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《华东师范大学》 2011年
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小鼠内侧中隔神经元放电模式与海马Theta节律的关系

王静怡  
【摘要】:海马脑区局部场电位中的theta节律(4-12Hz)是动物进行运动探索和快速动眼睡眠(REM sleep)时的一种电同步化活动。它被认为是学习与记忆、注意力以及动机等高级认知过程中的一种神经信息处理机制。关于海马theta节律振荡的形成机制一直是神经电生理研究领域的一个重要问题。大量研究表明,海马本身并不存在theta节律源,与海马theta节律振荡相关的节律源主要存在于内侧中隔-布罗卡斜带区(MS-DBB),这一区域的一些theta节律性活动神经元(pacemaker)调控着海马theta节律振荡的形成。但目前仍不清楚这些theta节律性活动神经元是如何参与调控海马theta节律振荡形成的。为了深入了解MS-DBB区神经元对海马CA1区theta场电位节律调控的作用机制,我们运用多通道在体记录技术,在小鼠海马CA1区和MS-DBB区进行同步电活动记录,并结合格兰杰因果关系检验法,分析MS-DBB区神经元和海马CA1区场电位theta节律间的相互作用关系。 我们在小鼠MS-DBB区一共记录到58个神经元,其中41个神经元与海马theta节律具有放电锁相关系,约占记录到神经元总数的71%。进一步,根据与theta有放电锁相关系神经元的具体放电模式,将其分为以下两类:Typel神经元(n=26)在theta状态时,呈现典型的theta簇状放电模式(theta burst),每一簇中约有5-20个放电;Type 2神经元(n=15)与海马theta节律振荡也存在着较好的放电锁相关系,但没有theta簇状放电。根据Type (?)(?)经元theta簇状放电模式的不同,该类神经元又可细分为三个亚类,分别是:TypelA (n= 16),具有非常规则的theta节律性簇状放电模式,表现为每个簇状放电之间的间隔非常规则。在放电相位上,这类神经元趋向于在海马theta节律的波峰处放电。相干分析表明,此类神经元与海马theta节律有很高的相关性(Coherence= 0.64±0.05)。Type 1B(n= 5)神经元在theta状态时虽也表现为theta簇状放电,但簇状放电不够规则,且在簇状放电间常有一些非簇状放电。相干分析表明,其与theta节律也有较高的相关性(Coherence=0.5±0.05).Type 1C类的每个簇状放电内只有较少的放电数(2-10个),且簇状放电之间的间隔较长。 将MS-DBB区神经元电活动与海马theta节律场电位进行格兰杰因果分析检验,发现在theta状态下,MS-DBB区神经元放电序列与海马场电位在theta频段存在着超过阂值的双向格兰杰因果关系,其中Type 1A(n=3)和Type 1B(n=2)的部分神经元对海马场电位的theta节律有很强的因果关系(Unit-LFP:0.47±0.05;LFP-Unit:0.26±0.03).Type 1C(n=5)和其他Type 1A(n=9). Type 1B(n=2)和Type 2(n=5)神经元主要接受海马CA1的格兰杰因果关系的影响(unit-LFP:0.14±0.02,LFP-Unit:0.40±0.04). 以上研究结果表明,在MS-DBB区,大多数神经元的放电具有与海马theta节律振荡锁相的特征,它们的放电活动与海马场电位在theta频段上表现出较高的相关性。同时,部分theta节律锁相神经元对海马theta节律振荡有较强的格兰杰因果关系影响,提示这些神经元可能直接参与了海马theta节律振荡的形成过程。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q42

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【参考文献】
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