大鼠海马CA1区年龄依赖的兴奋性和抑制性平衡对LTD诱导的影响

发布时间：2017-04-06 21:02

  本文关键词：大鼠海马CA1区年龄依赖的兴奋性和抑制性平衡对LTD诱导的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：海马是中枢神经系统的一个重要脑区。以往研究表明,大脑的众多高级功能如学习和记忆等与海马有着密切的关系,并且一些神经系统的疾病如老年痴呆症、帕金森症、精神分裂、毒品成瘾等疾病也与海马有关。众所周知,大脑正常功能的实现需依赖中枢神经系统中兴奋性与抑制性效能的动态平衡。这种平衡是大脑完成正常生理功能及相关精神疾病治疗的基础。研究海马兴奋性和抑制性平衡,对于揭示大脑高级信息处理功能的机制和开发治疗精神类疾病新方法具有重要的意义。谷氨酸和γ-氨基丁酸分别作为大脑主要的兴奋性和抑制性神经递质,它们的输入决定了神经网络的兴奋性和抑制性的平衡。但是神经元最终的输出时空特性,取决于这两类输入信号在这一神经元上的时间和空间分布信息的整合结果。为了确保机体正常生理功能的实现,神经网络中兴奋性和抑制性精细的动态平衡发挥了至关重要的作用。突触可塑性是公认的学习和记忆在细胞水平的基础,兴奋性系统和抑制性系统都存在可塑性,但二者的诱导和表达不完全相同,因此突触可塑性产生后有可能存在抑制性输入和兴奋性输入的平衡点的改变。大脑在发育、成熟和衰老过程中兴奋性系统和抑制性系统的相关蛋白表达具有年龄依赖性,而且在同一年龄阶段,兴奋性系统和抑制性系统中相同刺激诱导出的突触传递的改变也是不相同的,这意味着神经元网络中存在短暂的平衡点的改变。那么,在发育的不同阶段,这种平衡的改变对随后突触可塑性的影响是怎样的?对此我们还不是很清楚。长时程抑制(LTD)作为长时程突触可塑性的一种形式,其不仅参与了许多生理功能的实现过程,而且也涉及一些神经精神性疾病的发病机理。例如海马脑区的LTD被认为是研究学习记忆过程的突触模型。本课题利用Picrotoxin阻断GABAA受体,研究不同年龄段的大鼠离体海马脑片Schaffer Collateral-CA1通路中兴奋性与抑制性平衡的改变对LTD诱导和维持的影响。我们发现：(1)大鼠海马CA1区的LTD的幅值大小有年龄依赖性,表现为成年鼠中LTD高于幼年鼠和青年鼠。(2)在诱导前和诱导后阻断GABAA受体对于海马CA1区的LTD诱导和维持过程有不同的影响。其中低频刺激诱导后阻断GABAA受体对三个年龄组的大鼠LTD的维持过程均没有影响,然而低频刺激诱导前阻断GABAA受体阻断了成年鼠LTD的诱导过程。(3)在本实验条件下,我们发现海马CA1区的LTD是非NMDA受体依赖型的,且幼年鼠LTD的诱导可能依赖于突触前机制。我们发现了兴奋性和抑制性平衡的改变对随后LTD诱导有年龄依赖性,这提示兴奋性系统和抑制性系统在发育过程中存在的不同步性可能调控了突触可塑性以及学习和记忆。
【关键词】：海马 兴奋性和抑制性平衡 长时程抑制 NMDA受体 GABA_A受体
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R338
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-15
• 缩略语索引15-16
• 第一章 前言16-44
• 1.1 中枢神经系统及其兴奋性与抑制性的平衡16-18
• 1.2 突触传递18-23
• 1.2.1 突触的概述18-19
• 1.2.2 化学突触的结构组成19-20
• 1.2.3 突触的类型20-22
• 1.2.4 经典突触的信息传递过程22-23
• 1.3 神经递质及其受体23-26
• 1.3.1 兴奋性神经递质23-25
• 1.3.2 抑制性神经递质25-26
• 1.4 突触可塑性26-28
• 1.4.1 突触可塑性概述26
• 1.4.2 突触可塑性的分类26
• 1.4.3 长时程突触传递可塑性26-27
• 1.4.4 突触可塑性与兴奋性/抑制性平衡的关系27-28
• 1.5 海马的研究背景28-29
• 1.6 海马结构及其神经回路29-37
• 1.6.1 海马结构的解剖特征29-31
• 1.6.2 海马结构的突触连接和神经回路31-33
• 1.6.3 海马组织LTD的研究成果33-37
• 1.7 NMDA受体的概述37-39
• 1.7.1 NMDA受体的构型38
• 1.7.2 NMDA受体亚单位的特异性38-39
• 1.8 GABA受体的概述39-41
• 1.8.1 GABA_A受体39-40
• 1.8.2 GABA_B受体40-41
• 1.9 兴奋性系统(Glu)及抑制性系统(GABA)在发育中的变化41-42
• 1.9.1 NMDA受体41
• 1.9.2 GABA受体41-42
• 1.10 本文研究的目的、意义及研究策略42-44
• 第二章 材料和方法44-50
• 2.1 实验动物44
• 2.2 实验药物44
• 2.3 实验试剂44-45
• 2.4 实验仪器和耗材45-46
• 2.5 电极的制备46
• 2.6 海马脑片的制备46-47
• 2.7 场电位记录47-48
• 2.8 数据的统计分析48-50
• 第三章 实验结果50-60
• 3.1 大鼠海马CA1区LTD的诱导50-51
• 3.2 PTX对基础突触传递的影响51-52
• 3.3 LFS-PTX配对作用对于突触可塑性的影响52-53
• 3.4 PTX-LFS配对作用对于突触可塑性的影响53-56
• 3.5 配对脉冲易化(PPF)作用56-57
• 3.6 APV对LTD诱导的影响57-60
• 第四章 结果分析与讨论60-62
• 4.1 LTD的诱导存在年龄依赖性60
• 4.2 PTX对基础突触传递的影响没有年龄依赖性60
• 4.3 在LFS诱导前或者诱导后抑制性输入的改变对LTD过程有不同的影响60-61
• 4.4 LTD的诱导是非NMDA受体依赖的61-62
• 第五章 全文总结62-64
• 第六章 展望64-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-74
• 附录A74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：289645