不同色光刺激对大鼠初级视皮层电活动的影响

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1、摘要达M—opsin，也表达UV—opsin，M-opsin几乎在所有的哺乳动物视网膜中都存在，其与动物的生存、繁衍都具有密切的关系，S-opsin是决定大鼠是否具有颜色视觉的关键感光色素，但大鼠是否具有功能性的S-opsin还有待进一步证实，大鼠的行为学测试结果也为其可能存在一定形式的颜色视觉提供了证据，但大鼠颜色视觉的具体情况目前并不是很清楚。本实验拟采用白色及不同单色光的刺激，探讨色光刺激对大鼠视皮层脑电活动的影响以及可能的强直后增强现象，进一步加深对中枢神经系统神经元可塑性的认识，为进一步了解大鼠是否具有

2、颜色视觉以及单色光刺激对初级视皮层电活动的影响的机制，采用免疫组化方法研究大鼠视网膜视杆细胞和视锥细胞感光色素以及视皮层感光色素的表达，为脑认知的研究奠定一定的理论基础。方法：1电生理记录：健康成年SD大鼠10只，体重1809一---2209，雌雄不拘。水合氯醛腹腔注射麻醉，暴露颅骨，参照大鼠脑解剖图谱定位初级视皮层V1区(前囟向后7．Om，左旁2．Omm)，分别将记录电极置于Vl区，参考电极E1(前囟向前2．Om，右旁2．Omm)固定于额叶，牙托粉固定。于术后第5、7、9d行脑电信号采集。将已植入电极大鼠置于有

3、机玻璃鼠箱中，在鼠箱侧壁安装发光二极管，分别给予大鼠白、红、绿LED闪光刺激。每次记录约2h，描记前经30min暗适应，之后依次给予白、红、绿闪光刺激，不同色光刺激转换之间，间歇30min，并同时经多道生理记录仪记录VI区脑电波的变化。分别测定实验大鼠术后第5、7、9d给予白、红、绿光刺激前后各6s时间段，大鼠在清醒和探究行为状态时V1区皮层场电位的幅值和面积。2免疫组化2．1大鼠视网膜感光蛋白Rhod-opsin和S-opsin的表达：2．1．1将成年SD大鼠麻醉，迅速取出眼球，行连续冰冻切片，对视网膜进行免疫

4、荧光双标：一抗为鼠多克隆抗Rhod—opsin抗体(1：400)+兔单克隆抗S-opsin抗体(1：400)，二抗为FITC一羊抗鼠IgG(1：250)和TEXRED-羊抗兔IgG(1：250)2．1．2将成年SD大鼠麻醉，4％多聚甲醛心脏灌注迅速取出眼球，石蜡切片，一抗为鼠多克隆抗Rhod—opsin抗体(1：400)+兔单克隆抗S-opsin抗体(1：400)，二抗为羊抗鼠IgG(1：250)和羊抗兔IgG(1：250)。2．2大鼠初级视皮层感光蛋白S-opsin的表达：n摘要2．2．1将成年SD大鼠麻醉，断

5、头取脑，对初级视皮层行连续冰冻切片，免疫荧光抗体技术鉴定视皮层感光蛋白S-opsin：一抗为兔单克隆抗S-opsin抗体(1：400)，4℃孵育过夜，二抗为TEXRED-羊抗兔IgG(1：250)。2．2．2将成年SD大鼠麻醉，4％多聚甲醛心脏灌注迅速取出脑组织，石蜡切片，一为抗兔单克隆抗S-opsin抗体(1：400)，二抗为羊抗兔IgG(1：250)。3结果：3．1电生理实验结果3．1．1场电位随不同色光刺激天数的变化：结果显示，4次重复测量的数据之间存在高度的相关性(尺O．01)，组内(校正值)和组间的方差

6、分析结果显示，时间因素、色光因素以及时间与色光的交互作用均有显著性统计学意义(P(O．05)。说明幅值和面积有随重复刺激天数变化的趋势，并且这种趋势随着色光的不同而不同。3．1．2每一实验日不同色光之间引起场电位的两两比较实验同第5天刺激前与刺激后相比较，各种色光引起初级视皮层Vl区脑电波场电位幅值和面积均未见显著性差异；实验日第7天给于相同色光刺激，白、绿色光引起Vl区场电位的幅值和面积均显著性强于刺激前(白光，尺0．01；绿光，P(O．05)，白光同时明显强于红光(P(O．05)；实验日第9天再次给于相同色光

7、刺激，白、绿色光引起V1区场电位的幅值和面积均极显著性强于刺激前(P(O．01)，且白绿色光均明显强于红光(P(O．01)。红光在各实验同刺激前后比较均未见显著性差别。3．1．3每种色光不同实验日间场电位的两两比较3．1．3．1对白光分析实验日第7天和第9天Vl区场电位的的幅值和面积均显著强于刺激前和第5天(第7、9天VS刺激前P(O．01，第7、9天VS第5天P(O．05)，余组间未见显著性差异。3．1．3．2对绿光分析实验同第7天和第9天的V1区场电位的幅值和面积均显著强于刺激前(幅值，第7天VS刺激前P(O

8、．05，第9天VS刺激前P(O．01，面积第7、9天VS刺激前P(O．01)，余组间未见显著性差异。3．1．3．3对红光分析不同实验日间的幅值和砸积均未见显著性差异(乃O．05)。3．2免疫组化实验结果3．2．1大鼠视网膜感光蛋白Rhod—opsin和S-opsin表达阳性。摘要3．2．2大鼠初级视皮层S-opsin表达阳性。结论：白、绿色闪光刺激能显著增强大鼠初级视皮层