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小鼠小脑皮层感觉信息处理中的动力学特征[目的]感觉信息可通过爬行纤维和苔状纤维-颗粒细胞途径传入,在小脑皮层内依据内部的整合和运算产生运动相关输出。感觉信息在小脑皮层传递过程中,可诱发颗粒细胞层、分子层和浦肯野细胞层场电位反应,但感觉信息诱发小脑皮层各层场电位反应的动力学将征还没有明确,浦肯野细胞对感觉反应的频率特征还不清楚。因此,我们采用电生理学记录和药理学方法研究感觉刺激诱发小脑颗粒细胞层,分子层和浦肯野细胞反应的动力学特征,探讨小脑浦肯野细胞对感觉刺激反应的频率特性。[时料与方法1实验动物选用6-8周的成年HA/ICR小鼠,经腹腔注射每公斤体重为1.3g的乌拉坦麻醉,剪去触须后,小鼠行气管切开术并固定在脑立体定位仪上。之后在小脑CmsII的对应位置钻一个^1.5mm的孔暴露出小脑表面,仔细去除硬脑膜,脑表面用婦动累持续灌流富氧的人工脑脊液(ACS巧。触觉刺激采用的是吹风刺激同侧触须垫(刺激持续时间5-500ms,刺激强度60psi)。触觉刺激与电生理学记录同步进行。记录电极用ACSF填充,阻抗约为3-5 MQ。电生理学数据分析采用Clamp掛10.3软件,所有数据采用均数+标准误表示,并应用排SS 17.0软件进行配对T检验或单因素方差分化P<0.05被认为实验组之间有统计学差异。降果1(1)吹风刺激(持续时间在5-lOms)同侧触须垫可诱发颗粒细胞层和分子层单峰的反应,然而,在颗粒细胞层当刺激持续时间大于或等于30ms时,分子层刺激持续时间大于或等于60ms时,均诱发出双峰反应,与经由苔状纤维途径传入的刺激开始和结束反应相符。(2)颗粒细胞层对高频率的刺激反应敏感,可法到33HZ;相反,分子层的反应频率仅到4Hz。(3)低频刺激(0.巧-2Hz)对小脑浦肯野细胞的传出特性影响显著,但对高频率(>4Hz)感觉刺激的反应不敏感,只对第一和第二个脉冲刺激反应。(4)阻断GABAa受体的活化1化感觉刺激的每个脉冲均可诱发浦肯野细胞产生简单峰电位,但4Hz感觉刺激还只是第一个和第二个脉冲可诱发浦肯致细胞简单锋电位放电。陶论1(1)小脑颗粒细胞对苔状纤维传来的感觉信息具有高频率和高保真特性,但送些高频信息在分子层彼中间神经元修剪。(2)小鼠小脑皮层浦肯野细胞对感觉信息输出具有低频特性,而且不受GABAa受体介导的抑制所影响。(3)小鼠小脑皮层中间神经元在处理高频率感觉信息时起着低通滤过作用,并且在浦肯野细胞感觉相关传出方面起关键作用。触觉刺激诱发在体小鼠小脑浦肯野细胞内源性大麻素攸极性的GABA能LTD[目的1小脑长时程突触可塑性被普遍认为是运动学习的细胞机制。大量研巧描述了小脑平行纤维一浦肯野细胞(PF-PC)、平行纤维一分子层中间神经元(PF-MLI)和苔状纤维一颗粒细胞(MF-GrC)突触可塑性的诱发机制,但目前,感觉刺激诱发活体动物小脑皮层分子层中间神经元一浦肯致细胞(MLI-PC)突触可塑性的诱发机制还不清楚。因此,本研究在乌拉坦麻醉下采用細胞贴附式记录技术和药理学方法,研究面部触觉刺激串诱发小鼠小脑MLI-PC突触GABA能突触可塑性的表达及其机制。[材料与方法]实验采用6-8周龄的HA/ICR种小鼠,乌拉坦腹腔注射麻醉(1.3g/kg).小鼠行气管切开术避免呼吸阻塞,行开烦术暴露小脑表面对应Crus II区。脑表面用蠕动累持续灌流含氧的人工脑脊液0.5 ml/min。采用体温维持仪检测并维持直肠温度在37.0±0.2°C。触觉刺激采用的是吹风刺激同侧触须垫(刺激持续时间10ms,刺激强度60psi)。待触觉刺激诱发MLI-PC突触传递反应稳定10分钟后,分别给予1此,2 Hz和4 Hz的240脉冲(10 ms,60 P城刺激,研究刺激前后MLI-PC突触传递变化情况。数据采用meaniSEM表示,組间比较采用ANOVA(posthoc multiple comparison;SPSS软化测定统计学显著性水平。P值小于化05被认为实验组之间有统计学显著性差异。陶果](1)W 1化而不是2Hz,4此的面部刺激可诱导产生一个持久的MLI-PC突触GABA能突触传递抑制,同时伴随着浦肯巧细胞简单锋电位暂停的降低。a)MLI-PC突触的GABA能LTD可W被CB1受体阻断剂阻断,并可被CB1受体激动剂药理学诱导产生。(3)在mGluRl阻断剂(JNJ16259685)存在下,IHz面部感觉刺激诱导MLI-PC突触GABA能LTD依然存在,然而,在NMDA受体阻断剂存在下,1 Hz面部感觉刺激不能诱导MLI-PC突触GABA能LTD的表达。陶论1在小鼠小脑皮层CrusII区,触觉刺激可通过活化NMDA受体,诱导产生内源性大麻素依赖性MLI-PC GABA能突触传递长时程压抑。研究结果提示触觉刺激诱导的MLI-PC GABA能突触可塑性可能参与活体动物的运动学习。