小鼠初级视皮层细胞群的外周抑制与gamma节律的研究

作     者：赵翌蕾 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王玲

授予年度：2019年

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

主      题：外周抑制 gamma振荡 初级视皮层 小鼠 

摘      要：对于哺乳动物初级视皮层的神经元,非经典感受野的刺激可以调制作用在经典感受野范围内的刺激所引起的神经元活动。如果是降低神经元放电活动则称为外周抑制。众多研究表明,外周抑制作用是识别弯曲、凸起、整合或分离视觉信息的基础。外周抑制的形成是非常复杂的,它与初级视皮层内的水平连接有关,同时也与来自高级皮层的反馈性调节输入有关。多年来,研究者通过在猫、猴、小鼠等哺乳动物上的神经电生理研究,对于外周抑制作用下单细胞神经元放电(峰电位)的表现有了比较深入的了解。但对于该抑制过程中的局部整体电活动(场电位)以及局部场电位与峰电位的联系了解尚不多。本文以麻醉小鼠为动物模型,通过单通道电生理实验记录其初级视觉皮层的神经元在不同刺激条件导致不同程度外周抑制发生时的峰电位及局部场电位,来研究场电位(特别是gamma频段)的特性以及它与峰电位特性之间的关系,探讨非经典感受野和gamma振荡在外周抑制中的作用机制。本文有以下发现:(1)小鼠初级视皮层神经元可以根据面积整合特性分为抑制型、易化型和去抑制型三种类型。(2)每一类神经元细胞附近局部场电位中的gamma能量峰值随刺激面积的变化趋势与该细胞的面积整合曲线的趋势有一致性。(3)当用逐渐增大的圆形灰色区域遮盖所记录的神经元感受野时,gamma能量的峰值出现下降的趋势。(4)不管是包含了经典感受野及非经典感受野的大面积运动光栅刺激还是仅仅包含经典感受野的小面积运动光栅刺激,神经元反应的整体趋势都是场电位中gamma峰值能量随对比度增大而呈上升趋势,并且大面积刺激能诱发更高的能量。(5)对于不同朝向的运动光栅刺激,大面积运动光栅刺激下的峰值能量高,而高频gamma表现出更好的朝向选择性。前人研究认为gamma振荡的产生与抑制性中间神经元有关,即局部的中间神经元环路引起了初级视觉皮层的gamma振荡,我们的结果进一步证明感受野与非经典感受野的gamma振荡对外周抑制过程的调节起到了重要的作用。