【目的】探讨弱视的发生发展与视觉发育可塑性机理的关系,以及视皮层神经元突触可塑性的细胞内机制。
【方法】以发育过程中的正常动物和弱视动物模型为对象,采用脑片膜片钳全细胞记录,细胞内标记和组织化学等方法。研究:1、正常大鼠发育过程中视皮层神经元突触电生理特性与形觉经历的关系。2、正常大鼠视觉发育可塑性关键期内,视皮层神经元突触可塑性的变化。3、双眼形觉剥夺对发育过程中大鼠视皮层神经元电生理学和形态学特性的影响
【结果】共记录500多个不同层次的视皮层神经元。发现:1、正常大鼠视皮层神经元突触后电流(PSCs)根据其反应波形的特点,可分为三种类型:无反应型、单突触反应型、多突触反应型,且反应类型与形觉经历和发育密切相关。提示,出生后静息突触向功能突触的转变可能是突触联系的活动依赖性修饰的一种形式。2、随着大鼠日龄增加,视皮层神经元膜学特性呈现规律性变化:PSCs峰值逐渐增高,细胞的输入阻抗逐渐降低,静息膜电位逐渐升高,其形态学特征也相应表现为从未成熟状态向成熟状态的转化。3、视皮层LTP诱发率在睁眼前后差异显著。2、APV处理组LTP诱发率显著低于非APV处理组。表明①、视皮层LTP反映了生理状态下视皮层经验依赖性可塑性。睁眼前视皮层大多数突触的可塑性处于潜伏状态,而睁眼后形觉刺激激发了视皮层突触的可塑性。②大鼠视觉发育可塑性关键期内低频刺激视皮层伴随突触后去极化所诱发的LTP多数是NMDA受体依赖性的。4、双眼形觉剥夺组无反应型PSCs比例显著高于正常组、多突触反应型PSCs比例则相反。二者间电生理特性有显著变化,LTP诱发率差异显著。提示:大鼠双眼形觉剥夺可在一定程度上抑制视皮层神经元的发育,降低视皮层神经元的可塑性,但可以把神经元对适宜刺激的反应能力保持较长时间。5、细胞内标记显示,发育过程中正常和病理模型视皮层神经元形态学与电生理特征存在相关性。