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生理学报 2007年第6期59卷 851-857页

作者：陈小默乔志梅高上凯洪波清华大学医学院生物区学工程系北京100084

神经元网络可塑性是大脑学习和记忆功能的基础,可塑性的变化也是某些脑功能疾病的成因。研究大脑皮层可塑性不仅可以为认识可塑性机制提供基本方法,也可对自然衰老过程和神经退行性疾病的病理过程进行观测,进而可以为评价抗衰老药物和... 详细信息

神经元网络可塑性是大脑学习和记忆功能的基础,可塑性的变化也是某些脑功能疾病的成因。研究大脑皮层可塑性不仅可以为认识可塑性机制提供基本方法,也可对自然衰老过程和神经退行性疾病的病理过程进行观测,进而可以为评价抗衰老药物和治疗神经退行性疾病提供新方法。本文基于经典的大鼠胡须配对模型建立了一套实验方案,通过在体细胞外记录实验的数据分忻,比较修剪胡须后相同时间内神经元感受野不对称变化程度的差异,衡量不同生理条件下大鼠体感皮层神经元网络可塑性。本文以中年和青年大鼠体感皮层神经元网络可塑性比较为例,详细介绍了实验方法中的关键技术和操作,如皮层D2功能柱的定位和D2功能柱内不同层神经元的定位等,结果和我室以前相关研究证明了此实验方案的可行性。

关键词：神经元网络可塑性感受野体感皮层衰老电生理记录

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小鼠触觉经验对于barrel cortex区域功能性以及神经元可塑性影响初步分析

小鼠触觉经验对于barrel cortex区域功能性以及神经元可塑性影响...

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作者：夏东安徽医科大学

学位级别：硕士

目的神经元网络可塑性是大脑学习和记忆功能的基础,可塑性的变化也是某些脑功能疾病的成因。研究大脑皮层可塑性不仅可以为认识可塑性机制提供基本方法,也可对自然衰老过程和神经退行性疾病的病理过程进行观测,进而可以为评价抗衰老药... 详细信息

目的神经元网络可塑性是大脑学习和记忆功能的基础,可塑性的变化也是某些脑功能疾病的成因。研究大脑皮层可塑性不仅可以为认识可塑性机制提供基本方法,也可对自然衰老过程和神经退行性疾病的病理过程进行观测,进而可以为评价抗衰老药物和治疗神经退行性疾病提供新方法。啮齿类动物的体感皮层具有良好的组织学与功能上的拓扑对应关系,为可塑性研究提供了有利条件。在啮齿类动物的体感皮层胡须对应区(barrel cortex)上响应特性相近的神经元群聚集,形成与胡须分布一一对应的功能柱,这些功能柱在初级体感皮层上形成规则的排布。正是基于此,本研究的目的就是选用即刻早期基因c-fos基因的表达产物c-fos蛋白和脑源性神经营养因子(BDNF)作为指标,拟用免疫组织化学ABC法,尝试了解触觉经验(包括被动和主动)是如何影响c-fos和BDNF的合成,探究触觉经验和SI神经元的功能和可塑性改变的相关联系。方法 1.模型建立本文基于经典的胡须刺激模型,建立了两种新的胡须刺激模型,以对小鼠大脑皮层提供体表感觉输入。在第一个模型中,把实验组小鼠放置于新的笼子,激发其动物本能,在其探索新的环境过程中,触发胡须刺激,与对照组进行比较。第二个模型把实验动物放置于一个圆柱体的顶端,然后手工用毛刷轻轻刷实验动物的胡须,每天持续数分钟,连续数天,与对照组进行比较。 2.动物分组将实验动物分为两组:即实验组(experimental group)和对照组(control group)。 3.行为学观察本文中所用的实验动物全部饲养于树脂玻璃笼中(50×40×40cm),自然光线昼夜循环交替,上覆盖1.5 mm钢丝编制1.5 cm间隔的盖子,供应水和食物。按照动物实验模型观察动物。 4.形态学分析完成实验后,对小鼠进行内灌注取脑,组织经脱水处理后进行冰冻切片,厚度为50μm,取冠状切片,进行尼氏染色,细胞色素氧化酶染色和免疫组织化学染色。尼氏染色和细胞色素氧化酶染色用来确定大脑皮层区域和分层。免疫组织化学染色用以评价barrel cortex各层之间c-Fos蛋白和BDNF表达情况。 5.统计学分析组织切片的图像采用计算机成像分析系统,进行细胞计数,采用SPSS13.0软件进行单因素方差分析。统计数据用均数±标准误(mean±SEM)。结果 1.模型Ⅰ经免疫组织化学染色检测对照组和实验组动物的c-fos蛋白表达;我们发现在PMBSF区域实验组c-fos蛋白免疫标记显著性地增加。其中在第Ⅳ层,与对照组相比,实验组c-fos蛋白表达量增加比率最大(526.6%,89.6±18.2 vs.14.3±2.8),在Ⅱ/Ⅲ层(243.7%,46.4±8.4 vs.13.5±2.3)和Ⅴ/Ⅵ层(390.3%,105.9±22.1 vs.21.6±4.5)的c-fos蛋白表达量也明显增加。通过单因素方差分析,在PMBSF的Ⅱ/Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ/Ⅵ层间,实验组c-fos表达量与对照组相比有显著性的差异(P＜0.05)。 2.模型Ⅱ经免疫组织化学染色检测对照组和实验组动物的c-fos蛋白表达;我们发现在PMBSF区域实验组c-fos蛋白免疫标记显著性地增加。其中在第Ⅳ层,实验侧皮层相对于对照侧,c-fos蛋白表达量增加比率最大(352.3%,439.6±23.6 vs.97.2±19.6),在Ⅱ/Ⅲ层(336.1%,119.5±20.4 vs.27.4±5.7)和Ⅴ/Ⅵ层(159.5%,380.4±46.1 vs.146.6±21.6)的c-fos蛋白表达量也明显增加。通过单因素方差分析,在PMBSF的Ⅱ/Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ/Ⅵ层间,实验组c-fos表达量与对照组相比有显著性的差异(P＜0.01)。实验组和对照组BDNF的表达情况是:在第Ⅳ层、Ⅱ/Ⅲ层和Ⅴ/Ⅵ层,实验侧皮层相对于对照侧,BDNF表达量增加比率分别为177.8%(33.8±8.7 vs.1.8±0.4)、281.5%(20.6±5.3 vs.5.4±1.1)和319.4%(13.0±3.4vs.3.1±0.8)。通过单因素方差分析,在PMBSF的Ⅱ/Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ/Ⅵ层间,实验组BDNF表达量与对照组相比有显著性的差异(P＜0.05)。结论 1.我们的实验表明,由于新环境的铁丝笼子的间隙触发了胡须刺激,产生生物学效应,推测通过胡须的触觉经验是啮齿动物获得外界信息的一个重要的途径。 2.两种模型的结果都表明了触发小鼠胡须引起的刺激能诱导PMBSF区域c-fos蛋白的表达明显地增加。触觉经验可通过胡须-皮层信号传导通路,激发皮层相关区域基因表达增加,蛋白生成增加,引起神经元可塑性发生改变。 3.啮齿动物的胡须-皮层信号传导通路,为我们研究经验依赖性皮层可塑性变化的机制,提供了一条有效的途径。

关键词：神经元网络可塑性即刻早期基因胡须刺激体感皮层触觉经验

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触觉经验对小鼠barrel cortex区域神经元c-fos、BDNF表达的影响及意义

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山东医药 2014年第32期54卷 23-25,I0002页

作者：夏东王其一安徽医科大学第二附属医院合肥230601 蚌埠医学院

目的观察触觉经验对小鼠barrel cortex区域神经元c-fos、脑源性神经营养因子(BDNF)表达的影响,并探讨其意义。方法将10只纯种封闭群昆明种小鼠随机分为实验组和对照组各5只。实验组小鼠被放置在一个圆柱体(高30 cm,直径7 cm)顶端,用毛... 详细信息

目的观察触觉经验对小鼠barrel cortex区域神经元c-fos、脑源性神经营养因子(BDNF)表达的影响,并探讨其意义。方法将10只纯种封闭群昆明种小鼠随机分为实验组和对照组各5只。实验组小鼠被放置在一个圆柱体(高30 cm,直径7 cm)顶端,用毛刷和梳子轻轻刷小鼠两侧胡须,10 min/d,连续进行5 d;对照组小鼠饲养于笼子中5 d。采用免疫组化法检测两组脑组织barrel cortex的PMBSF区域内各皮层c-fos和BDNF表达情况。结果在barrel cortex的PMBSF区域各层,实验组c-fos阳性神经元数量均高于对照组(P均神经元数量也均高于对照组(P神经元可塑性改变。

关键词：神经元网络可塑性即刻早期基因脑源性神经营养因子触觉经验小鼠

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