老化影響獼猴、貓視覺系統(tǒng)神經(jīng)元的空間與時(shí)間頻率調(diào)諧特性.pdf

1、老年人的視覺系統(tǒng)存在多種多樣的功能衰退，例如空間對(duì)比度分辨，視覺信息處理速度，視覺運(yùn)動(dòng)知覺等。這些視覺功能障礙嚴(yán)重影響了老年人的日常生活、工作，例如閱讀，以及駕駛等。
　　前人的研究表明，老年人的視覺功能障礙不能單由眼睛光學(xué)系統(tǒng)的退化介導(dǎo)，提示老化過(guò)程中存在視覺中樞神經(jīng)系統(tǒng)的衰退。與此一致的是，本實(shí)驗(yàn)室以往的研究發(fā)現(xiàn)，以老年猴和老年貓為動(dòng)物模型，神經(jīng)元的反應(yīng)在多個(gè)方面、多個(gè)視覺皮層均受到了老化的影響，具體表現(xiàn)為:反應(yīng)潛伏期增長(zhǎng)（老

2、年猴V1區(qū)、V2區(qū)）、對(duì)重復(fù)刺激的反應(yīng)變異性增大（老年猴V1區(qū)、MT區(qū)）、方位方向選擇性降低（老年猴V1區(qū)、MT區(qū)，老年貓V1區(qū)）、對(duì)比敏感度降低（老年猴V1區(qū)、MT區(qū)）等。
　　本研究旨在進(jìn)一步探索老化引起視覺功能衰退的神經(jīng)元反應(yīng)機(jī)制。在視覺研究領(lǐng)域，基于視覺圖像可以被大腦以不同的傅里葉成分進(jìn)行解碼處理的假說(shuō)，視覺研究工作者對(duì)神經(jīng)元的空間、時(shí)間頻率反應(yīng)特性的探索由來(lái)已久。本研究使用了兩種動(dòng)物模型——獼猴(Macaca Mulat

3、ta)和貓(Falis Catus)，在麻醉麻痹的狀態(tài)下，使用胞外單細(xì)胞記錄的方法，研究了視覺系統(tǒng)神經(jīng)元的空間頻率、時(shí)間頻率反應(yīng)特性。
　　獼猴中顳葉皮層（MT區(qū)/V5）在視覺信息處理通路中位于初級(jí)視覺皮層的下游，是運(yùn)動(dòng)視覺信息處理的關(guān)鍵皮層。我們檢測(cè)了MT區(qū)神經(jīng)元的空間和時(shí)間頻率反應(yīng)調(diào)諧特性，結(jié)果顯示:相對(duì)于青年獼猴，老年獼猴MT區(qū)神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率降低，最優(yōu)時(shí)間頻率降低，空間分辨率降低，時(shí)間頻率高頻截止頻率降低，同時(shí)空間頻率

4、調(diào)諧帶寬增寬，自發(fā)放增大，信噪比降低。這些結(jié)果表明老化顯著改變了MT區(qū)神經(jīng)元的空間和時(shí)間頻率反應(yīng)調(diào)諧特性。
　　我們?cè)谪堃曈X通路多個(gè)級(jí)別（LGN、A17區(qū)、A18區(qū)、PMLS區(qū)）檢測(cè)了老化對(duì)神經(jīng)元空間頻率反應(yīng)特性的影響模式。結(jié)果顯示，位于丘腦的外側(cè)膝狀體的神經(jīng)元，其空間頻率調(diào)諧特性并未受老化的影響;而位于皮層區(qū)域(A17區(qū)、A18區(qū)、PMLS區(qū))的神經(jīng)元，其偏好的最優(yōu)空間頻率雖未受老化影響，但其空間頻率調(diào)諧帶寬均表現(xiàn)為不同程度地增