海马CA1区两类锥体细胞放电模式与位置野特性的异同

论文摘要

海马CA1区的神经元可以分为兴奋性的锥体神经元和抑制性的中间神经元,长久以来,人们普遍认为锥体神经元的形态和功能都较单一,但近年来的研究表明,海马CA1区的锥体神经元存在异质性。在海马背侧CA1区中,通过钙结合蛋白Calretinin（CR）表达来划分的两个锥体神经元亚群存在细胞形态与环路功能的差异性。本论文结合多通道在体记录与光遗传学技术,在清醒、自由活动的小鼠上记录不同行为状态下这两类神经元的放电活动,探索这两类细胞在放电模式、场电位锁相关系及位置细胞特性等方面的差异。利用激光标记（Opto-tagging）的方法对锥体神经元进行分类,区分为CR阳性和CR阴性神经元。发现在不同行为状态下,CR阴性锥体神经元的放电频率均显著性高于CR阳性锥体神经元。而慢波睡眠（Slow wave sleep,SWS）时期,CR阳性锥体神经元比CR阴性锥体神经元有着更高的簇状放电频率。对两类锥体神经元进行场电位锁相分析,结果显示,在快速眼动睡眠（Rapid eye movement sleep,REM）与清醒运动（RUN）状态下两者都倾向于锁相在theta节律相位的波谷附近。比较在RUN与REM时期theta相位偏好的变化,两者无显著差异。考察与ripple节律的锁相关系发现,两类神经元都倾向于在ripple振荡的波谷发放动作电位。进一步,我们比较了这两类锥体神经元在位置细胞放电特性上的差异。结果表明,在位置细胞的位置野内,CR阴性神经元比CR阳性神经元具有更高的平均放电频率。但两者在峰值放电频率、位置细胞比例、空间信息量、位置野大小、峰放电位置以及相位进动系数上都无显著性差异。以上研究结果显示,小鼠海马CA1区中两类锥体神经元在放电频率上有显著差异,而在场电位节律锁相、位置细胞特性等方面则无明显差异。

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第一章绪论

1.1 前言

1.2 研究目的和主要方法

1.3 文献综述

1.3.1 海马简介

1.3.2 海马CA1区与锥体神经元

1.3.3 海马CA1锥体细胞的异质性

第二章海马CA1中两类锥体神经元的放电模式差异

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.2.1 实验动物

2.2.2 带光纤的多通道电极的制作

2.2.3 手术与电极的植入

2.2.4 在体记录

2.2.5 数据处理与分析方法

2.2.6 锥体神经元的鉴定

2.3 结果

2.3.1 CR阳性锥体神经元的鉴定

2.3.2 两类锥体神经元在不同状态下的平均放电频率存在差异

2.3.3 两类锥体神经元簇状放电指数在慢波睡眠状态下存在差异

2.4 讨论

第三章两类神经元对CA1脑区场电位节律相位偏好

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 动作电位与场电位节律锁相分析

3.2.2 节律锁相细胞的选取

3.2.3 不同状态下神经元的追踪

3.3 结果

3.3.1 两类锥体神经元与theta节律的锁相关系

3.3.2 两类锥体神经元与gamma节律的锁相关系

3.3.3 两类锥体神经元中ripple锁相细胞的相位分布

3.4 讨论

第四章两类锥体神经元位置细胞特性差异

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.2.1 位置细胞的确定

4.2.2 相位进动分析

4.3 结果

4.3.1 两类锥体神经元中的位置细胞

4.3.2 两类位置细胞的位置野内平均放电频率存在差异

4.3.3 两类位置细胞的相位进动系数无差异

4.4 讨论

第五章结论

5.1 结论

5.1.1 两类锥体神经元的放电模式存在差异

5.1.2 两类锥体神经元在theta和 ripple节律的锁相上不存在差异

5.1.3 两类锥体神经元在位置细胞特性上存在部分差异

5.2 讨论

5.3 展望

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 夏松

导师: 林龙年

关键词: 海马,锥体神经元,多通道在体记录,异质性

来源: 华东师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 华东师范大学

基金: 国家自然科学基金青年科学基金

分类号: Q424

总页数: 75

文件大小: 5438K

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