老化引起视觉皮层内抑制系统的严重衰退破坏兴奋-抑制的平衡,导致神经元发放水平提高、信噪比下降、信息处理能力降低。研究表明,二甲双胍能够诱导突触后膜抑制性递质受体的聚集,增强神经系统的抑制能力。由此,我们猜测二甲双胍可能对改善老化引起的神经系统兴奋-抑制平衡的异常,减缓老化带来的神经损伤有重要的意义。初级视觉皮层(V1)处于视觉信息处理的初级阶段,对于视觉感知的形成非常重要,也是受老化严重影响的区域之一。我们拟以老年动物的V1区为模型,研究二甲双胍对皮层兴奋-抑制系统的影响,从而探究其改善老年动物视觉功能的潜力。首先,我们以老年猫为实验对象,探究二甲双胍能否改善老化影响下的初级视觉皮层神经元的反应特性。我们通过在体多通道电生理记录,分析不同条件下神经元的反应,研究了二甲双胍对初级视觉皮层区神经元方向方位调谐和对比敏感度的影响。结果显示,在二甲双胍的作用下老年动物初级视觉皮层神经元的方向方位调谐能力和对比敏感度均显著增强。由于老化导致的兴奋-抑制平衡失调是视觉功能损伤的重要原因是,因此我们猜测二甲双胍可能通过增强皮层抑制系统,调节兴奋-抑制的平衡,减弱老化带来的损伤,从而改善了老年动物的视觉功能。为了探究二甲双胍调节神经系统兴奋-抑制平衡的神经机制。我们以小鼠为模型通过蛋白质免疫印迹技术检测了兴奋性和抑制性递质受体及其相关蛋白的变化。结果显示,二甲双胍减少了兴奋性递质(Glu)受体的合成,增强了抑制性递质(GABA)受体及其相关蛋白的合成。另外,我们还通过电生理技术记录并分析了二甲双胍对小鼠初级视觉皮层神经元发放和方向方位调谐能力的影响,结果显示神经元发放显著降低、方向方位选择性显著提高。这些结果表明二甲双胍可以通过影响相关蛋白的合成,降低皮层的兴奋系统同时增强抑制系统,调节神经系统的兴奋-抑制平衡,从而能增强视觉功能。通过对实验结果的分析,我们认为二甲双胍可能通过影响相关蛋白的合成,降低初级视觉皮层的兴奋系统、提高抑制系统,从而对老化引起的神经系统兴奋-抑制失衡有一定的调节能力。二甲双胍对视觉皮层的影响可能在神经保护方面具有借鉴意义。