單眼形覺剝奪對小鼠初級視皮層時間脈沖依賴突觸可塑性整合時間窗影響的初步研究.pdf

1、目的：觀察在脈沖時間依賴的刺激（Spike-timing-dependent plasticity, STDP）誘導(dǎo)模式下單眼形覺剝奪對小鼠視覺發(fā)育關(guān)鍵期內(nèi)初級視皮層V1B區(qū)突觸可塑性的影響及其機制的研究。
　　方法：選擇健康C57BL/6小鼠，雌雄不限，隨機分為：正常對照組（P21）14只；單眼形覺剝奪組，右眼縫合3天（P21）14只。制備400μM的視皮層腦片，采用可視化膜片鉗全細(xì)胞模式記錄C57BL/6小鼠正常組（P21）、

2、單眼剝奪3天(P21)組(含剝奪側(cè)皮層、非剝奪側(cè)皮層)視皮層V1B區(qū)腦片Ⅱ-Ⅲ層錐體神經(jīng)元興奮性突觸后電位（excitatory postsynaptic potential，EPSP）及興奮性突觸后電流（excitatory postsynapticcurrent，EPSC）。應(yīng)用pClamp10(Molecular device, LLC)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析及作圖。采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，計量資料統(tǒng)一使用均數(shù)

3、±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
　　結(jié)果：⑴正常飼養(yǎng)組小鼠視皮層V1B區(qū)Ⅱ-Ⅲ層錐體神經(jīng)元予間隔ΔtPre-Post=10ms刺激后EPSP反應(yīng)增加，可成功誘導(dǎo)tLTP，但當(dāng)ΔtPre-Post=100ms則未能誘導(dǎo)LTP(Δt=+10ms:124.1±3.9％,n=9,7;Δt=+100ms:100.4±3.3%, n=10,7; p<0.001)。⑵分別給予正常飼養(yǎng)組小鼠V1B區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元間隔Δt=-10ms的刺激后可成功誘導(dǎo)LTD，

4、而間隔為Δt=-100ms時不能誘導(dǎo)出LTD(Δt=-10ms:76.5±3.5%, n=9,7;Δt=-100ms:101.2±1.5%, n=10,7; p<0.001)。③正常飼養(yǎng)組小鼠視皮層STDP整合時間窗為-100ms~+50ms。⑶單眼剝奪組小鼠剝奪側(cè)初級視皮層分別給予ΔtPre-Post=10ms,100ms的STDP條件刺激均可誘導(dǎo)出LTP（Δt=+10ms:130.8±1.7%,n=8,5；Δt=+100ms:114

5、.7±0.3%,n=7,5;P<0.001）。②單眼剝奪組小鼠剝奪側(cè)視皮層Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元在間隔分別為Δt=10ms,100ms的STDP刺激下均可誘導(dǎo)出LTD（Δt=-10ms:74.8±0.77%,n=8,5；Δt=-100ms:92.5±0.67%,n=7,5;P<0.001）。③單眼剝奪組小鼠剝奪側(cè)初級視皮層STDP整合時間窗為-200ms~+200ms。⑷單眼剝奪非剝奪側(cè)視皮層分別給予ΔtPre-Post=10ms，50ms

6、的STDP條件刺激誘導(dǎo)出tLTP（Δt=+10ms:129.6±1.5%,n=8,5;Δt=+50ms：120.5±0.9%,n=8,5），而當(dāng)ΔtPre-Post=100ms時，未能誘導(dǎo)tLTP（Δt=+100ms:101.1±0.6%,n=7,5）。②單眼形覺剝奪3天組小鼠非剝奪側(cè)視皮層分別給予Δt=-10ms的STDP條件刺激可以誘導(dǎo)出LTD，而在Δt=-100ms時則不能成功誘導(dǎo)LTD（Δt=-10ms:79.8±0.79%,n

7、=8,5;Δt=-100ms：99.6±0.89%,n=8,5）。③單眼剝奪組小鼠非剝奪側(cè)初級視皮層STDP整合時間窗為-100ms~+100ms。⑸單眼剝奪3天組與正常組相比NMDAR-EPSC衰減時程延長[τw（ms）：MD：149.10±7.3% n=8,4；NR：99.9±6.8% n=8,4]；使用Ifenprodil阻斷NR2b受體，可以使單眼剝奪3天組電流衰減時程的延長作用減弱[τw(ms)：MD：93.59±3.11%

8、n=8,4；NR：89.23±3.9% n=8,4]；Ifenprodil還能夠降低電流的強度，這種作用在單眼剝奪3天組的視皮層中更為顯著。
　　結(jié)論：①單眼形覺剝奪3天改變剝奪側(cè)與非剝奪側(cè)初級視皮層V1B區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元STDP整合時間窗，剝奪側(cè)視皮層STDP整合時間窗由正常-100ms~+50 ms延長至-200 ms~+200 ms,而非剝奪側(cè)視皮層STDP整合時間窗與正常視皮層時間窗基本相近，提示單眼形覺剝奪后小鼠視皮