猫外膝体中继神经元的后超极化电位

神经元的动作电位(钠锋电位)后面跟随着一个复合的后超极化电位(AHP,After-Hyperpolarization)。它是由钙依赖性钾离子通道激活产生的。已知大脑皮层锥体细胞有快、中、慢三种AHP。一般公认,快AHP(fAHP)是由一种C-(或称BK-)型钾离子通道介导的。它的时程短(20ms左右),具有强的电压依赖性,并且对低浓度的四乙酰铵(TEA)敏感。中AHP(mAHP)主要是由另一种被称作AHP-(或SK-)型钾离子通道介导的。它的时程较长(>200ms),没有明显的电压依赖性,对TEA不敏感,但是可为一种蜂毒Apamin所阻断,几个mAHP可以叠加起来。在长时程的重复放电的特殊情况下才能引出慢AHP(sAHP),它的确切的离子通道机制尚无定论,是否有机能意义也不清楚,暂不考虑。神经元离子通道多样性的表现之一是它的所谓细胞种类的特异性。不同种类的细胞具有不同的离子通道成分。如,以前的工作提示外膝体中继细胞可能只有fAHP,没有mAHP。我们在猫外膝体脑片上观察了外膝体中继细胞动作电位的后超极化电位,表明外膝体神经元只有单一的fAHP。     

大白鼠视上核的交互突触

突触是两个神经元间发生机能联系的地方.近十余年发现一种交互突触(reciprocalsynapse),即在一个突触内,突触裂两侧的突触膜上各有活性点,彼此互为突触前、后的成分, 两侧的突触传递方向相反,其机能一侧为兴奋性的,另一侧为抑制性的.这种突触多见于树-树突触内,在体-轴突触和树-轴突触内也见过.     

幼年爪蟾突触前ACh受体对视顶盖神经元突触后膜GABA受体的调制

应用盲法膜片钳全细胞记录技术, 以微抑制性突触后电流(miniature inhibitory postsynaptic currents, mIPSCs)为指标, 对敏感期内爪蟾突触前尼古丁乙酰胆碱受体(nAChR)调制视顶盖神经元突触后膜的GABAa受体的活动进行研究. 结果表明, 与成年神经元相比, 从未成年动物神经元记录到的mIPSCs 的振幅较小, 下降时间较长. mIPSCs是由GABAa受体介导的. AChR激动剂(carbachol, nicotine, DMPP和cytisine等)均可使mIPSCs的频率增加, 且carbachol的作用需要Ca²⁺介导; 而乙酰胆碱水解产物choline 却无此作用; AChR竞争性拮抗剂DH-β-E能够拮抗carbachol 诱发的mIPSCs频率增加, α₃β₄亚型AChR拮抗剂mecamyllamine也可以拮抗这一作用, 而在低浓度下对 α₇亚型AChR特异拮抗的MLA 却没有这种拮抗作用. 因此, 乙酰胆碱以Ca²⁺依赖的方式参与了mIPSCs的突触前调制, 其中可能主要涉及AChR的α₃β₄亚单位, 但可能不涉及α₇亚单位. 同时还观察到, 无Ca²⁺ 灌流可以导致巨形PSCs的出现, 钳位电压对mIPSCs频率亦有调制作用.     

猫外膝体神经元的两类方向选择特性及其可能的模型

视皮层一些细胞具有方向选择性早已为人熟知。Barlow等在兔视网膜中发现了具方向选择性的神经节细胞。Stone等亦发现在猫视网膜上一些W类神经节细胞具明显方向选择性。Clelend和Levickts记录了猫视网膜960个神经节细胞,发现其中73个不能用同心圆式的中心一周边组织结构来解释。这些细胞可分为五类,其中一类是方向选择性细胞。最近的工作表明,正常猫和视觉剥夺猫(dark reared cat)外膝体的部分细胞亦具方向选择性。本文的主要目的在于进一步研究猫外膝体A层X、Y细胞的方向选择性,并试图给出该方向选择性的模型。     

非胆硷能迟慢兴奋性突触后电位、5-羟色胺与P物质

目前认为,P物质(SP)等神经肽可能是豚鼠肠系膜下神经节(IMG)细胞非胆硷能迟慢兴奋性突触后电位(LS-EPSP)的递质.我们以往的工作则表明,除SP外5-羟色胺(5-HT)也可能作为一种递质参与LS-EPSP的形成.本工作拟应用离体神经节细胞内记录,在同一批细胞上进一步观察豚鼠IMG细胞LS-EPSP与5-HT及SP的关系,以期进一步阐明它们在LS-EPSP形成中的作用.     

大脑锥体细胞间的突触抑制机制

据美国Science．2007．316：758报道．日本名古屋大学的小松由纪夫（Y．Komatsu）等人研究了鼠视皮层内相邻锥体细胞间的突触抑制机制。     

白血病相关抑制物对正常人T淋巴细胞集落形成影响的研究

近年来,关于白血病病人血清中及白血病细胞内存在抑制性物质的研究已有不少报道。Walker等发现白血病病人血清中存在着抑制淋巴细胞转化试验的物质。而Broxmeyer、Olofsson等则从病人的外周血(或骨髓)的单     

引入突触修饰非对称时窗的神经元感受野自组织模型

视觉通路中一些简单神经元的时空响应特性在动物出生前已基本形成，在缺乏视觉经验的情况下，视觉系统是怎样发育出这些神经元感受野的？以Wimbauer的时延网络为基础，引入神经生物学中最近发现的突触修饰非对称时窗，修改了Hebb学习规则，提出一种4层前馈网络模型。模型能自组织生成时空响应特性更为丰富的神经元感受野，并能对脊椎动物视觉系统中反差极性敏感型神经元的形成机制做出解释。这种网络模型比Linsker网络和Wimbauer的时延网络更具普适性。     

去视皮层和视剥夺不影响猫外膝体神经元的两类方向敏感特性

方向选择性是视皮层细胞重要的感受野特性。最近的工作表明,视觉系统皮层下的部分外膝体细胞(约占32％)和视网膜神经节细胞(约占25％)亦存在着方向敏感性。这种方向敏感性在去视皮层猫和视觉剥夺猫(dark--reared cat)外膝体神经元也存在。周逸峰等依反应特性将外膝体的方向敏感性细胞分为两类,其中一类只在以刺激后时间直方图(PSTH)的富里叶变换(FFC)基频幅度为反应指标的情况下才呈现方向敏感性。另一类细胞则以FFC基频幅度和细胞平均发放等为反应指标的情况下均呈现方向敏感性,其中一些细胞对移动光棒和移动光点刺激亦呈现方向敏感性。两类方向敏感性细胞约各占50％。     

大棕蝠听皮层对下丘听神经元频率调谐的调制

用双声刺激的方法和电刺激技术，进一步研究了在激活听皮层前后下丘听神经元兴奋性和抑制性频率调谐曲线的锐度、频率强度反应区域、最低阈值的协同的变化。结果表明，听皮层的抑制性影响使下丘听神经元兴奋性频率调谐曲线的锐度增加、最低阈值升高、频率强度反应区域减小，同时使抑制性频率调谐曲线的锐度减小、最低阈值下降、频率强度反应区域增大，听皮层的易化性影响与之相反。在听皮层的抑制性影响中，兴奋性与抑制性频率调谐曲     

猫外膝体细胞对光栅刺激图形适应的时间特性

研究了猫外膝体细胞对扫描正弦光栅刺激产生的图形适应的反应时间特性，结果表明：与这视皮层细胞类似，外膝体细胞适应后与适应前相比反应幅度降低，潜伏期延长，但与之不同的是，外膝体细胞适应后反应的基频相位提前了，这暗示长潜伏期原抑制作用可能参与外膝体适应的形成，也说明外膝体细胞的适应现象可能存在与视皮层细胞不同的形成机制。     

基于平面晶体管型器件的突触可塑性模拟

在数据信息膨胀的大背景下,传统的冯诺依曼体系结构的计算机早已无法满足灵活处理和存储大量信息的需求.与之相比,大脑高度并行的非线性信息处理能力展现出了明显的优势.突触是大脑神经元之间信息交换的连接渠道,突触可塑性是生物学习和记忆的分子基础,为了模拟大脑,必须研究出具有生物突触功能的物理器件,从而实现能够在功能上模拟类脑行为的神经形态电路.研究表明,对于场效应晶体管,把具有可调忆阻特性的场效应晶体管的传导沟道和栅极作为信号传输和调节模块,可以分别对应于生物突触中的离子传导和神经递质释放的过程;对于电子型晶体管,可以利用电操作模式中的OFF(ON)状态的弛豫倾向来模拟生物兴奋(抑制)过程,因而在晶体管中可以实现对突触功能的模拟.本文总结了近年来研究人员用平面晶体管结构的突触器件模拟的突触可塑性功能,包括:短时程突触可塑性(包含双脉冲易化和双脉冲抑制,动态过滤(高通滤波/低通滤波),处理时空关联的脉冲,适应等)、长时程突触可塑性、短时程向长时程的转变、放电时间依赖可塑性、分流抑制等,详细说明了这些功能的特点及模拟方法并对其未来发展进行了展望.     

新型人造突触可使人工智能更加“聪明”

<正>一支国际科学家小组使用神经网络模型,研制出一种新型人造突触,适用于人工智能机器人,可使它们变得更加聪明。研究人员称,最新人造突触可使相同突触重新配置成为抑制或者兴奋信号模式,这不可能存在于之前固态人造突触系统之中。这种最新功能柔性对于确保人造神经系统更加复杂具有重要意义,能够像人类大脑一样进行动态配置。     

蛋白激酶A(PKA)介导的信号通路:正调节还是负调节?

蛋白激酶A是由 2个调节亚基与 2个催化亚基构成的异四聚体 .在不同的组织中 ,PKA可以起着不同的调节作用 ,如生长、分化和特定基因的表达 .在免疫系统中 ,PKA介导了一个普遍性的抑制性信号 ,对维持免疫系统的稳定起着重要的作用 .PKA通过对Raf 1的磷酸化抑制了Raf 1的激活 ,从而阻断了Ras/Raf 1 /MEK/MAPK信号通路的激活 ,抑制细胞的增殖 .在转录因子的调节方面 ,PKA可以激活CREB而促进了含CRE基因的转录 ;但它同时却抑制了NF kB的活性而介导了细胞因子等表达的抑制 .     

棉酚对大鼠脑突触体ATP酶活力的影响

棉酚是对雄性具有抗生育效应的药物,早在三十年前我国就曾报道食用棉油导致不育,后来发现其有效成份为棉酚,并作为男性避孕药试用于临床。有关棉酚的抗生育作用机理已引起重视,并证实棉酚能破坏精子的结构,抑制精子的活动。值得注意的是棉酚存在着一定的毒副作用,据报道极少数个体在长期服用棉酚后,会出现低血钾肌无力症,其产生的原因尚未查明,据推测可能是Na,K-ATP酶受到抑制所致。毕晓峰等观测到棉酚对大鼠、豚鼠等肾皮质的Na,K-ATP酶有抑制作用,但符云峰等在家兔及大鼠肾皮质材料的实验中所得结果是棉酚对Mg-ATP酶有抑制作用,对Na,K-ATP酶无明显影响。因此,棉酚产生低钾的原因有待进一步澄清。     

向突触致贺

尽管曾多次与诺贝尔奖失之交臂，但阿尔维德·卡尔森（Ａｒｖｉｄ　Ｃａｒｌｓｓｏｎ）仍有足够的理由为自己出色的工作而骄傲。他的关于“多巴胺是大脑中起着关键作用的神经递质”的伟大发现，不仅为帕金森病和精神分裂症带来了全新的疗法，还引发了神经科学领域的划时代革命。 ２０００年深秋时节，诺贝尔评奖委员会终于意识到了卡尔森成就非凡，让执教于瑞典哥德堡大学、７７岁的卡尔森（见图）和另外两位“神经细胞信号传递领域”的先驱分享了本年度的诺贝尔医学生理学奖。一位是纽约洛克菲勒大学７４岁的保罗·格林加德（Ｐａｕｌ　Ｇ…     

惊厥剂青霉素和抗惊厥剂苯巴比妥钠对小鼠全脑薄片摄取~3H—GABA的影响

至今已有较多的工作证明,青霉素具有产生惊厥的药理作用,而苯巴比妥钠则是一种有效的抗惊厥剂。虽然二者的作用机制还不完全清楚,但许多工作表明它们是通过改变中枢神经系统(CNS)中抑制性神经递质——r-氨基丁酸(GABA)的生理活性而发生作用的。文献[7]曾报道了小鼠不同脑区存在着两种GABA摄取系统,即高亲和性及低亲和性GABA摄取系统,并且证明另一种具有抗惊厥药理作用的化合物氨氧乙酸(AOAA)只抑制     

多蒸发器低温回路热管的启动特性

空间探测技术迅速发展,传统的点对点传热方式不再满足多阵列、大面阵结构探测器的散热需求.本研究通过将3个蒸发器以气耦合的方式并联,设计加工了一种用于多点热源散热的多蒸发器低温回路热管(multi-evaporator loop heat pipe, MeLHP),并进行了样机的启动特性实验研究.实验分别通过与单蒸发器回路热管的比较、不同加热方式的比较以及不同充液率的比较,多方面地探究了MeLHP在降温、启动过程中的特性.实验发现,在保证样机在170 K稳定运行的前提下, MeLHP各个支路均与单蒸发器回路热管的启动特性保持高一致性; MeLHP在单蒸发器加热和多蒸发器共同加热的条件下均能启动,单蒸发器加热过程中未加负载的蒸发器在气耦合作用下分享热量保持各蒸发器温度一致,保证三蒸发器的同时启动;工质的初始分配状态会造成降温过程中各蒸发器温度的差异,气耦合的热交换作用调节了各回路温度的一致性,有效抑制了初始状态对温度的影响;考虑了不同充液率的影响,考察了充液率分别为0.6和0.7条件下的启动特性,发现0.7充液率下MeLHP的启动特性能更好地与0.6充液率条件下的单蒸发器回路热管相一致.实验验证了气耦合并联形式下设计的多蒸发器回路热管的启动可行性以及降温规律,对MeLHP的推广应用有重要意义.     

肌梭传入神经主动突触后反应的动力系统-Markov模型

运动神经元是骨骼肌运行的控制单元, 而肌梭等感受器的传入神经对运动神经元的动态变频反馈是其闭环调控的物理基础. 以肌梭的传入神经突触为对象, 建立了从突触前刺激到突触后反应的动力系统-Markov模型, 并通过将理论结果与相关实验数据进行对比, 进一步验证了模型的正确性. 为描述树突膜的主动传递特性, 本文摒弃了传统的被动电缆理论(passive cable theory), 采用动力系统方法, 并明确了相关参数的物理意义; 而对于突触后电流的动态行为, 则引入了简化的Markov模型, 从而给出了突触后受体开放动力学的解析解. 本文的模型可对胞膜通道密度的实际不均匀性进行模拟, 适用于针对神经元的复杂有限元分析, 进而为运动神经元变频反馈与调控机制的探索奠定了基础.     

学习和记忆的突触模型:长时程突触可塑性

人类大脑是由上千亿神经元相互连接而组成一个高度复杂的神经网络,是认知、学习和意识等高级功能的重要基础。神经元之间通过特化的连接结构--“突触”而相互通讯。外界输入触发的神经元活动可特异性地持续改变突触的结构和功能,这种神经活动依赖的突触变化称之为长时程突触可塑性。大量实验证据表明突触可塑性是大脑学习和记忆的分子细胞学机制,了解突触可塑性的机制对阐明中枢神经系统性相关疾病（如老年痴呆症、药物成瘾等）的机理具有重要意义。本文简要地小结了长时程突触可塑性研究中的基本发现和新近进展。