病理和生理状态对嗅球功能活动和连接的影响

发布时间：2022-10-20 20:48

　　嗅觉对人和动物都具有非常重要的意义。动物利用嗅觉来寻找食物、标记领地、识别同类、躲避天敌等。嗅觉也给人类提供了关于食物以及环境等多方面的信息。嗅觉影响人和动物的摄食行为和社会行为,反过来,不同的营养状态、注意状态等会影响嗅觉感知过程。嗅球（olfactory bulb, OB）是嗅觉系统的第一级中枢,它不仅接受外界气味刺激,将气味信息传入到高级中枢,同时,它也接受大量来自高级中枢发出的离心纤维（centrifugal fiber）的反馈调节和调制。因此,OB不仅在传递和处理嗅觉信息的过程中占据重要地位,而且OB的活动在很大程度上受到脑状态的调控。本论文的主要日的是在病理（以阿尔茨海默病,Alzheimer’s disease, AD为例）和生理（饥饿/饱食、清醒/麻醉、气味辨别学习等）脑状态下,通过电生理记录（局部场电位,local field potentials, LFPs）,行为学,免疫组织化学,噬神经病毒神经环路示踪、微透析等方法来揭示动物在不同脑状态下,OB活动的基本特性以及是如何对气味刺激进行编码和处理的。具体内容包括以下几个方面： 1)通过记录AD转基因小鼠和野生... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 嗅觉及其产生机制
        1.1.1 嗅觉系统的基本组成
        1.1.2 嗅球内的神经环路
        1.1.3 离心纤维投射对嗅球的调控
        1.1.4 两侧嗅球之间的解剖和功能联系
    1.2 嗅觉系统的电振荡活动
        1.2.1 Theta振荡
        1.2.2 Beta振荡
        1.2.3 Gamma振荡
        1.2.4 Beta振荡与Gamma振荡的联系与区别
    1.3 离心纤维投射对嗅觉感知活动的调控
        1.3.1 离心纤维投射对嗅球信息处理的影响
        1.3.2 胆碱能纤维投射对嗅觉感知过程的调控
        1.3.3 脑状态对嗅觉信息处理的影响
        1.3.4 嗅觉系统行为状态依赖的信息处理模式及其机制
    1.4 论文主要研究内容
        1.4.1 阿尔茨海默病相关的嗅球功能活动和连接改变
        1.4.2 饥饿和饱食状态对嗅球功能活动的影响及机制
        1.4.3 清醒和麻醉状态对嗅球gamma振荡活动和连接的影响
        1.4.4 气味联系性学习对嗅球神经振荡的影响以及胆碱能系统在其中的作用
第二章 疾病状态下两侧嗅球功能连接的改变
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 动物手术和记录
        2.2.2 核查记录位点
        2.2.3 免疫组化
        2.2.4 数据分析
    2.3 结果
        2.3.1 12月龄AD小鼠的嗅球有显著的Aβ沉积
        2.3.2 静息状态下AD小鼠两侧嗅球之间所有频段的同步性都显著降低
        2.3.3 气味刺激状态下AD小鼠两侧嗅球之间只有beta频段的同步性显著降低
        2.3.4 气味刺激引起AD小鼠beta频段的响应下降,但两侧OB beta频段的能量相似
    2.4 讨论
第三章 饮食状态对OB功能活动的影响及机制
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 实验动物及饲养
        3.2.2 c-fos和p-CREB免疫组化
        3.2.3 记录电极的埋植和电极尖端位置的组织学鉴定
        3.2.4 微透析导管的埋植,取样和分析
        3.2.5 噬神经工具病毒示踪神经环路的方法
    3.3 结果
        3.3.1 NAPE激活嗅球颗粒细胞活动
        3.3.2 NAPE减弱嗅球颗粒细胞层局部场电位theta和high gamma频段的能量
        3.3.3 NAPE降低嗅闻活动频率
        3.3.4 NAPE增加嗅球细胞外液中GABA水平
        3.3.5 饥饿/饱食中枢对嗅球的调控
    3.4 讨论
第四章 麻醉对动物嗅球振荡活动和连接的影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验动物手术、电生理记录及神经环路示踪
        4.2.2 电损毁前联合
    4.3 结果
        4.3.1 清醒和麻醉状态下两侧嗅球LFP的原始数据
        4.3.2 麻醉后嗅球自发活动gamma振荡的能量明显减弱,但两侧嗅球gamma振荡的同步性增高
        4.3.3 麻醉后嗅球气味诱发活动gamma振荡的能量明显增加,但两侧嗅球gamma振荡的同步性降低
        4.3.4 PRV-614示踪显示两侧嗅球之间存在解剖联系
        4.3.5 切断两侧嗅球的解剖联系对功能连接的影响
    4.4 讨论
第五章 气味辨别任务对OB功能活动和连接的影响
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 实验动物手术和Go/No-go行为训练
        5.2.2 Go/No-go任务的反转
        5.2.3 电生理、舔水信号记录
    5.3 结果
        5.3.1 未经训练的小鼠两侧嗅球的功能活动和连接
        5.3.2 Go/No-go训练对小鼠两侧嗅球的功能活动和连接的影响
        5.3.3 Go/No-go反转训练对小鼠两侧嗅球的功能活动和连接的影响
        5.3.4 东莨菪碱延长训练后小鼠舔水的反应时间并降低其正确率
    5.4 讨论
第六章 结论
参考文献
附录：博士期间发表和完成的文章



本文编号：3695278