大鼠海马ca1区神经活动对体感刺激响应的研究

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1、太鼠渔墨．￡△兰．匿益垒．适边．盘篮盛剖邀煎座煎．噩窒论文作者签名：指导教师签名：⑧≯0乡前一}丝论文评阅人1：超塞勋评阅人2：塑三鲎评阅人3：梁培基评阅人4：隐名评阅人5：隐名答辩委员会主席：奎迸委员1：题且区委员2：逊复川委员3：奎查光委员4：童勤些委员5：lnVeStlgatlonOltneneuralreSD0nSeto●■■■■■■■■■■■■■■■■一In●■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■一S0mat0SenS0rVStlmulatinninnlDDOCamOalLAlreglon■■■■■■■

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3、含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：≥Z—7级签字日期：1pI午年q月3D日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后

4、适用本授权书)y学位论文储躲弋t洋新躲嘶计乒I7签字目期：眇I≈年午月了纱日’签字日期：夕矿／垆年中月多汐日摘要感觉信号的处理一直是神经科学领域研究的热点，体感感觉因其遍布全身的感受器以及在触摸技术领域的广泛应用越来越受到重视。海马作为学习和记忆的中枢结构，从内嗅皮质接收有关外界体感刺激的信号，并将其按某种模式编码，以便信息在大脑中的传播和储存。早先的研究发现体感刺激可以使海马CAl区的多单元放电活动(multipleunitactivity，MUA)发生变化，但其对CAl区具体的作用效果和机制并不明确。由于对体感

5、信息的处理与动物的生存和活动患息相关，因此研究体感信息在海马区中的信号响应和处理机制具有重要意义。本文通过对麻醉大鼠施加夹尾刺激，利用记录位点高密度分布的微电极阵列，记录海马CAl区的各种神经活动信号。主要研究了场电位、锋电位以及正向诱发电位对体感刺激的响应，考察了刺激对海马CAl区的作用效果；并且建立了包含体感输入和局部抑制回路的CAl区神经网络模型，利用计算机仿真验证了动物实验结果的产生机制；最后对海马中体感信息的处理与编码进行了探讨。本文的主要研究结果如下：(1)体感刺激对大鼠海马CAl区的主神经元活动具有抑

6、制作用在夹尾的体感刺激作用下，CAl区的场电位变成以0节律为主要功率成分，同时伴随有不一致的MUA响应(发放减少或者不变)；其中，锥体细胞的锋电位发放频率减小，中间神经元的发放频率增加；锥体细胞爆发式发放频率减小，每个爆发式发放所包含的锋电位数量无明显变化；Schaffer侧支上施加正向脉冲刺激所诱发的CAl区群峰电位的幅值显著减小；CAl区的MUA、锥体细胞的发放对重复体感刺激产生了适应性现象(adaptation)。这些结果表明体感刺激对海马CAl区，尤其是锥体细胞兴奋性有明显的抑制作用。(2)数学模型的仿真结

7、果表明体感刺激可以增强海马CAl区局部抑制性回路的作用利用NEURON软件建立CAl区神经网络模型，以研究海马对体感刺激响应的机制。模型的仿真结果与动物实验的结果一致，证明了体感刺激后CAl区锥体细胞兴奋性降低是中间神经元通过局部抑制回路作用的结果，其中前馈抑制回路和反馈抑制回路共同发挥作用，但以前馈抑制回路的作用为主导。为了进一步考察这种抑制作用是否能够用于控制异常的神经活动，我们还仿真了体感刺激对于过度兴奋状态下(癫痫发作时)锥体细胞兴奋性的影响，结果表明体感刺激可以减弱单侧颞叶癫痫活动，但无法减弱双侧颞叶癫痫

8、活动。(3)锋电位与场电位之间的相位锁定可能是CAl区编码体感信息的方式本文利用Rayleigh检验分析了神经元锋电位与场电位0节律之间的时间相关性，揭示了一种可能的CAl区对体感信息编码的方式。研究结果表明：夹尾刺激前，少部分神经元(3／22)展现出与0节律周期相位锁定的特性；夹尾刺激作用下，呈现相位锁定特性的神经元数量显著增加(10／22)，其锋电位发放