前额叶皮层PV中间神经元听-视多感觉特性以及参与听觉决策任务的研究

发布时间：2021-03-18 20:00

　　人和动物通过多种外周感觉器官获得感觉信息,大脑能够整合这些信息,从而准确快速地对环境变化做出反应。我们前期的研究发现,小鼠的前额叶皮层（prefrontal cortex,PFC）富含听-视多感觉神经元,并且这些神经元具有多感觉整合的特性。然而,前额叶皮层锥体神经元（pyramidal neurons,PN）和PV中间神经元（parvalbumin-expressing interneurons,PVIN）整合多感觉信息的方式有什么区别?目前还未见相关的研究。因此,本论文的第一部分以PV-cre转基因小鼠为模型,结合光遗传和电生理在体记录的方法,利用多通道光电极和激光刺激,实现对小鼠前额叶皮层PV中间神经元的准确分类。在动物清醒的状态下,记录前额叶皮层神经元对听觉、视觉以及听-视多感觉刺激的反应,研究前额叶皮层PV中间神经元和锥体神经元整合多感觉信息的共性和区别。我们在15只小鼠上记录到的852个对感觉刺激起反应的神经元中,PV中间神经元占8.8%（75/852）,锥体神经元占65.1%（555/852）。高比例的PV中间神经元（53.3%）和锥体神经元（46.1%）表现出了多感觉增强... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多通道光电极示意图

华东师范大学硕士论文7图2动物手术脑面暴露位置示意图4)AAV病毒注射手术中所使用的病毒类型为AAV-EF1α-DIO-hChR2（H134R）-EYEP（OBiOTechnology,Shanghai），此病毒能准确转染PV-cre小鼠大脑皮层中的PV中间神经元，实现控制激光装置完成调控特定神经元活性的操作。AAV病毒购入后按照0.5μL每支离心管分装处理并储存在-80℃的冰箱内，待小鼠硬脑膜处理完毕后，取出一支放置在冰盒里备用。接着，准备一支长为5cm的玻璃微电极，将其末端浸入装有液体石蜡的小烧杯中，待液体石蜡充满玻璃微电极后将其连接到量程为25μL的微量注射器的液压软管上，注意连接时需排空气泡以免影响注射装置的气密性。下一步，将玻璃微电极固定在脑立体定位仪的夹具上，操作脑立体定位仪将之对准已处理好的目标位置上方，此时设置微量注射器以0.5μL/min匀速从离心管中吸取0.5μL的AAV病毒溶液。吸取结束后，操作脑立体定位仪缓慢垂直移动玻璃微电极至其尖端与脑表面平齐，以此处为参考零点，注意保证目标位置干燥洁净以免出现毛细现象。继续缓慢垂直移动将玻璃微电极插入脑组织内，下行深度为-1.80-1.60mm，插入至目标注射位置后设置微量注射器以0.025μL/min匀速推出AAV病毒溶液，约20分钟可完成注射。通常为确保脑组织吸收全部AAV病毒溶液，将玻璃微电极留置于脑组织内约15分钟再缓慢移出。

华东师范大学硕士论文9hChR2（H134R）是经人工改造的外源性光敏感离子通道蛋白，能够被波长为473nm的激光激活，允许H+、Na+、Ca2+等阳离子进入神经元从而诱发动作电位。因此，我们将激光器配备的光纤传跳线与已植入小鼠前额叶皮层的光纤插芯针相连接，通过控制激光器发射波长为473nm的蓝色激光束实现精准激活PV中间神经元的活性，采集前额叶皮层神经元在自发放电状态下接受不同强度的持续激光刺激的数据，设置激光刺激持续时间为1000ms，激光功率为1mW、3mW、5mW和7mW的强度梯度，作为后续实验提供激光刺激的参数。图3无激光刺激时多通道光电极在体记录示意图（32通道）。图4给予光照刺激时多通道光电极在体记录示意图（32通道）。此时激光刺激持续时间为1000ms，激光功率为5mW。


本文编号：3088852