單眼形覺(jué)剝奪對(duì)小鼠初級(jí)視皮層時(shí)間脈沖依賴(lài)突觸可塑性整合時(shí)間窗影響的初步研究.pdf

1、目的：觀察在脈沖時(shí)間依賴(lài)的刺激（Spike-timing-dependent plasticity, STDP）誘導(dǎo)模式下單眼形覺(jué)剝奪對(duì)小鼠視覺(jué)發(fā)育關(guān)鍵期內(nèi)初級(jí)視皮層V1B區(qū)突觸可塑性的影響及其機(jī)制的研究。
　　方法：選擇健康C57BL/6小鼠，雌雄不限，隨機(jī)分為：正常對(duì)照組（P21）14只；單眼形覺(jué)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(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)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(shí)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(shí)間窗為-100ms~+50ms。⑶單眼剝奪組小鼠剝奪側(cè)初級(jí)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(jí)視皮層STDP整合時(shí)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(shí)，未能誘導(dǎo)tLTP（Δt=+100ms:101.1±0.6%,n=7,5）。②單眼形覺(jué)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(shí)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(jí)視皮層STDP整合時(shí)間窗為-100ms~+100ms。⑸單眼剝奪3天組與正常組相比NMDAR-EPSC衰減時(shí)程延長(zhǎng)[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(shí)程的延長(zhǎng)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(qiáng)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(jué)剝奪3天改變剝奪側(cè)與非剝奪側(cè)初級(jí)視皮層V1B區(qū)Ⅱ/Ⅲ層錐體神經(jīng)元STDP整合時(shí)間窗，剝奪側(cè)視皮層STDP整合時(shí)間窗由正常-100ms~+50 ms延長(zhǎng)至-200 ms~+200 ms,而非剝奪側(cè)視皮層STDP整合時(shí)間窗與正常視皮層時(shí)間窗基本相近，提示單眼形覺(jué)剝奪后小鼠視皮