神经可塑性是学习和记忆的重要基础,是神经科学领域的研究热点之一。神经系统对信息的整合发生在网络层次,对网络层次可塑性的研究意义重大。基于膜片钳技术的电生理研究发现了神经元细胞层次的长时程增强和长时程抑制现象,但利用膜片钳技术研究神经网络,难以实现多位点的同时记录;脑电图、MRI等方法获得的是宏观信息,难以研究神经信息处理的细胞分子机制。本文基于多电极阵列系统,以培养神经元网络为研究对象,通过电刺激方法研究网络水平可塑性,构建培养神经元网络可塑性模型。　　本文在学习海马神经元离体培养技术并建立了长时间培养的神经元网络的基础上,首先研究了双位点可塑性。通过分析网络自发放电活动的频率及不同位点的互相关系数,选择同步性较好的两个活跃位点S1和S2,采用低频变幅电压脉冲随机刺激S1、S2位点,依据响应情况选择合适的电压幅值用于双位点可塑性实验。随后,采用5 ms时间间隔高频双脉冲依次刺激S1和S2位点,以此作为实验范式重复训练多组(双位点时间间隔高频训练),训练前后均采用低频电刺激S1位点,统计分析S2位点在刺激后100 ms内的放电活动,并依据网络响应时间-空间信息构建信息传递路径图。结果表明,约56％模型实验中,训练后低频电刺激S1位点S2位点第一个峰电位发放时间提前,峰电位发放数目增加,网络信息传递路径改变,且基于不同样本或不同训练位点的实验得到S2位点响应参数的变化值不同。随后进行了三个位点(S1、S2和S3)的时间间隔高频训练,分析S3位点的变化,约53％模型实验中,训练后低频电刺激 S1位点S3位点第一个峰电位发放时间提前,峰电位发放数目增加。　　本文基于培养神经元网络研究细胞可塑性在网络层次上的体现,利用本文设计的实验方案及分析方法,初步实现了培养神经元网络可塑性模型的构建和评价。实验结果表明通过时间间隔高频训练能够优化两或三位点之间的信息传递通路,为研究网络层次的可塑性提供了一个简单的模型,对神经可塑性机制研究及神经疾病治疗有重要意义。