关于光刺激所引起的大■复眼和视叶综合电反应的研究

(一)用一个10％ K_4Fe(CN)_6灌注的玻璃微电极記录了大蠊复眼及視叶不同深度部位对光刺激的电反应。这个电极是从对侧复眼插入的,它同时又与另外一个固定的角膜下电极作为辨差引导。对某些深度的电反应曾加以分析。 (二)电极接触基底膜时,无例外地产生一种振动电位;根据基底膜的位置卽可准确地断定复眼及視叶其他結构的位置。对复眼和视叶的結构曾簡单地加以描述。 (三)用小光点(直徑150μ)、光环(內徑150μ,外徑約1mm)和圓形光(直徑約1mm)刺激,檢查了視网膜电图的相加性和波形是否因刺激形状的不同而有所改变。結果表明,大蠊复眼視网膜电图是完全可以相加的,单相引导出的电位的形状与刺激光的形状无关。沒有証据指示在昆虫复眼有相当于脊椎动物的局部視网膜电图的存在。 (四)大蠊視网膜电图为一純负波,在这个负波里,可区別两个成分,N_1和N_2,它們在整个小网膜細胞层都可以不衰减地被記录出来;在基底膜紧下,主要只記录到N_2。視叶的外髓层也有一个正向电位反应,但它的电場不到达复眼。 (五)漸次增强明适应,N_1比N_2更快被压抑。 (六)对于大蠊視网膜电图某些部分的起源以及与其他某些昆虫的不同,本文曾加以讨論。     

蟋蟀视觉系统的解剖结构与生理机能

蟋蟀视觉系统由单眼、复眼、视叶三部分组成。蟋蟀的单眼为背单眼,由角膜、角膜生成细胞、视网膜等组成,是提高昆虫复眼所感知的视觉刺激的兴奋水平部位;复眼是最主要的视觉器官,由角膜、晶锥、感杆束和网膜细胞、基膜组成,是光电转导和视觉级联反应的中心;视叶由神经节层、外髓和内髓组成,是视觉神经系统的中心。     

双斑蟋复眼和视叶的显微结构

【目的】为探索昆虫视觉信号处理的重要神经结构,详细观察和描述了直翅目(Orthoptera)蟋蟀科(Gryllidae)代表性昆虫双斑蟋Gryllus bimaculatus De Geer复眼和视叶的组织学结构特征。【方法】利用扫描电镜技术和组织学切片技术,观察分析了30只双斑蟋的复眼和视叶组织学结构。【结果】双斑蟋复眼约有3400个小眼,均为六边形结构,小眼间隙内分布有机械感受器——感觉毛和钟形感受器。每个小眼均由角膜、晶锥、感杆束、6个网膜细胞及基膜等构成。视叶呈两个扇形结构,由三大神经纤维网构成,分别为神经节层、外髓、内髓。【结论】双斑蟋复眼表面具有少量感觉毛和钟形感受器,每个小眼均由角膜、晶锥、感杆束、6个网膜细胞及基膜等构成,属并列像眼,视叶由三大神经纤维网构成。     

中华通草蛉复眼光感受性

运用视网膜电位（Electroretinogram,ERG）技术,对中华通草蛉Chrysopa sinica Tjedar成虫复眼在暗适应过程中对单色光和白光刺激的光感受变化进行了测定。结果表明：（1）在340～605 nm光谱范围内该草蛉的光反应表现3个峰,其中最高峰位于562 nm,次峰在524 nm,第3峰在460 nm;（2）一定光强度（LogI=4.5～0）范围内,其复眼ERG值随光强度的增强而增大,呈近线性增长式样;（3）暗适应时间影响其复眼的ERG值大小,在暗适应100 min时其ERG值达到稳定;（4）中华通草蛉复眼ERG的波形由4个部分组成：开光反应、正相电位、持续负电位和闭光反应。     

粘虫Leucania separata Walker成虫复眼暗适应的电生理研究

本文用电生理学的方法,研究了粘虫成虫复眼在暗适应过程中感受性的变化,及暗适应后感觉反应与闪光刺激强度之间的相互关系。复眼的光感受性随着暗适应时间的延长而逐渐增加;暗适应第15秒钟时与暗适应完成后所产生的感受器电位强度相差4倍。完成暗适应的时间大约为30—45分钟。暗适应后的感受器电位与闪光强度的对数(LogI)之间的关系,在闪光强度LogI=-0.5到3.0的范围内,几乎为正比例的直线相关。网膜电流图一般包含四种成分:①开光反应,表现为短暂的正电位变化:③主要的、起源于感受器的负电位变化:③发生于负电位升起端的正相电位;及④表现为负电位的闭光效应。它们彼此间能相互影响,使视网膜电流图在不同情况下有不同的外形,其中占优势的为感受器产生的负电位。本工作表明雌雄个体之间在视网膜电位的反应方面差异不明显。     

棉铃虫蛾复眼光反应特性

用视网膜电位图(electroretinogram,ERG)技术研究了棉铃虫Helicoverpa armigera蛾暗适应过程中对单色光和白光刺激的光感受性变化。结果显示：(1)依ERG振幅大小(峰-峰值),在340～605 nm波谱内有3个大小不等的峰-主峰位于绿 黄光区562 nm,次峰在蓝光区483 nm,第3个峰在近紫外区400 nm,显示其至少有3种感受器;(2)性别、日龄及暗适应时间长短对其光谱敏感性有影响,低龄时雄蛾对单色光刺激较雌蛾敏感,高日龄时相反;1～5日龄内, 3日龄蛾的视网膜电位(ERP)值最高;随暗适应时间延长,其复眼对近紫外区400 nm敏感性明显增加;(3)一定光强度范围内,随单色光和白光光强度增强该蛾复眼的ERP值增大,初期增加较缓,中期较快,呈近似S型曲线,显示其复眼具有较强的光强度自调节和适应机制。     

视网膜电图的源起及离子机制

视网膜电图(Ekctroretinogram,ERG)是网膜对光的综合电反应,在通常情况下,包含a,b,c,d等几个波(图1)。ERG各成分的细胞源起的研究在理论和实践上都有着重要的意义,长期以来,一直吸引人们的注意。近十余年来,由于微电极技术以及有关技术的发展,这方面的     

桃蚜对正[反]—β法尼烯的行为及电生理反应

[反]-β-法尼烯([E]-β-farnesene)是多种蚜虫的报警信息素成分。本文用触角分部切 断法,检测到桃蚜Myzus persicae触角对[反]-β-法尼烯的敏感部位在原生感觉圈。嗅觉反应表明[反]-北京吃网-β-法尼烯对桃蚜的驱拒效果极显著。触角电位检测结果表明成蚜对[反]-β-法尼烯的电生理反应比若蚜敏感。     

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。     

大鼠粒细胞内质网的电镜细胞化学反应

本实验用电镜细胞化学方法观察了大鼠骨髓粒细胞发育过程中内质网的髓过氧化物酶(MPO)反应和葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P)反??应。结果表明:MPO除定位于内质网、核膜,还出现在高尔基体和颗粒,它是粒细胞内质网的合成产物。G-6-P只在内质网、核膜中出现,它是内质网膜的结构成分。MPO反应的超微结构定位随粒细胞发育而变,利用这种变化作标志可以划分不同发育阶段的粒细胞;G-6-P反应定位不随发育而变,但反应强度与内质网的多寡、功能状态相对应。实验还表明核膜与内质网在结构、功能上的一致性;尤其在成熟粒细胞内质网很少的情况下,核膜可能代替了内质网的功能。     

家兔眼内压升高对ERG和VECP作用的对比研究

在脲酯麻醉的家兔,同时记录了闪光刺激引起的视网膜电图(ERG)和视皮层诱发电位(VECP)。直接测定的家兔正常眼内压为21.4±3.0mmHg(S.D.,n=7)。当用自制液压式加压装置使眼内压升至49mmHg 时,VECP 和 ERG 反应振幅随时间逐渐下降,在4min内均达最低值(约为正常值的40%),随后 VECP 逐渐回升至对照值的75%左右,但 ERG b波振幅恢复不如 VECP 明显。随着眼内压的进一步升高,VECP 和 ERG 均继续下降,但VECP 较 ERG 下降更明显。当眼内压超过一定水平(此水平因个体而异),VECP 反应骤然消失,ERG 反应虽变小却仍然存在,这种差别可能是由于眼内压的增高更易影响神经节细胞的活动所致。当撤去外加压力,眼内压恢复到正常水平后,VECP 和 ERG 均逐渐恢复正常。     

新生大鼠离体脊髓薄片侧角中间外侧核细胞的电生理特性

在新生大鼠离体脊髓薄片的中间外侧核作细胞内记录,研究细胞膜的静态与动态电生理特性。细胞的静息电位(RP)变动于-46—-70mV,膜的输入阻抗为108.3±67.9MΩ(X±SD,下同),时间常数9.9±5.6ms,膜电容138.6±124.2pF。用去极化电流进行细胞内刺激时,大部份细胞(85.4％)能产生高频率连续发放,其余细胞(15.6％)仅产生初始单个发放。胞内直接刺激引起的动作电位(AP)幅度为63.4±9.0mV,时程2.4±0.6ms,阈电位水平在RP基础上去极18.7±6.2mV。大部份细胞的锋电位后存在明显的超极化后电位,其幅度为5.1±2.7mV、持续90±31.8ms。刺激背根可在记录细胞引起EPSP或顺向AP,少数细胞尚出现IPSP。而刺激腹根则可引起逆向AP。     

昆虫视觉电生理技术研究进展

昆虫视觉电生理技术是研究昆虫感光细胞和视觉神经元电学特性的重要技术,包括视网膜电位技术(ERG)和微电极细胞内记录技术(MIR)。ERG技术记录的是昆虫的视网膜对不同光刺激产生的电压或电流变化,这种反应发生在细胞外。MIR则是记录昆虫的单个感光细胞或视觉神经元对不同光刺激产生的电压或电流变化,这种反应发生在细胞内。昆虫电生理技术有助于探究昆虫视觉对光的电生理响应机制和明确昆虫敏感光谱和光感受器类型。本文介绍了ERG和MIR的基本结构及原理,总结了近20年来两种技术在昆虫感光电生理方面的应用,可为阐明昆虫对光的感受机制以及利用昆虫的趋光性防治害虫提供参考。     

杏树挥发物成分的鉴定及其对杏树皱小蠹的触角电位的测定

田间观察发现,伐倒木对杏树皱小蠹Lcolytus rugulosus Ratzeburg有很强的引诱作用。采用顶空吸附采样方法林间采集杏树不同部位的挥发性成分,经热脱附吹扫捕集-气相色谱-质谱联用仪(TCT-GC-MS)分析、鉴定杏树挥发物的组成成分。发现杏树释放的挥发性成分主要由脂肪族的绿叶成分和醛类物质组成,且不同部位的挥发物种类含量有一定差异。从已分析出的化合物中选取10种于室内进行杏树皱小蠹的触角电位试验,试验中以玻璃电极配合Kassiling’s电生理盐水作为导电电极,反-2-己烯-1-醛作为测定值的参照物,对试验结果进行处理得到相对反应值。研究表明,皱小蠹的触角对醛类化合物正庚醛、2-乙基丁醛、壬醛等有较强的触角电位反应,其中对正庚醛相对反应值最大,是对标样反应值的4.29倍;对挥发性绿叶成分2-乙基-1-己醇触角电位也有一定的反应;对单萜烯类化合物α-派烯的触角电位反应较弱。     

Analysis of Prunus armeniaca volatiles and the electroantennogram responses induced by them in Lcolytus rugulosus

田间观察发现,伐倒木对杏树皱小蠹Lcolytus rugulosus Ratzeburg有很强的引诱作用.采用顶空吸附采样方法林间采集杏树不同部位的挥发性成分,经热脱附吹扫捕集-气相色谱-质谱联用仪(TCT-GC-MS)分析、鉴定杏树挥发物的组成成分.发现杏树释放的挥发性成分主要由脂肪族的绿叶成分和醛类物质组成,且不同部位的挥发物种类含量有一定差异.从已分析出的化合物中选取10种于室内进行杏树皱小蠹的触角电位试验,试验中以玻璃电极配合Kassiling's电生理盐水作为导电电极,反-2-己烯-1-醛作为测定值的参照物,对试验结果进行处理得到相对反应值.研究表明,皱小蠹的触角对醛类化合物正庚醛、2-乙基丁醛、壬醛等有较强的触角电位反应,其中对正庚醛相对反应值最大,是对标样反应值的4.29倍;对挥发性绿叶成分2-乙基-1-己醇触角电位也有一定的反应;对单萜烯类化合物α-派烯的触角电位反应较弱.     

四周模拟失重大鼠后身动脉平滑肌细胞钾电流的改变

本文采用全细胞膜片钳方法观察4周尾部悬吊大鼠（tail-suspended rats,SUS)隐动脉及肠系膜的动脉第2-6级动脉分支血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs)钾电流密度的变化,结果表明：SUS大鼠后身动脉VSMCs的静息电位（RP）较对照大鼠（CON）后身动脉VSMCs的RP更负,SUS组隐动脉和肠系膜小鼠后身动脉VSMCs的静息电位（RP）较对照大鼠（CON）后身动脉VSMCs的RP更负,SUS组隐动脉和肠系膜小动脉VSMCs的全细胞钾电流密度较CON组显著增加,其中,SUS组的隐动脉和肠系膜小动脉VSMCs的大电导钙激活钙离子通道（BKca)和电压激活钾离子通道（Kv)电流密度较CON组的BKca和Kv电流密度均显著增加,以上结果提示,VSMCs的超极化及进一步引起的通过电压依赖性钙离子通道的钙内流减少可能是模拟失重引起后身动脉反应性降低的电生理机制之一。     

白斑迷蛱蝶视觉系统中GABA和5-HT能神经元的分布

采用树脂石蜡(Colophony-Paraffin,CP)组织包埋切片技术和链霉菌抗生物素蛋白一过氧化物酶(Streptavidin—peroxidase,SP)免疫组织化学方法,首次报道了GABA和5-HT两种神经递质在白斑迷蛱蝶视觉系统(复眼及视叶)中的分布。与以往所报道的昆虫不同,白斑迷蛱蝶复眼中部分光感细胞对GABA和5-HT抗血清产生免疫反应。每侧视叶中约有2600多个GABA能阳性神经元,它们共分为6群。其中3群位于外髓附近(M1-3),另外三群位于内髓复合体边缘(LC1-3)。GABA能神经元发出的轴突在整个视叶的3个神经纤维网中都有分布。相比之下,视叶对5-HT抗血清的反应较弱,视叶神经纤维网中不存在代表5-HT阳性反应的粗大静脉曲张状纤维,只有一些排列规则的细小纤维。每侧视叶只有位于外髓附近的25个神经元呈现阳性反应,它们的分布位置与部分M3群的GABA能样神经元相同。本文还探讨了5-HT和GABA在调节视觉信息时可能发挥的作用[动物学报50(5)：770—777,2004]。     

膜受体可介导糖皮质激素诱导的神经元膜的超级化

自甾体激素的二阶模式作用机理提出以来,认为甾体激素通过细胞膜以后与胞浆受体相结合,再调节基因表达;但此机理不能显示靶细胞的电位变化。有人通过糖皮质激素诱导神经元膜电位超极化的研究,论证近年一些研究者提出的甾体介导细胞膜的电位变化。这种新机理对研究神经系统具有重要的生理学意义,因为快速的膜效应是神经元功能的基础。实验以豚鼠的带内脏神经的腹腔神经节为标本,用Kreb’s溶液或考的松等溶液进行神经节表面灌流,细胞内微电极记录电位变化。实验结果表明:(1)用10~(-(?))～10~(-(?))mol/L不同浓度的半琥珀酸考的松(F)液,对豚鼠神经节表面灌流,可引起神经细胞膜电位相应的不同幅度的超极化,超极化的潜伏期少于2min;(2)在含F的低Ca~(2 )/高Mg~(2 )溶液作用下,神经元膜电位超极     

视觉信息在视网膜的接收和传递

视网膜主要由三群细胞构成。第一群是视细胞(杆细胞、锥细胞),其功能是光的接收;第二群是双极细胞、水平细胞和无足细胞,它们把视细胞和神经节细胞联系起来,起着网膜内信息处理中心的作用;最后一群是神经节细胞,形成网膜的输出。由于微电极技术及其它技术的发展,对细胞电反应的发生机制和各级细胞的突触传递机制的研究十分活跃,是目前视觉生理研究的一个中心课题。本文     

光强度对大草蛉成虫感光性和趋光性行为的影响

运用视网膜电位（electroretinogram, ERG）技术和行为学方法研究了大草蛉Chrysopa pallens Ramber成虫的光强度反应。结果显示: （1）白光（Log I= 4.5~0.0）可引发2 h暗适应的大草蛉复眼的电位反应。随光强增强其ERG值呈近线性增大, 最强时未出现高端平台, 表明该光强范围内其感光性基本一致, 且可感受更强的光; （2）一定光强度（Log I= 4.0）以上的白光可引发大草蛉较明显的趋光性行为, 该行为具有光强域值特征和较明显的光强度依赖性。弱光时（Log I=4.5）无趋光性行为, 随光强增大趋光性反应率增大, 光较弱（Log I= 4.5~1.5）时增大缓慢, 较强（Log I=1.5~0.0）时迅速增大, 至最强（Log I=0.0）时最大（37.1%）, 呈一近“J”型式样。避光行为无或很低, 且无规律, 最大值仅为4.5%。这些结果表明: 光强度是大草蛉感光性与趋光性行为的重要决定因素, 强光时感光性电位反应与趋光性行为反应基本一致, 弱光时则不同, 暗示了光强度信息在感光性和趋光性间作用的有条件性和复杂性。