急性腦片中內(nèi)源性多巴胺對皮層-紋狀體突觸短時(shí)程可塑性的作用.pdf

1、目的：研究急性腦片中內(nèi)源性多巴胺（DA）在紋狀體多棘神經(jīng)元（MSN）電生理活動(dòng)中的作用，探討黑質(zhì)-紋狀體環(huán)路聯(lián)系對MSN功能狀態(tài)的影響。 方法：⑴建立急性皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片，采用可視腦片膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)，觀察腦片中黑質(zhì)細(xì)胞、紋狀體細(xì)胞基本電生理活動(dòng)。⑵采用紋狀體與皮層或黑質(zhì)各種不同組合方式的矢狀位腦片，觀察紋狀體MSN膜電位雙相波動(dòng)出現(xiàn)的條件。在皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中，分別阻斷DA受體和谷氨酸（Glu）受體，研究來自皮

2、層的Glu和來自黑質(zhì)的DA對MSN膜電位雙相波動(dòng)影響。⑶對皮層進(jìn)行配對刺激和短陣刺激，在背側(cè)紋狀體MSN記錄興奮性突觸后電流（EPSC），觀察皮層-紋狀體突觸短時(shí)程可塑性的變化。通過阻斷皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中的DA受體，觀察內(nèi)源性DA對短時(shí)程可塑性的作用。 結(jié)果：①皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中，黑質(zhì)細(xì)胞呈現(xiàn)出特征性自發(fā)動(dòng)作電位，符合在體DA能細(xì)胞或γ-氨基丁酸能細(xì)胞的特征。部分紋狀體細(xì)胞vf記錄到與在體類似的膜電位雙相波動(dòng)，其細(xì)胞

3、膜特性符合在體紋狀體MSN的電生理特征。②皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中，65．2％的MSN（30/46）記錄到自發(fā)的膜電位雙相波動(dòng)，在接近皮層的背側(cè)紋狀體有92．3％的MSN（24/26）表現(xiàn)為膜電位雙相波動(dòng)；而腹側(cè)紋狀體只有30％的MSN（6/20）出現(xiàn)膜電位的波動(dòng)。阻斷DA受體使去極化平臺電位（up state）的幅度明顯降低（P<0．05），其中阻斷DA D1受體降低up state的水平（P<0．05），阻斷動(dòng)作電位的發(fā)放；而阻斷D

4、2受體使膜電位的雙相狀態(tài)均抬高（P<0．05）。在皮層-紋狀體腦片、紋狀體腦片、紋狀體-黑質(zhì)腦片中，MSN膜電位呈現(xiàn)為穩(wěn)定的靜息狀態(tài)（down state），各組MSN靜息電位值：皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片（-67．3±2．7mV，n=10）；皮層-紋狀體腦片（-69．7±2．6 mV，n=10）；紋狀體腦片（-73．2±3．3mV，n=10）；紋狀體黑質(zhì)腦片（-71．4±2．5mV，n=10），差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0．05）。③皮層-紋

5、狀體-黑質(zhì)腦片與皮層．紋狀體腦片相比，配對刺激比率（PPR）：50ms刺激間隔時(shí)間（ISI）為139．6±18．2％/113．3±13．7％（P<0．01）；500ms ISI為67．4±10．6％/83．1±5．9％（P<0．01）。在皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中阻斷D2受體前后PPR：50ms ISI：136．5±12．6％/113．6±10．5％，P<0．01；500ms ISI：66．2±6．4％/79．3±7．1％，P<0．01。

6、阻斷D2受體皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中PPR與皮層-紋狀體腦片中PPR相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。10Hz、20個(gè)刺激的短陣刺激引起EPSC幅度的依次減少，表現(xiàn)為短時(shí)程抑制（STD）。在皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片中，STD比率（0．20±0．03），D1受體阻斷導(dǎo)致STD比率增大（0．58±0．03，P<0．001），抑制程度降低；而D2受體阻斷后STD比率無明顯差異（0．22±0．02，P>0．05）。皮層-紋狀體腦片中，10Hz短陣刺激同樣也

7、引起EPSC幅度的依次減少，STD比率（0．59±0．05）與皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片（0．20±0．03）比較顯著增加（P<0．001），與D1受體阻斷的皮層-紋狀體-黑質(zhì)腦片比較STD比率相近（P>0．05）。 結(jié)論：⑴矢狀位腦片中黑質(zhì)和紋狀體細(xì)胞保持與在體一致的基本電生理活動(dòng)。⑵MSN膜電位的雙相波動(dòng)是在DA的調(diào)節(jié)下對皮層Glu能興奮性輸入的反應(yīng)，是紋狀體與皮層、黑質(zhì)問神經(jīng)環(huán)路功能完整的表現(xiàn)。⑶來自黑質(zhì)的內(nèi)源性DA通過對皮層