱发电位和脑电功率谱的影响

本实验观察了正弦旋转方式的前庭刺激对兔听诱发电位和脑电功率谱的影响。结果表明该旋转刺激可导致中枢神经系统抑制.这与运动病时的一些表现十分吻合,提示运动病的发生可能与前庭刺激导致中枢神经系统抑制有关。