海马/皮层神经环路构成的比较研究

作     者：于舒 

作者单位：中国科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周江宁

授予年度：2017年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071006[理学-神经生物学] 

主      题：树鼩 神经环路 人脑器官型组织培养 嗜神经病毒 

摘      要：树鼩属于攀鼩目树鼩科,是一类在外形上与松鼠相似的小型哺乳动物,它们的体重一般小于300g,分布广泛,常见于在南亚、东南亚和我国南部与西南部地区。在生理解剖、神经发育、肝炎病毒感染特性及心理应激模式等方面树鼩与灵长类,甚至人类高度相似。另外,在哺乳动物中树鼩拥有最大的脑-体重比,是理想的研究大脑功能和人类神经退行性疾病的动物模型之一。如今,树鼩作为一类具有潜在应用价值的新型模式动物,已越来越多地受到人们的关注。海马作为大脑边缘系统中非常重要的结构之一,在学习、空间记忆、焦虑、应激等过程中均发挥功能。目前,对啮齿类动物海马神经环路结构构成和功能信息的研究已经较为深入。但是树鼩作为新型模式生物,对其海马神经环路解析的相关研究还比较少。本研究采用形态学染色等方法首次详细解析了不同中间神经元在海马不同亚区的分布,为解析树鼩海马神经环路提供了解剖学数据。我们还通过对树鼩和小鼠内侧前额叶皮层和海马齿状回进行细胞构筑比较研究,实验结果在一定程度上证实树鼩在进化地位上更加高等。认识人类大脑功能的前提是解析神经网络之间的连接图谱。解决这一科学问题的关键之处在于如何追踪神经环路的结构。嗜神经病毒作为新型的示踪工具具有可跨突触传播,可以控制传播方向并且信号不会衰减等特征,近几年来被广泛地用于神经网络示踪的研究当中。嗜神经病毒示踪技术的快速发展,使其成为解析神经环路结构信息的有效手段。器官型脑组织培养是解析正常或疾病状态下人脑神经环路一个重要的环节。本研究建立了人脑皮层器官型脑组织培养技术,实现了人脑皮层组织体外培养长达五天并利用电生理记录成功检测到神经细胞活性。以期结合嗜神经病毒来解析神经环路的结构信息。揭示健康人与患者(比如癫痫或者阿尔茨海默症)在神经环路中差异和异常将有助于对其发病机制的理解。我们还查询了安徽医科大学第一附属医院2011-2017年颞叶胶质瘤伴癫痫病人的病理资料,并且对其病理组织进行神经病理学检查。希望结合器官型脑组织培养和电生理记录技术实现对疾病的发病机制更加深入的研究。