《小鼠視皮層不同片層發育可塑性特異性的研究》是依託中山大學，由蔣斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：小鼠視皮層不同片層發育可塑性特異性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔣斌
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
臨床治療兒童弱視是根據視覺發育關鍵期的生理學原理而進行的，處於關鍵期的治療，視功能改善最為明顯。視皮層眼優勢柱發育關鍵期的確定是將動物施以單眼縫合，再比較剝奪眼和非剝奪眼所支配皮層上所有片層細胞對視覺刺激的改變，但很少區分生後發育中不同片層細胞對視覺剝奪反應的差異性。我們以往的研究發現了視皮層第4層和第2/3層呈現不同特徵的發育可塑性。為進一步明確各片層神經可塑性的特異性及生理學機制，本課題以小鼠為模型，分別用視皮層的腦切片和整體動物視皮層來研究生後發育過程中，接受外膝體傳入的第4 層、接受主要信息傳入的第2/3 層、以及主要信息傳出的第5 層中興奮性突觸可塑性的變化；不同片層內部抑制神經突觸可塑性的變化；視覺經驗喪失對各片層中的興奮性神經突觸和抑制性神經迴路的影響, 並探討不同片層眼優勢柱發育關鍵期的差異。為將來選擇性激活視皮層特定片層可塑性提供實驗證據,為臨床治療提供更深入的理論依據。
結題摘要
腦皮層按細胞形態可分為6層結構。 研究視皮層細胞功能通常是採集視皮層所有細胞對視覺刺激的反應，而很少區分不同片層細胞對視覺反應的差異性。我們以往的研究發現了在生後發育過程中視皮層第 4 層和第 2/3 層呈現不同特徵的發育可塑性。本課題進一步研究了不同片層可塑性的特異性及機制。以小鼠為模型，用視皮層的腦片上研究了生後發育過程中，接受外膝體傳入的第 4 層、接受主要信息傳入的第 2/3 層、以及主要信息傳出的第 5 層中抑制性突觸可塑性的變化，同時研究視覺經驗剝奪各片層中的興奮性神經突觸和抑制性神經可塑性發生的相應改變。 1，視皮層的抑制神經突觸的生後發育成熟要晚於興奮性神經細胞突觸的成熟。暗室飼養的動物視皮層的抑制神經突觸生後發育需要更長的時間，說明正常的視覺刺激是抑制神經突觸成熟所必須的，我們發現視覺刺激可誘導內源性大麻醇的分泌，從而促進抑制神經突觸發育成熟。由視覺刺激誘發內源性大麻醇的分泌調控第2/3 層和第5層的抑制神經元生後發育成熟，但第4 層中的抑制神經突觸生後發育成熟並不需要視覺刺激。 表明視皮層各個片層中抑制神經突觸生後發育的特異性。 2，以前多數的研究發現視覺皮層從第4層到 2/3的LTP是NMDA受體依賴性的， 而不是代謝性谷氨酸受體(mGluR5)依賴，暗室飼養（剝奪視覺傳入）可使LTP增強， 但仍然是NMDA受體依賴性的。我們發現： 暗室飼養的小鼠重新曝光至10-12 小時，LTP卻轉化為LTD，此時如果將NMDA受體阻斷，又誘發新的LTP，這種新增的LTP是mGluR5依賴性的，說明短暫的新的視覺經驗可以導致第4層到 2 /3的興奮性突觸連線的再次增強。該項研究提示：神經突觸可以被新的環境經驗所強化，但採用了不同的細胞學機制。 ３，下丘腦分泌食慾素-Orexin的神經纖維投射到視皮層，但功能一直不清楚。我們發現Orexin僅僅能夠增強視皮層第6層某些細胞的電活動，說明含有Orexin的纖維只投射到視皮層的第6層。進一步研究發現Orexin直接增強皮層白質到第6b層細胞（orexin sensitive neuron）傳入的突觸傳遞、增強視皮層上第2/3層到第6b層細胞傳入的突觸傳遞，表明接受Orexin傳入纖維的神經細胞位於皮層的第6層，Orexin 除了直接興奮第6 層細胞，同時加強從白質或者從第2/3層到第6層的興奮性傳入。
