Cortical Plasticity Induced by Spike-Triggered Microstimulation in Primate Somatosensory Cortex

Electrical stimulation of the nervous system for therapeutic purposes, such as deep brain stimulation in the treatment of Parkinson’s disease, has been used for decades. Recently, increased attention has focused on using microstimulation to restore functions as diverse as somatosensation and memory. However, how microstimulation changes the neural substrate is still not fully understood. Microstimulation may cause cortical changes that could either compete with or complement natural neural processes, and could result in neuroplastic changes rendering the region dysfunctional or even epileptic. As part of our efforts to produce neuroprosthetic devices and to further study the effects of microstimulation on the cortex, we stimulated and recorded from microelectrode arrays in the hand area of the primary somatosensory cortex (area 1) in two awake macaque monkeys. We applied a simple neuroprosthetic microstimulation protocol to a pair of electrodes in the area 1 array, using either random pulses or pulses time-locked to the recorded spiking activity of a reference neuron. This setup was replicated using a computer model of the thalamocortical system, which consisted of 1980 spiking neurons distributed among six cortical layers and two thalamic nuclei. Experimentally, we found that spike-triggered microstimulation induced cortical plasticity, as shown by increased unit-pair mutual information, while random microstimulation did not. In addition, there was an increased response to touch following spike-triggered microstimulation, along with decreased neural variability. The computer model successfully reproduced both qualitative and quantitative aspects of the experimental findings. The physiological findings of this study suggest that even simple microstimulation protocols can be used to increase somatosensory information flow.     

中国东方铃蟾(Bombina orientalis)皮肤中C_(-12-b)肽的分离与鉴定

东方铃蟾鲜皮的甲醇提取液,可引起大鼠离体平滑肌的收缩。此液经碱性氧化铝柱层析分离,其80%乙醇洗脱的 C 组分显示生物活性。C 组分再经葡聚糖凝胶 G-15柱分离,其活性较强的早期洗脱组分 C_(_12),可被糜蛋白酶水解灭活,但其活性并不被5-HT 拮抗剂赛庚啶[2×10~(-6)mol/L]完全拮抗。继用反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析,见分离出的 C_(_12_h)峰与铃蟾肽~*(Bombesin,BBS)的出峰时间相同,且具相同的氨基酸组成。上述实验结果提示,C_(_12_h)肽可能就是铃蟾肽。     

清醒狗短暂缺血心肌复灌注时舒缩功能的变化

在狗的心脏上装入微超声探头和高精度微压力传感器,手术后两星期,在清醒状态下给予左冠状动脉旋支阻断三分钟。在复灌注过程中,观察到血液动力学指标与收缩期心室壁厚度(WT)迅速恢复正常;但在 dWT/dt—WT 环形图上出现舒张早期异常相,其形状与缺血过程不同。低氧和急遽冠状动脉过度充盈可以产生此种异常图形。我们推测,心肌缺血可能促使一些产物的形成,复灌注时它使冠脉过度舒张,冠脉灌注增加,从而造成舒张早期急遽充盈而形成了此种异常的形图。     

四川省米虾属一新种的描述（十足目：匙指虾科）

本文报道的刺肢米虾,新种Caridina spinipoda sp. nov。是采自四川绵竹泉水溪流中的二个雄性个体。其形状很似叶状米虾Caridina babaultioides Yu,但它第一腹肢内肢的结构非常特殊,因其周缘排列有既长又粗的刺而命名。     

数种昆虫5S rRNA结构特点的比较

比较已知结构的昆虫5S rRNA的核苷酸顺序,发现同科、同目的昆虫比不同科、不同目的昆虫有较少的核苷酸差别.根据Kimura和Ohta(1972)提出的经验公式,绘制了数种昆虫的系统发育图.结果表明,从分子进化得到的结论和经典分类基本上是一致的.根据DeWachter等(1982)提出的二级结构模型,归纳分析这些昆虫5S rRNA,发现保守位点与半保守位点(同一位点仅出现二种核苷酸残基)之和几乎占整个5S rRNA分子的100%.     

蚱蝉的发声器结构:中纵隔膜

在雄蚱蝉(Cryptotympana atrata Fabricius)的体内,作者发现了白色略透明,并富有弹性的蝉体内最大的薄膜.厚约3.5μm,面积50.7mm²左右.该膜被称为中纵隔膜.中纵隔膜位于大气管气囊的矢状面,把大气囊分为相等的左右二气室,每个气室的容积约为700mm³.以中纵隔膜为界,雄蚱蝉有左右两个发声器,这两个发声器的结构相同,对称并相对独立.文中讨论了中纵隔膜在蝉鸣的发声和共振中的作用.蚱蝉自鸣声是在神经系统的控制下,由左右两个发声器协调工作发出的.在腹部共振中,中纵隔膜的振动为其中之一,比腹节的振动开始得早.     

人子宫内膜纤蛋白溶酶元激活因子及其抑制因子的分布与调控

人子宫内膜中存在组织型(tPA)及尿激酶型(uPA)两类纤蛋白溶酶元激活因子,其含量在增殖期高于分泌期。本文应用免疫组织化学定位证实uPA及tPA两类抗原存在于子宫内膜的腺体细胞和间质细胞中。应用SDS-PAGE分高蛋白质,继而应用纤蛋白-琼脂糖铺盖技术测得离体培养下间质细胞仅释放tPA,腺体细胞仅释放uPA,但两种细胞均分泌PA的抑制因子(PAI)。培液中加入孕酮,明显抑制PA和刺激PAI生成。雌二醇作用与孕酮相反。某些肽类激素hCG、PRL、GnRH及cAMP作用基本与雌二醇相同。但福司克林(FK)则刺激间质、腺体两种细胞产生tPA及少量uPA,抑制PAI生成。本工作表明人子宫内膜中存在PA及PAI作用相反的酶,受激素调控,其生理意义尚待进一步探讨。     

促性腺激素诱导猕猴排卵周期中卵巢纤溶酶原激活因子与抑制因子的变化

在用 PMSG 和 hUG 诱导猕猴排卵过程中,我们研究了 pA 和它的抑制因子 PAI-1与排卵的关系。实验结果表明,由促性腺激素所诱导出的卵巢 tPA 活性的增加与排卵密切相关,在排卵前达到高峰,而排卵后明显下降;uPA 只在排卵后的颗粒细胞大量出现;PAI-1分泌高峰比 tPA 峰值早出现12—24小时;排卵来临时,tPA 的明显上升导致 PAl-1的空然下降。上述实验结果说明,卵巢中 tPA 和 PAI-1活性的这种平衡性的变化可能在排卵机制和维持卵巢的正常生理功能中起重要作用,而 uPA 或许与黄体形成的调节有某些关系。