导读:本文包含了微抑制性突触后电流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:杏仁核,阿片,痛觉过敏,钙,钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱα
微抑制性突触后电流论文文献综述
盛晴宇,张泽茹,罗放[1]（2019）在《钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱα对阿片诱导痛觉过敏大鼠中央杏仁核抑制性突触后电流的影响》一文中研究指出目的探讨钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)对阿片诱导痛觉过敏(OIH)大鼠中央杏仁核(CeA)抑制性突触后电流的影响。方法实验一:取雄性SD大鼠12只,随机分为对照组和KN93组,每组右侧CeA立体定位置管恢复1周后经颈皮下注射芬太尼(60μg/kg×4次,间隔15 min)造OIH模型,随后对照组及KN93组大鼠CeA区分别注射50%DMSO 0.5μl或CaMKⅡα抑制剂KN93 10 nmol,记录给药前后大鼠机械缩足反应阈(MWT)和热缩足潜伏期(TWL)。实验二:另取雄性SD大鼠32只,随机分为Con-1组、Con-2组、OIH-1组和OIH-2组,建模成功后制成脑片,其中Con-1组与OIH-1组用膜片钳记录CeA区神经元自发抑制性突触后电流(sIPSCs);Con-2组和OIH-2组记录CeA区神经元微小抑制性突触后电流(mIPSCs),观察加用KN93 10μmol/L前后上述电流幅值和频率的变化。结果实验一:与造模前比较,造模后两组MWT和TWL均明显降低(P<0.01);与造模后比较,给药后KN93组MWT和TWL明显升高(P<0.01)。实验二:与Con-1组比较,OIH-1组sIPSCs幅值和频率明显降低(P<0.05),给药后OIH-1组sIPSCs幅值和频率明显升高(P<0.05),但对Con-1组无明显影响;与Con-2组比较,OIH-2组mIPSCs幅值和频率亦明显降低(P<0.05),给药前后OIH-2组与Con-2组mIPSCs幅值和频率差异无统计学意义。结论 CaMKⅡα可抑制CeA区自发抑制性突触后电流,这可能是CaMKⅡα调制阿片诱导痛觉过敏的机制之一。(本文来源于《临床麻醉学杂志》期刊2019年06期）
赵岩[2]（2015）在《听觉皮层神经元的兴奋性突触后电流（EPSC）和抑制性突触后电流（IPSC）的不对称性》一文中研究指出1.纯音诱发的EPSC和IPSC在声强阈值水平的不对称性神经系统处理信息依赖于神经环路的相互作用。构成神经环路的基础就是兴奋性和抑制性神经元的相互作用。听皮层的接受层(第3/4层)神经元主要接受听觉丘脑的信息投射[1][2][3]。听觉丘脑的兴奋性和抑制性信息投射是听皮层神经元进行信息处理和实现可塑性功能的重要基础[4][5][6]。神经元的兴奋性输入和抑制性输入之间的关系可以影响皮层的大部分功能,例如信息的选择性和信息增益的调节。在视觉、听觉和躯体感觉皮层的实验,已经证实单个神经元既接受兴奋性信息投射,也接受抑制性信息投射,这种兴奋性和抑制性的对应关系也可以称为对称性。并且,在听皮层,运用在体全细胞膜片钳技术,记录到单个神经元的兴奋性突触后电流(EPSC)所形成的感受野(receptive field)和抑制性突触后电流(IPSC)构成的感受野(receptive field),几乎是完全一致的[7][8][9][10]。这说明兴奋性信息和抑制性信息可能具有相同的来源。听觉神经元在反应感受野中表现出来的频率—强度关系反应了基本突触信息输入环路的特性,包含对纯音的频率—强度的选择性和纯音方向的选择机制。因为听觉神经元的兴奋性和抑制性信息的感受野(receptive field)表现出几乎完全对称,抑制性和兴奋性突触后电流具有相同的调谐频率(frequency tuning)和反应频率范围,因此研究感觉神经元的兴奋性和抑制性信息输入的特征和规律,对于我们揭开感觉信息环路的作用机制具有重要意义。研究感觉皮层信息处理的第一站应该是感觉皮层的信息接受层。在听皮层接受听觉丘脑的信息投射的位置在第4层。听皮层神经元的信息接受层存在听觉丘脑—皮层之间的前馈环路(feedforward ciucuit),在环路中皮层兴奋性神经元既接受来自听觉丘脑的兴奋性投射,又接受由听觉丘脑支配的皮层抑制性神经元的投射。听皮层接受的兴奋性和抑制性投射都具有一定的频率—强度感受野。目前对于听皮层神经元接受的兴奋性和抑制性投射在最小声强水平是否呈现对称性还不清楚。我们采用在体全细胞膜片钳记录方法得到兴奋性突触后电流(EPSC)和抑制性突触后电流(IPSC)对纯音的频率—强度感受野的反应,比较在最小声强阈值(MT)水平,EPSC和IPSC的对称性。在形成全细胞记录模式后,通过电压钳的方式钳制神经元的膜电位于—70mV,同时给与动物不同频率和强度的纯音刺激,记录EPSC在频率—强度扫描中的反应;钳制神经元的膜电位于OmV,记录IPSC在频率—强度扫描中的反应。我们的数据清楚的证明大部分听皮层的神经元在阈值水平的EPSC和IPSC不具有对称性。只有5%的神经元显示出对称的EPSC和IPSC,而95%的神经元不具有对称的EPSC和IPSC。其中,83.33%的神经元具有不同的iBF和eBF,66.66%的神经元的IPSC的声强阈值水平比EPSC的声强阈值水平高。在18个初级听皮层的神经元中,只有1个神经元在最小声强阈值水平具有对称的EPSC和IPSC,另外17个神经元在最小声强水平的EPSC和IPSC都不是一一对应的。大多数神经元的EPSC和IPSC在阈值水平具有不对称性。这种不对称性主要体现在调谐曲线(frequency tunings)的不同。在这些神经元中,3个神经元的EPSC和IPSC具有相同的最佳反应频率(Best frequency,BF),另外15个神经元的EPSC和IPSC具有不同的最佳反应频率(图1-3)。同样的,这些初级听皮层的神经元中,具有相同EPSCMT(eMT)和IPSCMT(iMT)的神经元也比具有不同EPSCMT(eMT)和IPSCMT(iMT)的神经元少(6vs.12,图1-4下图)。在15个具有不同eBF和iBF的初级听皮层神经元中,iBF比eBF高的神经元有10个,eBF比iBF高的有5个。很明显,在具有不同eBF和iBF的AI神经元中,10个神经元的eBF和iBF差值达到3kHz,3个神经元的eBF和iBF差值达到或超过5kHz(图1-4)。比较eBF的平均值15.83 ± 4.08kHz和iBF平均值为 18.06 ±3.13 kHz,t =-2.701,p= 0.015,p<0.05,eBF 和 iBF 的差值的变化范围从0-7kHz(n=18)。与eBF和iBF的结果相似,12个AI神经元具有不对称的eMT和iMT。其中有11个神经元的iMT比eMT高,只有一个神经元的iMT比eMT低。8个神经元iMT比eMT高至少10dB(图1-4)。eMT的平均值为 35.56 ± 9.68 dB SPL 和 iMT 的平均值为 40.83 ± 9.28 dB SPL,t =-4.035,p = 0.001,<0.05(n = 18),eMT 和 iMT 的差值的变化范围为 0-15 dB(n= 18)。研究结果提示,初级听皮层的大多数神经元的EPSC和IPSC不具有一对一的对应关系,而且部分神经元的eMT和iMT、eBF和iBF之间的差值很大。因此,当给与阈值水平的声强刺激时,单一皮层神经元的兴奋性和抑制性突触输入成份是不对称的。EPSC和IPSC在声强水平的关系有叁种可能性:EPSC和IPSC具有相同的最佳反应频率(Best Frequency,BF)和最小声强反应阈值(Minimal threshould,MT);EPSC 的 MT 高于 IPSC 的 MT;IPSC 的 MT 高于EPSC的MT。说明在声强反应阈值水平,EPSC和IPSC不具有稳定的对称关系。而且EPSC和IPSC的不稳定的对称关系可能是由听觉丘脑—皮层之间的前馈环路决定的。我们提出了一个听觉丘脑—皮层的更复杂的突触环路的前馈环路模型。在这个模型中,听皮层兴奋性神经元接受来自听觉丘脑的单一最佳频率通道的信息输入,而听皮层的抑制性神经元则接受来自多个听觉丘脑的兴奋性最佳频率通道的信息输入。因此,听皮层兴奋性神经元的IPSC的最佳反应频率和最小声强反应阈值会随着刺激水平的不同出现变化,最终导致IPSC的MT可能与EPSC的MT相同,或者高于EPSC的MT,或者低于EPSC的MT。IPSC的BF也有可能与EPSC相同或者不同。我们的模型并不排除由于突触长度的变化造成的神经元的兴奋性和抑制性反应在阈值水平的不对称性。但是,在高于声强阈值水平条件下,听觉皮层的神经元表现出对称的兴奋性和抑制性信息输入,这种对称性对于皮层处理声音信息具有重要作用。例如,它们可以使得突触后动作电位的发放呈现一致性[7]。在声强阈值水平,皮层的兴奋性和抑制性的不对称可能使突触后神经元的动作电位的发放的可能性和发放时间出现较大的变异[11][12]。因此,我们目前所发现的在声强阈值水平的EPSC和IPSC的不对称,对于理解感觉信息处理机制和神经系统发育过程中神经可塑性的形成具有重要意义。2.基因敲除M1受体的C-57小鼠的听觉皮层神经元EPSC和IPSC感受野的不对称性乙酰胆碱是大脑中一种非常重要的神经调质。大脑中的乙酰胆碱主要来自于基底神经核的神经纤维的投射。乙酰胆碱对于很多皮层功能都具有调节作用,包括注意力、学习和记忆以及皮层对感觉信息的处理[13][14]。另外,阿尔茨海默症和皮层胆碱能神经的功能障碍有着密切的联系[15]。损毁皮层胆碱能神经纤维,可以降低动物的对外界刺激的检测、识别和定位的能力,并且损伤学习记忆和感觉信息的提取[16][17]。乙丑胆碱受体分为两种,毒蕈碱型受体(Muscarinic acetylcholine receptors,mAChRs,简称M型胆碱能受体),烟碱型受体(Nicotin receptors,nAChRs,简称N型胆碱能受体)。M型胆碱能受体有5种亚型,M1、M2、M3、M4和M5[18][19][20]。在成年动物的大脑,所有的M型胆碱能受体都有表达。成年动物中皮层中最多的M型胆碱能受体亚型是Ml受体[18][21],主要分布在皮层的表层和深层[22][23]。在发育过程中,在接近动物出生时,在哺乳动物皮层中有M型胆碱能受体和N型胆碱能受体的表达。然而,在皮层发育过程中,N型胆碱能受体的mRNA表达总是稳定的,而M型乙酿胆碱受体的mRNA表达水平是变化的,尤其在出生后的几个星期内,伴随突触的形成,mAChR的表达到了高峰,并且在很多器官中都有多种M型受体亚型的表达。已有研究报道,提示脑中表达最多的M型乙酰胆碱受体亚型是M1、M2和M4。其中M1在皮层中表达最多。在小鼠出生后5天可以在脑中检测到M1蛋白,出生后第14天Ml的表达主要集中在皮层第4层[22][23],而M2主要分布在第2/3层和第5层。这些证据提示在发育过程中,M1和M2亚型可能在皮层神经元的功能分化和功能形成过程中起着重要作用。在发育过程中,一个最重要的现象是当丘脑向皮层的信息投射形成后,由基底前脑发出的胆碱能投射也到达皮层[24][25]。而且,在皮层成熟和突触形成的活跃期,皮层的胆碱能活动也达到高峰[26][27]。这些证据都提示,胆碱能神经在皮层成熟和突触形成中可能扮演着重要的角色。形态学研究提示在发育早期剥夺基底前脑的胆碱能神经元的作用时,可以引起皮层结构出现异常[27],另外,己有实验证明M型乙酰胆碱受体中的Ml亚型对于神经元结构的形成具有重要作用。在M1基因敲除的小鼠与对照组比较发现,在听皮层的第4层多极颗粒细胞的树突的长度要比对照组的树突短[28]。另外,虽然Ml型胆碱能受体基因敲除的小鼠的第4层神经元的树突明显比正常组小鼠的树突短。在发育早期剥夺胆碱能输入的实验中也发现,乙酰胆碱通过Ml受体对于调节皮层神经元形态的成熟具有重要作用。在感觉系统中,听觉系统的功能是检测、识别、定位和行为有关的事情。这些功能是由感觉系统神经环路的突触功能来完成的,并且这些功能在动物成年以后可以通过学习进行强化[29]。乙酿胆碱对于听皮层的影响包括增加神经元的自发放率和纯音诱发的动作电位的发放率。已有实验证实乙酰胆碱(ACh)和M型胆碱能受体的激动剂具有类似的作用,它们都可以增强听觉神经元对声音刺激的反应[30]。乙酰胆碱可以增强66%的听觉神经元的兴奋性,降低神经元的最小声强反应阈值,同时这种兴奋性的易化作用可以被阿托品(M型胆碱能受体阻断剂)阻断。提示乙酰胆碱通过M型胆碱能受体对听皮层的神经元产生重要的调节作用。已有研究报道,M型胆碱能受体,对于幼年和成年动物皮层的可塑性的形成是非常重要的。在听皮层加入M型胆碱能受体的拮抗剂阿托品或者东莨菪碱,可以减弱或者去除由电刺激和声音配对训练形成的,神经元对频率选择的可塑性[31][32][33][34][35]。皮层中加入Ml型胆碱能受体的拮抗剂,可以阻断乙酰胆碱参与的对听皮层的易化作用,或者是视皮层的经验依赖性的可塑性的形成[36][37]。这些证据都提示M1型胆碱能受体,在听皮层发育和成熟过程中可能扮演重要作用。因为听皮层神经元对于纯音刺激产生的动作电位是由突触后兴奋性和抑制性信息输入整合决定的。根据前馈环路理论,皮层兴奋性神经元直接接受丘脑的兴奋性输入,也接受皮层的抑制性中间神经元(同样接受丘脑兴奋性投射)的抑制性输入。因此,影响兴奋性和抑制性信息投射,会改变突触后神经元的信息整合,最终影响感觉系统兴奋性神经元的对感觉刺激的反应。大量实验证明,内源性或者外源性的乙酰胆碱释放,对于初级听皮层的影响主要是通过M型受体发挥作用[38][39][40][41][36]。结合形态学的证据,第一,发育过程中M1型胆碱能受体的表达高峰出现在丘脑-皮层突触形成时;第二,M1型胆碱能受体基因敲除小鼠的第4层神经元的树突明显比正常组小鼠的树突短。我们推测在发育过程中,M1型胆碱能受体通过对突触结构和功能的调节,完成对初级听皮层的神经元的感觉刺激反应的调控。我们在M1型胆碱能受体基因敲除的小鼠的初级听皮层第3/4层,采用膜片钳全细胞的记录模式,同时给与小鼠不同的频率—强度的纯音刺激,并钳制神经元的膜电位在—70mV,得到兴奋性突触后电位(EPSC)的感受野;当膜电位钳制在OmV,得到抑制性突触后电位(IPSC)的感受野。观察发育早期,通过比较兴奋性和抑制性输入的频率—强度感受野,推测M1型胆碱能受体基因敲除对小鼠的听觉神经元的兴奋性输入和抑制性输入的影响,进而了解兴奋性和抑制性信息在突触环路中的作用。实验结果显示,比较乙酰胆碱M1型受体基因敲除小鼠的听觉神经元的EPSC和IPSC的感受野的面积,发现EPSC和IPSC的感受野的重迭区域变小,感受野的面积的差异性增加。但是并没有改变EPSC的感受野面积大于IPSC感受野面积的现象。导致这种感受野面积的差异性增加有两种可能性:一种是IPSC的感受野的面积缩小,或者EPSC的感受野的面积增加;另外一种可能性是EPSC和IPSC感受野重迭部分的面积减小。根据神经元突触环路的前馈环路(feedforwardcircuit)理论,听觉丘脑的兴奋性神经元,在向听皮层的兴奋性神经元发出兴奋性投射时,也同时投射到听皮层的抑制性神经元,而听皮层的抑制性神经元最后将信息投射回听皮层的兴奋性神经元。另外,听皮层的兴奋性神经元除了接受来自听觉丘脑的和皮层之间的兴奋性信息投射,同时也接受来自皮层的抑制性神经元的投射。如果是IPSC的感受野的面积减小了,提示Ml型胆碱能受体基因敲除之后,使得听觉丘脑的兴奋性神经元和听皮层抑制性神经元之间的突触联系减少了,抑制性信息的突触传递减少,最终听皮层神经元的IPSC的反应代表区域缩小。如果是EPSC的感受野面积增加了,可能是缺少M1型胆碱能受体,乙酰胆碱对皮层—皮层间的兴奋性突触联系的抑制作用减弱了,使得来自非CF区域的兴奋性投射增加,因此扩大了EPSC的感受野的面积。在保留MGBv和Al的听觉丘脑—皮层脑片上记录[42],发现M型胆碱能受体激动剂卡巴胆碱(carbachol)可以抑制由皮层和皮层之间的神经纤维投射所产生的神经元的EPSP,但是对电刺激丘脑而产生的神经元的EPSP的影响不大[43]。也证明乙酰胆碱确实会调节皮层-皮层之间的兴奋性信息投射。如果是EPSC和IPSC感受野的重迭部分减少了,可能是因为前馈环路(feedforward circuit)中,听皮层的兴奋性神经元接受的听觉丘脑的兴奋性和抑制性信息的一致性降低。Raju和同事提出在听皮层的感受野的形成过程中,中心区域(center)代表最佳频率(characteristic frequency,CF)的声音刺激信息,周边区域(edge)则代表非最佳频率(nonCF)的声音刺激信息,非最佳频率主要是指与CF形成1-3个倍频程的频率范围[44]。中心区域的CF和与CF较近的频率信息主要来自于内侧膝状体腹侧(MGBv)和听皮层之间的直接的神经纤维投射。生理学和解剖学实验都已经证明,具有相同CF的MGBv和A1的神经元之间,确实存在突触联系[45][46]。通过注射示踪剂证明在MGv和A1具有相同CF的神经元分布[47],配对电刺激A1和MGBv发现,两者之间存在突触联系的CF范围为1/3倍频程内。Raju和同事还提出A1神经元对非CF区域的反应主要是通过皮层之间的信息通路调节。这个假设得到了几个实验室的实验数据证明。其中一个实验是在听觉皮层的Al区加入GABAA受体的激动剂毒蝇蕈醇(muscimol)发现,皮层和皮层之间的信息传递被抑制了,但是不影响来自丘脑向皮层的信息传递。因此,通过这个方法可以区分皮层CF和非CF的信息来源。因此,丘脑—皮层的信息输入决定皮层神经元CF区域的反应,而非CF区域的刺激主要来自皮层和皮层间的信息投射。乙酰胆碱具有增强感觉系统“信噪比”的作用[48][49],它可以扩大感受野范围,增加神经元对感觉刺激的敏感性和选择性。在听皮层,乙酰胆碱通过作用于M型胆碱能受体,抑制非CF(nonCF)区的反应(通过调节同—层的水平输入),通过作用于N型胆碱能受体,加强CF区的反应(通过调节听觉丘脑—皮层的输入)。同时,乙酰胆碱还通过M型胆碱能受体增强突触后的兴奋性来加强CF区的反应。最终,乙酰胆碱通过M型和N型受体作用,使得神经元的感受野变宽,降低神经元对最佳频率(CF)纯音刺激的最小声强阈值(MT),并且增强神经元对变窄的反应区域内的纯音刺激反应[50]。在视觉皮层的实验证实了以上关于乙酰胆碱对于神经元感受野的调节作用[51]。结合Raju和同事的“center和edge”的感受野区分理论,在“中心(center)”的信息是来自听觉丘脑的,同时根据前馈环路(feedforward circuit)理论,听皮层的兴奋性神经元直接接受来自听觉丘脑的兴奋性投射,和间接接受来自听觉丘脑通过皮层抑制性神经元的抑制性投射,那么EPSC和IPSC的重迭区域应该代表来自听觉丘脑的信息投射,因为它们具有共同的感受野。如果EPSC和IPSC的重迭面积减小,说明听觉丘脑向皮层的兴奋性神经元和抑制性神经元的投射比例可能出现变化,导致同一神经元的兴奋性和抑制性代表区域差别增加。提示在发育过程中,由于M1型胆碱能受体基因敲除,没有乙酰胆碱通过M型受体参与突触结构的调节,主要影响了来自听觉丘脑—皮层之间的信息投射的对称性。兴奋性信息和抑制性信息的一致性下降,一方面可能影响到听觉丘脑—皮层的前馈控制环路,使得原本为同一来源的兴奋性和抑制性投射出现差别。另外,也可能与皮层间的兴奋性和抑制性投射的作用有关。提示乙酰胆碱可能参与突触结构的形成,进而影响神经环路中兴奋性和抑制性突触的比例,最终影响神经元的EPSC和IPSC的感受野。我们还通过Q10和BW10分析EPSC和IPSC的感受野的频率选择性。Q10=BF/BW10,Q10值越大说明频率选择性越强,曲线底部越尖锐。发现WT组的EPSC的频率选择性比M1组的频率选择性好。我们还采用BW10(最小声强阈值上10dB SPL的频率反应宽度)来比较EPSC和IPSC的频率反应曲线的频率选择性。BW10值越小说明频率选择性越强,曲线底部越尖锐。在记录的15个M1组的神经元的EPSC的BW10均值为 12.6± 5.28kHz,IPSC的BW10 的均值为9.0 ± 3.74kHz,两者之间有显着性差异,p<0.05(n=15)。说明M1组EPSC的频率反应曲线的底部比IPSC的底部宽,EPSC的频率反应范围显着增加。提示听觉丘脑-皮层的兴奋性信息投射增加,导致EPSC的BW10变宽。另外,M1组的eBF和iBF没有显着性差异。但是,M1组eMT平均值为67.33 ± 9.98 dB SPL 和 iMT 的平均值为 72.0 ± 10.99 dB,p<0.05,两者之间有显着性差异(n=15)。提示M1受体基因敲除组的神经元的EPSC和IPSC的BF的一致性比较高。但是,IPSC的MT比EPSC的MT高。说明在发育过程中没有乙酰胆碱通过M型受体作用的神经元的EPSC和IPSC的最佳反应频率的对称性提高。采用神经元突触后电导(postsynaptic conductance)的潜伏期(latency)、峰值(peak value)、峰值出现的时间(peak time)、上升斜率(rising-slope)这4个指标来描述在最佳反应频率(BF)和最小声强阈值(MT)水平的抑制性突触后电导(inhibitory postsynaptic conductance,IPSC)和兴奋性突触后电导(excitatory postsynaptic conductance,EPSC)的波形特征。IPSC 的潜伏期比EPSC 的潜伏期长 42.42 ± 7.02 ms vs.37.97 ± 4.36 ms,p<0.05,两者之间具有显着性差异。IPSC和EPSC的上升斜率(rising-slope)分别为0.55 ± 0.28 nS/ms和0.30 ± 0.16 nS/ms(p<0.05),两者之间具有显着性差异。15个神经元的IPSC的峰值(20.26 ± 11.97 nS)与EPSC的峰值(8.55 ± 5.15 nS)相比也具有显着性差异(p<0.05)。但是 IPSC 的上升时间(peak time)37.95 ±36.89 ms 和EPSC的上升时间24.27 ±9.79 ms,相比没有显着性差异,p>0.05,n =15。提示IPSC与EPSC相比具有更长的潜伏期,更快的上升斜率和更高的峰值。IPSC的潜伏期长,符合丘脑-皮层的前馈环路(feedforward circuit)理论,皮层的兴奋性神经元同时接受丘脑的兴奋性输入和皮层神经元的抑制性输入。而皮层的抑制性输入,是由丘脑投射到皮层的抑制性神经元,再由抑制性神经元投射回皮层兴奋性神经元。因此抑制性输入投射到兴奋性神经元,所需的时间比兴奋性输入长,导致了 IPSC的潜伏期长。另外,也可能是因为抑制性神经元在输出之前,需要长时间进行信息整合。提示抑制性神经元接受的信息输入可能要比兴奋性神经元多。另外,IPSC的峰值高、上升斜率陡,说明抑制性信息输入比兴奋性输入效率高,它可以在短时间内产生更强的反应。综上所述,M1组神经元的EPSC和IPSC的反应感受野的差异增加,提示在发育过程中,乙酰胆碱通过M型胆碱能受体的调节作用,参与调节听皮层神经元的感受野的形成。EPSC在高于最小声强阈值10dB水平的反应范围明显扩大,提示M型胆碱能受体参与听觉丘脑-皮层的兴奋性输入的突触功能的成熟,在发育过程中,缩小EPSC的反应范围,提高频率选择性。IPSC具有长潜伏期、高峰值、快的上升斜率,提示IPSC的突触效率高于EPSC,这些特征与WT组的IPSC的特性一致,提示M1型胆碱能受体对于皮层抑制性输入的调节作用有限。因此,根据我们的实验结果提示,在发育早期M1型胆碱能受体缺失,主要影响听觉丘脑-皮层的兴奋性投射,改变皮层神经元接受的兴奋性和抑制性投射的比例,最终影响皮层神经元的感受野的形成。(本文来源于《南方医科大学》期刊2015-03-27）
李春燕[3]（2008）在《胆红素对腹外侧耳蜗核抑制性突触后微电流的影响及其机制》一文中研究指出胆红素的神经毒性已众所知,对其机制的研究包括了很多方面如凋亡、坏死、炎症因子、膜功能障碍等等。我们的实验采用膜片钳技术对急性分离的13-15天SD大鼠腹侧耳蜗核神经元的突触传递进行了研究,发现3×10-6M的胆红素(billirubin)能促进抑制性突触后微电流(inhibitory postsynaptic currunts IPSC)频率的增加,而对其幅度确没有明显的影响。在含有TTX的外液及无钙外液和含有BAPTA-AM的外液记录条件下,我们发现,胆红素的这种作用不依赖于电压门控性Na+通道及Ca2+通道,而是于突触前内Ca2+有关。(本文来源于《华东六省一市耳鼻咽喉-头颈外科学术会议暨2008年浙江省耳鼻咽喉-头颈外科学术年会论文汇编》期刊2008-10-01）
郑恒兴,王智明,李云庆[4]（2008）在《安氟醚对海马CA1区锥体神经元的自发性微小抑制性突触后电流的调控》一文中研究指出为探讨吸入性麻醉剂安氟醚对海马CA1区锥体神经元的γ-氨基丁酸(GABA)能自发性微小抑制性突触后电流(mIP-SCs)的调控作用,本研究采用酶消化和机械分离的单细胞模型,应用制霉菌素穿孔膜片钳技术,记录安氟醚对海马CA1区锥体神经元的GABA能突触后电流的影响。结果显示:(1)安氟醚可使GABA的浓度-效应曲线平行左移,但不影响GABA引起的最大反应;(2)安氟醚能够可逆性地增大GABA能自发性mIPSCs的发放频率而不影响其幅度;(3)在无钙细胞外液条件下,仍能观察到安氟醚对GABA能自发性mIPSCs发放频率的增强作用;膜通透性胞内钙库Ca2+的螯合剂BAPTA-AM可抑制安氟醚的增强作用。以上结果提示在海马CA1区安氟醚可能通过释放胞内钙库内的Ca2+使神经终末内Ca2+浓度升高而增加GABA的释放,从而达到中枢抑制作用。(本文来源于《神经解剖学杂志》期刊2008年02期）
李红斌,韩会丽,马文裴,董志芳,徐林[5]（2007）在《“不完全氧糖剥夺”对A型γ-氨基丁酸受体介导的抑制性突触后膜电流的增强作用(英文)》一文中研究指出"氧糖剥夺"模型作为研究脑缺血的离体模型被广泛使用,该模型模拟了局灶性脑缺血的主要病理变化。然而在缺血病灶核心区与正常脑组织之间称为缺血半暗带的区域,脑血流也有程度不一的降低。为了模拟这种病理变化,发展了一种"不完全氧糖剥夺"的离体脑片模型,该模型满足两个条件,灌流液里氧气部分剥夺而葡萄糖含量降低;"氧糖剥夺"可以导致谷氨酸介导的兴奋性毒性,从而引起神经细胞的坏死。而A型γ-氨基丁酸受体(GABAAR)介导的神经元抑制性活动可以对抗谷氨酸引起的兴奋性毒性,因此近年来引起广泛的研究兴趣。而谷氨酸受体和γ-氨基丁酸受体功能在缺血半暗带是否有改变尚不得而知。因此本文采用海马脑片全细胞膜片钳的记录方法,研究"不完全氧糖剥夺"对海马CA1区神经元的A型γ-氨基丁酸受体介导的抑制性突触后膜电流(IPSCs)的影响。研究发现"不完全氧糖剥夺"使GABAAR介导的IPSCs的峰值增加而衰减时程延长。进一步研究发现该电流的峰值增加是由于GABAAR-氯离子通道的电导增加所致,而与氯离子的反转电位变化无关。这些发现提示在脑缺血的缺血半暗带区域GABAAR介导的神经元抑制性活动可能是增强的,这可能是神经元面对缺血状态产生自我保护的一种内稳态机制。(本文来源于《动物学研究》期刊2007年05期）
王红,蔡浩然[6]（2005）在《爪蟾顶盖神经元的大微抑制性突触后电流(mIPSCs)依赖从钙储池释放的钙?(英文)》一文中研究指出目的 用影响突触前细胞外钙内流及或细胞内钙储池释放钙的措施,研究大、小微抑制性突触后电流(mIPSCs)的一些特性。方法 采用盲法电压钳全细胞记录技术。结果 ①无钙液中加或不加EGTA(200mmol/L)灌流时,均可逆地使大mIPSCs较正常含钙液灌流时明显增多,小mIPSCs的平均频率明显下降;增加细胞外液钙(4mmol/L)浓度,小mIPSCs的频率增加,大mIPSCs变化不明显。Cd2+ (100μmol/L),仅轻度降低小mIPSCs平均频率至对照组的(87. 3±30. 0)% (n=13)。②carbachol(100μmol/L)使小mIPSCs增加至对照组的315. 63%。然而,无钙液中加carbachol,小mIPSCs不增加。含钙液和无钙液中加carbachol均可使大mIPSCs的比例增加。③Thapsigargin(8μmol/L)可使小mIPSCs的平均频率增加至对照组的(132. 1±27. 4)%。④U73122 (40μmol/L)可使小mIPSCs的平均频率降低至对照组的(74. 7±29. 6)%。⑤Procaine(2mmol/L)及咖啡因(10mmol/L)均可降低小mIPSC的平均频率。较高浓度的兰尼定(30 50μmol/L)也降低小mIPSCs的频率。结论 改变灌流液的钙浓度,小mIPSCs的频率受到明显影响。大mIPSCs的出现或增加主要与钙储池释放Ca2+的机制有关。(本文来源于《Neuroscience Bulletin》期刊2005年02期）
谷新医[7]（2004）在《腺苷和大麻素在伏隔核引发去极化对抑制性突触后电流的抑制作用的研究》一文中研究指出目的：去极化引发的抑制兴奋性突触后膜电流（EPSCs）和抑制性突触后膜电流（IPSCs），DSE和DSI是最近报道的突触反应的短期可缩性，在病理条件下，如脑缺血，突触后膜细胞膜去极化抑制突触前膜的活动可通过降低谷氨酸引发的神经毒性来帮助细胞存活。在癫痫发作期间,焦点细胞同时去极化，随后增加细胞外钾离子，促使邻近的细胞去极化。DSI可通过短暂的降低神经递质的释放而防止组织过度的兴奋性.在生理条件下，DSI通过负反馈调节机制能够精确调节突触反应和突触可缩性。他们的引发机制主要在海马研究，因为有大量的关于突触可缩性和他们的可能神经毒性的机制的信息。在海马和小脑，大麻素作为逆向信号通过在前膜激活G蛋白的活动和阻止N型电压依赖性钙离子通道的活动引发 DSI.在病理条件下，腺苷通过激活G蛋白和阻止电压依赖性钙离子通道在细胞存活中起保护作用。伏隔核通过精确的调节来自边缘系统，皮质等的突触反应来控制行为，并且起主要作用。有大量的腺苷和大麻素的受体。在本文中，我们对大麻素和腺苷在伏隔核中的作用进行了研究。 材料与方法：SD大鼠，21-30天，体重约75-250克，雌雄不限。采用盲膜片钳全细胞记录法和免疫组化方法，同时应用腺苷A1受体激动剂和阻滞剂，大麻素CB1受体激动剂和阻滞剂。来检测在伏隔核抑制性突触后电流的变化。及伏隔核主要易损性细胞的形态。数据通过均数±标准误来统计.统计学意义通过Mann Whitney非参数实验来评估。<WP=70> 结果：①在电压钳的模式下，去极化10秒钟。在伏隔核未应用任何药物的情况下，抑制性突触后膜电流振幅明显低于基线水平。（63.7±6.2%，P小于0.05）DSI在Nacc中成功的引出.它的时间程和报道的在海马中的相似。②我们应用CB1受体拮抗剂AM281来检查大麻素对DSI的效果，结果抑制性突触后膜电流振幅和基线水平无显着性差异。（5.8±3.1）没有引出DSI，为了证明CB1受体的活动有助于在Nacc中抑制IPSC，我们应用CB1受体选择性激动剂win55，212-2，100nM.发现IPSC彻底地消失。③应用腺苷A1受体拮抗剂DPCPX，检查内源性腺苷对DSI引发的效果.在给于100Nm DPCPX，结果抑制性突触后膜电流振幅和基线水平无显着性差异。（19.6±5.0）没有引出DSI，为了证明CB1受体的活动有助于在Nacc中DSI几乎彻底的被阻滞.暗示A1受体活动有助于在Nacc的DSI的引发.我们进一步研究了，加入50nMCHA导致彻底的阻滞突触反应. 结论：①在伏隔核中（Nacc）中可以引发DSI。②大麻素可以在伏隔核中引发DSI。③大麻素CB1受体有助于大麻素在伏隔核中引发DSI。④内源性及外源性大麻素均有助于引发DSI。⑤除了大麻素外，腺苷可作为逆向信使之一。⑥腺苷A1受体有助于大麻素在伏隔核中引发DSI。⑦内源性及外源性腺苷均有助于引发DSI。⑧A1和CB1受体的协调活动有助于DSI的引发。(本文来源于《吉林大学》期刊2004-04-01）
王红,蔡浩然[8]（2003）在《细胞外Ca~(2+)对爪蟾脑片神经元微抑制性突触后电流的调制》一文中研究指出应用盲法膜片钳全细胞记录技术,以爪蟾视顶盖神经元微抑制性突触后电流(miniature inhibitory postsyn-aptic currents,mIPSCs)为指标,观察了细胞外 Ca~(2+)对爪蟾脑片神经元突触后 mIPSC的调制。结果表明:用细胞外无钙或无钙含乙二醇双乙胺醚-N,N’-四乙酸(EGTA)(200 nmol/L-2mmol/L)溶液灌流,均可使mIPSCs的发放频率降低;非特异性钙离子拮抗剂氯化铬(100μmol/L)也可使mIPSCs的频率降低;内质网钙泵抑制剂thapsigargin (TG)以及内质网ryanodine受体(RyR)激动剂ryanodine均可使mIPSCs频率升高,内质网RyR拮抗剂普鲁卡因则可降低mIPSCs的频率;磷脂酶C抑制剂U73122也可降低mIPSCs的频率,对叁磷酸肌醇(inositol,4,5-triphosphate,IP_3)水平有抑制作用的咖啡因亦可显着地降低mIPSCs,甚至完全抑制mIPSCs。从而表明:对突触前神经元及其末梢,细胞外钙离子可通过细胞膜上的钙通道进入细胞内,使细胞内钙浓度升高,突触前神经末梢释放出更多的神经递质,进而可能使突触后mIPSCs的频率增加;突触前细胞内钙储池上的RyR和IP_3R均可介导钙从其中释放,并也可使突触前细胞内的钙离子浓度升高,进而可能使突触后mIPSCs的发放频率增加。(本文来源于《生理学报》期刊2003年05期）
张树卓,李玉荣,杨宝峰,徐长庆[9]（2002）在《吗啡对新生鼠海马神经元抑制性突触后电流的作用》一文中研究指出目的 观察吗啡急性作用于新生鼠海马神经元时 ,对神经元微小抑制性突触后电流 (mIPSC)和自发抑制性突触后电流 (sIPSC)的作用。方法 应用全细胞膜片钳技术。结果 吗啡急性刺激海马神经元时 ,使mIPSC和sIPSC的幅度及频率减低 ,纳洛酮对其有翻转作用。结论 吗啡抑制了突触前膜GABA随机量子释放 ,使mIPSC幅度及频率降低 ;突触前膜GABA随机量子释放的减少间接影响了由突触前膜自发动作电位诱发的GABA量子释放数目 ,导致sIPSC频率与幅度降低 ,从而降低了突触抑制 ,纳洛酮对其有翻转作用(本文来源于《哈尔滨医科大学学报》期刊2002年02期）
刘荣建[10]（2000）在《5-羟色胺通过 5-HT_2 型受体在中缝背核的含5-羟色胺细胞引起自发抑制性突触后电流的增加(英文)》一文中研究指出背侧缝核是中枢神经系统中含 5 -羟色胺 (5 -HT)细胞最多的核团。早期的电生理研究表明 :这些细胞含有 5 -HT1A自受体 ,它可以偶联开放整合性钾通道和抑制性电压依赖性钙通道。这种 5 -HT对突触后 5 -HT自受体的直接作用对于调节 5 -HT神经元的放电有负反馈作用 ,但是从未见报道关于 5 -羟色胺通过局部突触活动调节自身功能。本实验的目的就在于探测 5 -HT如何通过突触电流调节自身功能 ,并且决定是那一种 5 -羟色胺受体亚型介导这种作用。用细胞内记录的方法 ,在鼠脑片我们观察到 5 -羟色胺可以浓度依赖性地增加 5 -HT神经元产生的自发的抑制性突触后电流 (IPSCs) ,这种作用可以被γ -氨基丁酸A(GABA)受体拮抗剂bicuculline完全阻断 ,也可以被快钠通道阻断剂TTX阻断。表明 5 -HT可以通过兴奋GABA能神经元抑制背侧缝核 5 -HT神经元的活动。进一步我们探测了共受体亚型 ,发现 5 -HT引起的这种抑制性突触后电流可以被一种 5 -HT2 受体拮抗剂MDI - 10 0 90 7(30nmol/L ,2 5min)阻断。表明 5 -HT通过 5 -HT2A受体兴奋GABAA 能神经元 ,继而释放GABA结合于 5 -HT神经元的GABAA 受体 ,产生抑制性突触后电流 ,达到局部负反馈调节的作用。(本文来源于《山西医科大学学报》期刊2000年S1期）
微抑制性突触后电流论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
1.纯音诱发的EPSC和IPSC在声强阈值水平的不对称性神经系统处理信息依赖于神经环路的相互作用。构成神经环路的基础就是兴奋性和抑制性神经元的相互作用。听皮层的接受层(第3/4层)神经元主要接受听觉丘脑的信息投射[1][2][3]。听觉丘脑的兴奋性和抑制性信息投射是听皮层神经元进行信息处理和实现可塑性功能的重要基础[4][5][6]。神经元的兴奋性输入和抑制性输入之间的关系可以影响皮层的大部分功能,例如信息的选择性和信息增益的调节。在视觉、听觉和躯体感觉皮层的实验,已经证实单个神经元既接受兴奋性信息投射,也接受抑制性信息投射,这种兴奋性和抑制性的对应关系也可以称为对称性。并且,在听皮层,运用在体全细胞膜片钳技术,记录到单个神经元的兴奋性突触后电流(EPSC)所形成的感受野(receptive field)和抑制性突触后电流(IPSC)构成的感受野(receptive field),几乎是完全一致的[7][8][9][10]。这说明兴奋性信息和抑制性信息可能具有相同的来源。听觉神经元在反应感受野中表现出来的频率—强度关系反应了基本突触信息输入环路的特性,包含对纯音的频率—强度的选择性和纯音方向的选择机制。因为听觉神经元的兴奋性和抑制性信息的感受野(receptive field)表现出几乎完全对称,抑制性和兴奋性突触后电流具有相同的调谐频率(frequency tuning)和反应频率范围,因此研究感觉神经元的兴奋性和抑制性信息输入的特征和规律,对于我们揭开感觉信息环路的作用机制具有重要意义。研究感觉皮层信息处理的第一站应该是感觉皮层的信息接受层。在听皮层接受听觉丘脑的信息投射的位置在第4层。听皮层神经元的信息接受层存在听觉丘脑—皮层之间的前馈环路(feedforward ciucuit),在环路中皮层兴奋性神经元既接受来自听觉丘脑的兴奋性投射,又接受由听觉丘脑支配的皮层抑制性神经元的投射。听皮层接受的兴奋性和抑制性投射都具有一定的频率—强度感受野。目前对于听皮层神经元接受的兴奋性和抑制性投射在最小声强水平是否呈现对称性还不清楚。我们采用在体全细胞膜片钳记录方法得到兴奋性突触后电流(EPSC)和抑制性突触后电流(IPSC)对纯音的频率—强度感受野的反应,比较在最小声强阈值(MT)水平,EPSC和IPSC的对称性。在形成全细胞记录模式后,通过电压钳的方式钳制神经元的膜电位于—70mV,同时给与动物不同频率和强度的纯音刺激,记录EPSC在频率—强度扫描中的反应;钳制神经元的膜电位于OmV,记录IPSC在频率—强度扫描中的反应。我们的数据清楚的证明大部分听皮层的神经元在阈值水平的EPSC和IPSC不具有对称性。只有5%的神经元显示出对称的EPSC和IPSC,而95%的神经元不具有对称的EPSC和IPSC。其中,83.33%的神经元具有不同的iBF和eBF,66.66%的神经元的IPSC的声强阈值水平比EPSC的声强阈值水平高。在18个初级听皮层的神经元中,只有1个神经元在最小声强阈值水平具有对称的EPSC和IPSC,另外17个神经元在最小声强水平的EPSC和IPSC都不是一一对应的。大多数神经元的EPSC和IPSC在阈值水平具有不对称性。这种不对称性主要体现在调谐曲线(frequency tunings)的不同。在这些神经元中,3个神经元的EPSC和IPSC具有相同的最佳反应频率(Best frequency,BF),另外15个神经元的EPSC和IPSC具有不同的最佳反应频率(图1-3)。同样的,这些初级听皮层的神经元中,具有相同EPSCMT(eMT)和IPSCMT(iMT)的神经元也比具有不同EPSCMT(eMT)和IPSCMT(iMT)的神经元少(6vs.12,图1-4下图)。在15个具有不同eBF和iBF的初级听皮层神经元中,iBF比eBF高的神经元有10个,eBF比iBF高的有5个。很明显,在具有不同eBF和iBF的AI神经元中,10个神经元的eBF和iBF差值达到3kHz,3个神经元的eBF和iBF差值达到或超过5kHz(图1-4)。比较eBF的平均值15.83 ± 4.08kHz和iBF平均值为 18.06 ±3.13 kHz,t =-2.701,p= 0.015,p<0.05,eBF 和 iBF 的差值的变化范围从0-7kHz(n=18)。与eBF和iBF的结果相似,12个AI神经元具有不对称的eMT和iMT。其中有11个神经元的iMT比eMT高,只有一个神经元的iMT比eMT低。8个神经元iMT比eMT高至少10dB(图1-4)。eMT的平均值为 35.56 ± 9.68 dB SPL 和 iMT 的平均值为 40.83 ± 9.28 dB SPL,t =-4.035,p = 0.001,<0.05(n = 18),eMT 和 iMT 的差值的变化范围为 0-15 dB(n= 18)。研究结果提示,初级听皮层的大多数神经元的EPSC和IPSC不具有一对一的对应关系,而且部分神经元的eMT和iMT、eBF和iBF之间的差值很大。因此,当给与阈值水平的声强刺激时,单一皮层神经元的兴奋性和抑制性突触输入成份是不对称的。EPSC和IPSC在声强水平的关系有叁种可能性:EPSC和IPSC具有相同的最佳反应频率(Best Frequency,BF)和最小声强反应阈值(Minimal threshould,MT);EPSC 的 MT 高于 IPSC 的 MT;IPSC 的 MT 高于EPSC的MT。说明在声强反应阈值水平,EPSC和IPSC不具有稳定的对称关系。而且EPSC和IPSC的不稳定的对称关系可能是由听觉丘脑—皮层之间的前馈环路决定的。我们提出了一个听觉丘脑—皮层的更复杂的突触环路的前馈环路模型。在这个模型中,听皮层兴奋性神经元接受来自听觉丘脑的单一最佳频率通道的信息输入,而听皮层的抑制性神经元则接受来自多个听觉丘脑的兴奋性最佳频率通道的信息输入。因此,听皮层兴奋性神经元的IPSC的最佳反应频率和最小声强反应阈值会随着刺激水平的不同出现变化,最终导致IPSC的MT可能与EPSC的MT相同,或者高于EPSC的MT,或者低于EPSC的MT。IPSC的BF也有可能与EPSC相同或者不同。我们的模型并不排除由于突触长度的变化造成的神经元的兴奋性和抑制性反应在阈值水平的不对称性。但是,在高于声强阈值水平条件下,听觉皮层的神经元表现出对称的兴奋性和抑制性信息输入,这种对称性对于皮层处理声音信息具有重要作用。例如,它们可以使得突触后动作电位的发放呈现一致性[7]。在声强阈值水平,皮层的兴奋性和抑制性的不对称可能使突触后神经元的动作电位的发放的可能性和发放时间出现较大的变异[11][12]。因此,我们目前所发现的在声强阈值水平的EPSC和IPSC的不对称,对于理解感觉信息处理机制和神经系统发育过程中神经可塑性的形成具有重要意义。2.基因敲除M1受体的C-57小鼠的听觉皮层神经元EPSC和IPSC感受野的不对称性乙酰胆碱是大脑中一种非常重要的神经调质。大脑中的乙酰胆碱主要来自于基底神经核的神经纤维的投射。乙酰胆碱对于很多皮层功能都具有调节作用,包括注意力、学习和记忆以及皮层对感觉信息的处理[13][14]。另外,阿尔茨海默症和皮层胆碱能神经的功能障碍有着密切的联系[15]。损毁皮层胆碱能神经纤维,可以降低动物的对外界刺激的检测、识别和定位的能力,并且损伤学习记忆和感觉信息的提取[16][17]。乙丑胆碱受体分为两种,毒蕈碱型受体(Muscarinic acetylcholine receptors,mAChRs,简称M型胆碱能受体),烟碱型受体(Nicotin receptors,nAChRs,简称N型胆碱能受体)。M型胆碱能受体有5种亚型,M1、M2、M3、M4和M5[18][19][20]。在成年动物的大脑,所有的M型胆碱能受体都有表达。成年动物中皮层中最多的M型胆碱能受体亚型是Ml受体[18][21],主要分布在皮层的表层和深层[22][23]。在发育过程中,在接近动物出生时,在哺乳动物皮层中有M型胆碱能受体和N型胆碱能受体的表达。然而,在皮层发育过程中,N型胆碱能受体的mRNA表达总是稳定的,而M型乙酿胆碱受体的mRNA表达水平是变化的,尤其在出生后的几个星期内,伴随突触的形成,mAChR的表达到了高峰,并且在很多器官中都有多种M型受体亚型的表达。已有研究报道,提示脑中表达最多的M型乙酰胆碱受体亚型是M1、M2和M4。其中M1在皮层中表达最多。在小鼠出生后5天可以在脑中检测到M1蛋白,出生后第14天Ml的表达主要集中在皮层第4层[22][23],而M2主要分布在第2/3层和第5层。这些证据提示在发育过程中,M1和M2亚型可能在皮层神经元的功能分化和功能形成过程中起着重要作用。在发育过程中,一个最重要的现象是当丘脑向皮层的信息投射形成后,由基底前脑发出的胆碱能投射也到达皮层[24][25]。而且,在皮层成熟和突触形成的活跃期,皮层的胆碱能活动也达到高峰[26][27]。这些证据都提示,胆碱能神经在皮层成熟和突触形成中可能扮演着重要的角色。形态学研究提示在发育早期剥夺基底前脑的胆碱能神经元的作用时,可以引起皮层结构出现异常[27],另外,己有实验证明M型乙酰胆碱受体中的Ml亚型对于神经元结构的形成具有重要作用。在M1基因敲除的小鼠与对照组比较发现,在听皮层的第4层多极颗粒细胞的树突的长度要比对照组的树突短[28]。另外,虽然Ml型胆碱能受体基因敲除的小鼠的第4层神经元的树突明显比正常组小鼠的树突短。在发育早期剥夺胆碱能输入的实验中也发现,乙酰胆碱通过Ml受体对于调节皮层神经元形态的成熟具有重要作用。在感觉系统中,听觉系统的功能是检测、识别、定位和行为有关的事情。这些功能是由感觉系统神经环路的突触功能来完成的,并且这些功能在动物成年以后可以通过学习进行强化[29]。乙酿胆碱对于听皮层的影响包括增加神经元的自发放率和纯音诱发的动作电位的发放率。已有实验证实乙酰胆碱(ACh)和M型胆碱能受体的激动剂具有类似的作用,它们都可以增强听觉神经元对声音刺激的反应[30]。乙酰胆碱可以增强66%的听觉神经元的兴奋性,降低神经元的最小声强反应阈值,同时这种兴奋性的易化作用可以被阿托品(M型胆碱能受体阻断剂)阻断。提示乙酰胆碱通过M型胆碱能受体对听皮层的神经元产生重要的调节作用。已有研究报道,M型胆碱能受体,对于幼年和成年动物皮层的可塑性的形成是非常重要的。在听皮层加入M型胆碱能受体的拮抗剂阿托品或者东莨菪碱,可以减弱或者去除由电刺激和声音配对训练形成的,神经元对频率选择的可塑性[31][32][33][34][35]。皮层中加入Ml型胆碱能受体的拮抗剂,可以阻断乙酰胆碱参与的对听皮层的易化作用,或者是视皮层的经验依赖性的可塑性的形成[36][37]。这些证据都提示M1型胆碱能受体,在听皮层发育和成熟过程中可能扮演重要作用。因为听皮层神经元对于纯音刺激产生的动作电位是由突触后兴奋性和抑制性信息输入整合决定的。根据前馈环路理论,皮层兴奋性神经元直接接受丘脑的兴奋性输入,也接受皮层的抑制性中间神经元(同样接受丘脑兴奋性投射)的抑制性输入。因此,影响兴奋性和抑制性信息投射,会改变突触后神经元的信息整合,最终影响感觉系统兴奋性神经元的对感觉刺激的反应。大量实验证明,内源性或者外源性的乙酰胆碱释放,对于初级听皮层的影响主要是通过M型受体发挥作用[38][39][40][41][36]。结合形态学的证据,第一,发育过程中M1型胆碱能受体的表达高峰出现在丘脑-皮层突触形成时;第二,M1型胆碱能受体基因敲除小鼠的第4层神经元的树突明显比正常组小鼠的树突短。我们推测在发育过程中,M1型胆碱能受体通过对突触结构和功能的调节,完成对初级听皮层的神经元的感觉刺激反应的调控。我们在M1型胆碱能受体基因敲除的小鼠的初级听皮层第3/4层,采用膜片钳全细胞的记录模式,同时给与小鼠不同的频率—强度的纯音刺激,并钳制神经元的膜电位在—70mV,得到兴奋性突触后电位(EPSC)的感受野;当膜电位钳制在OmV,得到抑制性突触后电位(IPSC)的感受野。观察发育早期,通过比较兴奋性和抑制性输入的频率—强度感受野,推测M1型胆碱能受体基因敲除对小鼠的听觉神经元的兴奋性输入和抑制性输入的影响,进而了解兴奋性和抑制性信息在突触环路中的作用。实验结果显示,比较乙酰胆碱M1型受体基因敲除小鼠的听觉神经元的EPSC和IPSC的感受野的面积,发现EPSC和IPSC的感受野的重迭区域变小,感受野的面积的差异性增加。但是并没有改变EPSC的感受野面积大于IPSC感受野面积的现象。导致这种感受野面积的差异性增加有两种可能性:一种是IPSC的感受野的面积缩小,或者EPSC的感受野的面积增加;另外一种可能性是EPSC和IPSC感受野重迭部分的面积减小。根据神经元突触环路的前馈环路(feedforwardcircuit)理论,听觉丘脑的兴奋性神经元,在向听皮层的兴奋性神经元发出兴奋性投射时,也同时投射到听皮层的抑制性神经元,而听皮层的抑制性神经元最后将信息投射回听皮层的兴奋性神经元。另外,听皮层的兴奋性神经元除了接受来自听觉丘脑的和皮层之间的兴奋性信息投射,同时也接受来自皮层的抑制性神经元的投射。如果是IPSC的感受野的面积减小了,提示Ml型胆碱能受体基因敲除之后,使得听觉丘脑的兴奋性神经元和听皮层抑制性神经元之间的突触联系减少了,抑制性信息的突触传递减少,最终听皮层神经元的IPSC的反应代表区域缩小。如果是EPSC的感受野面积增加了,可能是缺少M1型胆碱能受体,乙酰胆碱对皮层—皮层间的兴奋性突触联系的抑制作用减弱了,使得来自非CF区域的兴奋性投射增加,因此扩大了EPSC的感受野的面积。在保留MGBv和Al的听觉丘脑—皮层脑片上记录[42],发现M型胆碱能受体激动剂卡巴胆碱(carbachol)可以抑制由皮层和皮层之间的神经纤维投射所产生的神经元的EPSP,但是对电刺激丘脑而产生的神经元的EPSP的影响不大[43]。也证明乙酰胆碱确实会调节皮层-皮层之间的兴奋性信息投射。如果是EPSC和IPSC感受野的重迭部分减少了,可能是因为前馈环路(feedforward circuit)中,听皮层的兴奋性神经元接受的听觉丘脑的兴奋性和抑制性信息的一致性降低。Raju和同事提出在听皮层的感受野的形成过程中,中心区域(center)代表最佳频率(characteristic frequency,CF)的声音刺激信息,周边区域(edge)则代表非最佳频率(nonCF)的声音刺激信息,非最佳频率主要是指与CF形成1-3个倍频程的频率范围[44]。中心区域的CF和与CF较近的频率信息主要来自于内侧膝状体腹侧(MGBv)和听皮层之间的直接的神经纤维投射。生理学和解剖学实验都已经证明,具有相同CF的MGBv和A1的神经元之间,确实存在突触联系[45][46]。通过注射示踪剂证明在MGv和A1具有相同CF的神经元分布[47],配对电刺激A1和MGBv发现,两者之间存在突触联系的CF范围为1/3倍频程内。Raju和同事还提出A1神经元对非CF区域的反应主要是通过皮层之间的信息通路调节。这个假设得到了几个实验室的实验数据证明。其中一个实验是在听觉皮层的Al区加入GABAA受体的激动剂毒蝇蕈醇(muscimol)发现,皮层和皮层之间的信息传递被抑制了,但是不影响来自丘脑向皮层的信息传递。因此,通过这个方法可以区分皮层CF和非CF的信息来源。因此,丘脑—皮层的信息输入决定皮层神经元CF区域的反应,而非CF区域的刺激主要来自皮层和皮层间的信息投射。乙酰胆碱具有增强感觉系统“信噪比”的作用[48][49],它可以扩大感受野范围,增加神经元对感觉刺激的敏感性和选择性。在听皮层,乙酰胆碱通过作用于M型胆碱能受体,抑制非CF(nonCF)区的反应(通过调节同—层的水平输入),通过作用于N型胆碱能受体,加强CF区的反应(通过调节听觉丘脑—皮层的输入)。同时,乙酰胆碱还通过M型胆碱能受体增强突触后的兴奋性来加强CF区的反应。最终,乙酰胆碱通过M型和N型受体作用,使得神经元的感受野变宽,降低神经元对最佳频率(CF)纯音刺激的最小声强阈值(MT),并且增强神经元对变窄的反应区域内的纯音刺激反应[50]。在视觉皮层的实验证实了以上关于乙酰胆碱对于神经元感受野的调节作用[51]。结合Raju和同事的“center和edge”的感受野区分理论,在“中心(center)”的信息是来自听觉丘脑的,同时根据前馈环路(feedforward circuit)理论,听皮层的兴奋性神经元直接接受来自听觉丘脑的兴奋性投射,和间接接受来自听觉丘脑通过皮层抑制性神经元的抑制性投射,那么EPSC和IPSC的重迭区域应该代表来自听觉丘脑的信息投射,因为它们具有共同的感受野。如果EPSC和IPSC的重迭面积减小,说明听觉丘脑向皮层的兴奋性神经元和抑制性神经元的投射比例可能出现变化,导致同一神经元的兴奋性和抑制性代表区域差别增加。提示在发育过程中,由于M1型胆碱能受体基因敲除,没有乙酰胆碱通过M型受体参与突触结构的调节,主要影响了来自听觉丘脑—皮层之间的信息投射的对称性。兴奋性信息和抑制性信息的一致性下降,一方面可能影响到听觉丘脑—皮层的前馈控制环路,使得原本为同一来源的兴奋性和抑制性投射出现差别。另外,也可能与皮层间的兴奋性和抑制性投射的作用有关。提示乙酰胆碱可能参与突触结构的形成,进而影响神经环路中兴奋性和抑制性突触的比例,最终影响神经元的EPSC和IPSC的感受野。我们还通过Q10和BW10分析EPSC和IPSC的感受野的频率选择性。Q10=BF/BW10,Q10值越大说明频率选择性越强,曲线底部越尖锐。发现WT组的EPSC的频率选择性比M1组的频率选择性好。我们还采用BW10(最小声强阈值上10dB SPL的频率反应宽度)来比较EPSC和IPSC的频率反应曲线的频率选择性。BW10值越小说明频率选择性越强,曲线底部越尖锐。在记录的15个M1组的神经元的EPSC的BW10均值为 12.6± 5.28kHz,IPSC的BW10 的均值为9.0 ± 3.74kHz,两者之间有显着性差异,p<0.05(n=15)。说明M1组EPSC的频率反应曲线的底部比IPSC的底部宽,EPSC的频率反应范围显着增加。提示听觉丘脑-皮层的兴奋性信息投射增加,导致EPSC的BW10变宽。另外,M1组的eBF和iBF没有显着性差异。但是,M1组eMT平均值为67.33 ± 9.98 dB SPL 和 iMT 的平均值为 72.0 ± 10.99 dB,p<0.05,两者之间有显着性差异(n=15)。提示M1受体基因敲除组的神经元的EPSC和IPSC的BF的一致性比较高。但是,IPSC的MT比EPSC的MT高。说明在发育过程中没有乙酰胆碱通过M型受体作用的神经元的EPSC和IPSC的最佳反应频率的对称性提高。采用神经元突触后电导(postsynaptic conductance)的潜伏期(latency)、峰值(peak value)、峰值出现的时间(peak time)、上升斜率(rising-slope)这4个指标来描述在最佳反应频率(BF)和最小声强阈值(MT)水平的抑制性突触后电导(inhibitory postsynaptic conductance,IPSC)和兴奋性突触后电导(excitatory postsynaptic conductance,EPSC)的波形特征。IPSC 的潜伏期比EPSC 的潜伏期长 42.42 ± 7.02 ms vs.37.97 ± 4.36 ms,p<0.05,两者之间具有显着性差异。IPSC和EPSC的上升斜率(rising-slope)分别为0.55 ± 0.28 nS/ms和0.30 ± 0.16 nS/ms(p<0.05),两者之间具有显着性差异。15个神经元的IPSC的峰值(20.26 ± 11.97 nS)与EPSC的峰值(8.55 ± 5.15 nS)相比也具有显着性差异(p<0.05)。但是 IPSC 的上升时间(peak time)37.95 ±36.89 ms 和EPSC的上升时间24.27 ±9.79 ms,相比没有显着性差异,p>0.05,n =15。提示IPSC与EPSC相比具有更长的潜伏期,更快的上升斜率和更高的峰值。IPSC的潜伏期长,符合丘脑-皮层的前馈环路(feedforward circuit)理论,皮层的兴奋性神经元同时接受丘脑的兴奋性输入和皮层神经元的抑制性输入。而皮层的抑制性输入,是由丘脑投射到皮层的抑制性神经元,再由抑制性神经元投射回皮层兴奋性神经元。因此抑制性输入投射到兴奋性神经元,所需的时间比兴奋性输入长,导致了 IPSC的潜伏期长。另外,也可能是因为抑制性神经元在输出之前,需要长时间进行信息整合。提示抑制性神经元接受的信息输入可能要比兴奋性神经元多。另外,IPSC的峰值高、上升斜率陡,说明抑制性信息输入比兴奋性输入效率高,它可以在短时间内产生更强的反应。综上所述,M1组神经元的EPSC和IPSC的反应感受野的差异增加,提示在发育过程中,乙酰胆碱通过M型胆碱能受体的调节作用,参与调节听皮层神经元的感受野的形成。EPSC在高于最小声强阈值10dB水平的反应范围明显扩大,提示M型胆碱能受体参与听觉丘脑-皮层的兴奋性输入的突触功能的成熟,在发育过程中,缩小EPSC的反应范围,提高频率选择性。IPSC具有长潜伏期、高峰值、快的上升斜率,提示IPSC的突触效率高于EPSC,这些特征与WT组的IPSC的特性一致,提示M1型胆碱能受体对于皮层抑制性输入的调节作用有限。因此,根据我们的实验结果提示,在发育早期M1型胆碱能受体缺失,主要影响听觉丘脑-皮层的兴奋性投射,改变皮层神经元接受的兴奋性和抑制性投射的比例,最终影响皮层神经元的感受野的形成。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微抑制性突触后电流论文参考文献
[1].盛晴宇,张泽茹,罗放.钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱα对阿片诱导痛觉过敏大鼠中央杏仁核抑制性突触后电流的影响[J].临床麻醉学杂志.2019
[2].赵岩.听觉皮层神经元的兴奋性突触后电流（EPSC）和抑制性突触后电流（IPSC）的不对称性[D].南方医科大学.2015
[3].李春燕.胆红素对腹外侧耳蜗核抑制性突触后微电流的影响及其机制[C].华东六省一市耳鼻咽喉-头颈外科学术会议暨2008年浙江省耳鼻咽喉-头颈外科学术年会论文汇编.2008
[4].郑恒兴,王智明,李云庆.安氟醚对海马CA1区锥体神经元的自发性微小抑制性突触后电流的调控[J].神经解剖学杂志.2008
[5].李红斌,韩会丽,马文裴,董志芳,徐林.“不完全氧糖剥夺”对A型γ-氨基丁酸受体介导的抑制性突触后膜电流的增强作用(英文)[J].动物学研究.2007
[6].王红,蔡浩然.爪蟾顶盖神经元的大微抑制性突触后电流(mIPSCs)依赖从钙储池释放的钙?(英文)[J].NeuroscienceBulletin.2005
[7].谷新医.腺苷和大麻素在伏隔核引发去极化对抑制性突触后电流的抑制作用的研究[D].吉林大学.2004
[8].王红,蔡浩然.细胞外Ca~(2+)对爪蟾脑片神经元微抑制性突触后电流的调制[J].生理学报.2003
[9].张树卓,李玉荣,杨宝峰,徐长庆.吗啡对新生鼠海马神经元抑制性突触后电流的作用[J].哈尔滨医科大学学报.2002
[10].刘荣建.5-羟色胺通过5-HT_2型受体在中缝背核的含5-羟色胺细胞引起自发抑制性突触后电流的增加(英文)[J].山西医科大学学报.2000
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