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本论文工作利用多电极记录系统,结合特定光刺激对新生小鸡视网膜的输出神经元(即神经节细胞)的对光反应进行了记录和研究。主要目的就是考察小鸡视网膜神经节细胞间协同放电活动的模式以及视网膜的主要抑制性通路——GABA能通路对协同放电活动的影响。根据互相关函数中峰宽的不同,我们首先发现在小鸡视网膜神经节细胞中主要存在两种模式的协同放电活动:一种峰宽只有1-2 ms,表示两个细胞之间具有严格意义上的同步化放电活动(Synchronization),主要形成于持续型神经节细胞之间;另一种的峰宽在7-25 ms之间不等,表示两个细胞之间的放电活动具有相关性(Correlation),主要形成于瞬时型神经节细胞之间。接着我们用含γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)的标准灌流液对视网膜进行灌流,发现持续型和瞬时型神经节细胞在全域白光下的放电频率都有所降低,但瞬时型细胞间放电活动的相关性却得到了加强。当使用GABA受体的抑制剂印防己毒素(Picrotoxin,PTX)时,持续型和瞬时型细胞在全域白光下的放电活动都有明显增强,但瞬时型细胞间的相关性却减弱了。GABA和PTX对持续型细胞间的同步化放电都没有显著的作用。这些结果提示GABA能抑制性通路参与调节了神经节细胞间相关性的形成,GABA能通路在抑制细胞放电频率的同时却使细胞间相关性的程度得到增强。由于PTX可以同时抑制GABAA受体和GABAC受体,为了考察哪种受体对相关性放电活动的调节起主要作用,我们又对视网膜分别施加了能特异性调节这两种受体活性的药物,包括GABAA受体的拮抗剂荷包牡丹碱(Bicuculline,BIC)和激动剂蝇蕈醇(Muscimol,MUS),还有GABAC受体的拮抗剂1,2,5,6-四氢吡啶-4-甲基磷酸( (1,2,5,6- Tetrahydropyridin-4-yl)methylphosphinic acid,TPMPA),并把分析重点放在瞬时型细胞之间形成的相关性放电活动上。结果表明,BIC可以增强细胞的放电频率并减弱细胞间的相关性反应;MUS在抑制细胞放电率的同时却增强了细胞间的相关性放电活动;而TPMPA对瞬时型细胞的放电频率和相关性都没有明显的作用。这些结果提示GABAA受体介导的抑制性输入在相关性放电活动中起主要作用,它的激活可以增强相邻细胞间的协同反应。同时,我们发展了一种新的基于子序列分布差异度量(Measurement of sub-sequence distribution discrepancy, MSDD)的多维数据处理方法来分析群体神经元活动的协同放电模式。MSDD方法用于分析一群神经元在一种特定条件下的群体协同反应模式时是有效的。本文的计算结果表明当把该方法应用于比较两种不同条件下一群神经元群体的协同活动时,它可以反映出协同活动模式的改变,但并不能很好的体现出整体协同反应强度的变化趋势。综上所述,GABAA受体介导的抑制性通路的活动可以使相邻的神经元群体在放电率降低的同时形成相对比较强的相关性放电活动。GABA能输入更倾向于对非相关性的信号形成抑制,而使相关性信号得到很大程度的保留,从而提高信息传递效率。