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南方鲇(SilurussoldatovimeridionalisChen)是一种凶猛的肉食性淡水鱼。从上世纪80年代初开始,已有人从生态学、组织形态学、细胞生物学和神经生物学等角度对其做了大量研究。本文研究了南方鲇的味觉上皮、味觉通路和味觉信号的神经编码方式。首先对南方鲇鳃部上皮进行光镜观察;然后对其延脑进行Nissl染色,并用HRP、DiI染料进行神经束路追踪;最后运用小波分析等方法对味觉传入神经和味觉初级中枢电信号进行处理,尝试建立味觉初级中枢的数理模型。
实验结果表明:1.南方鲇的鳃弓和鳃耙部上皮为复层扁平上皮组织,细胞形态多样,其中夹杂有多种类型的味蕾和多种粘液细胞。复层扁平上皮由鳃弓口腔面向鳃丝逐渐变薄,味蕾和粘液细胞数目也相应的减少。可见,除了体表皮肤、胡须、口腔、咽、食道上端,鳃上皮也是南方鲇的味觉系统感受部位之一。
2.位于延脑的面叶和迷走叶是南方鲇的味觉初级中枢,迷走叶主体内味觉,Nissl染色脑片下可以观察到面叶和迷走叶神经元密集排列,核团轮廓清晰;神经束路追踪显示迷走神经的传入中枢是延脑的迷走叶,且在进入迷走叶之前有部分神经分支与脑内的运动神经核团发生联系,从而证明了味觉系统与运动系统联系密切。
3.利用双电极同步记录技术记录了南方鲇味觉相关的传入神经电信号和初级中枢电信号。在Matlab平台上,采用小波分析的方法对这些信号进行了降噪处理。然后利用相关性分析,从同步波形中提取出其主成分,以此确定味觉初级中枢神经网络的拓扑模式与网络参数,建立了味觉初级中枢的数理模型。