《貓V1和V2區不同類型細胞的圖像信息整合研究》是依託電子科技大學,由陳科擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：貓V1和V2區不同類型細胞的圖像信息整合研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳科
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
哺乳動物視皮層存在多種細胞類型，它們通過高度複雜的相互作用形成了高效的信息處理功能，然而不同類型細胞的認知功能卻並不很清楚。本項目擬利用多通道微電極技術，記錄貓V1和V2區細胞在各種刺激模式下的回響，主要聚焦於研究以下二個問題：（1）興奮性錐體細胞和抑制性中間神經元的反應屬性及其在認知功能上的差異。（2）聚集形成cluster的抑制性和易化性非經典感受野細胞如何通過同步化整合來高效的處理同質和異質圖形結構？通過以上研究，建立不同尺度（單細胞水平、神經元集群水平）下視皮層神經元檢測複雜圖像特徵的神經編碼機制，其研究結果也將為建立感受野模型和開展非結構化信息處理的理論和方法提供生物依據與模型支持。
結題摘要
哺乳動物的視皮層存在多種類型的神經元，它們之間通過高度複雜的相互作用形成了特異的圖像處理功能。本項目我們以貓和小鼠為實驗模型，研究了經典感受野與非經典感受野三個方面的問題。第一個問題我們基於對比度對初級視皮層非經典感受野的影響，區分出三類神經元。第一類細胞在高對比度下和低對比度均有很強的外周抑制；第二類細胞在高對比度下抑制而在低對比度下抑制基本消失；第三類細胞在高和低對比度下外周均無抑制。我們發現它們不僅僅外周抑制屬性不同，其經典感受野特性也有著很大的差異。包括其感受野大小，方位選擇性，刺激誘發的反應強度以及簡單細胞和複雜細胞的比例均不同。這個結果基於非經典感受野屬性對初級視皮層細胞功能進行了分類，分類結果對視覺神經科學研究有一定的意義。第二個問題我們研究了錐體細胞與PV型中間神經元的非經典感受野屬性的差異。他們是神經迴路主要細胞類型，然而它們的非經典感受野特性卻並不很清楚。在這項研究中，我們利用細胞外記錄方法來區分出寬波形細胞和窄波形細胞，其中的波寬小於200微秒的細胞一般被認為是中間神經元。實驗結果清晰的描繪了這兩類細胞的非經典感受野特性的差異，這項成果對不同細胞類型功能差異研究有一定的貢獻。第三個問題是視網膜退行疾病中大腦初級視皮層各類細胞的功能和皮層可塑性的變化。我們用視網膜退行的轉基因小鼠，研究了在不同階段小鼠的初級視皮層不同類型神經元認知功能的變化，同時測量了V1區神經迴路與認知可塑性功能的變化過程。研究發現隨著視網膜退行，初級視皮層功能發生了顯著改變另外初級視皮層細胞的可塑性亦產生了顯著的變化。
