刺激图形对外膝体细胞图形适应的影响

分别以条形光栅和环形光栅作为刺激, 研究了猫外膝体细胞对运动正弦光栅刺激产生的图形适应. 结果表明, 用两种光栅刺激时, 外膝体细胞均产生了明显的图形适应现象, 但用环形光栅刺激时, 外膝体细胞的发放和图形适应程度均明显高于条形光栅的相应结果. 环形光栅和条形光栅在空间频率、时间频率和对比度等参数上均相同, 但外膝体细胞对它们的反应和适应程度却不同. 这一结果与心理学对上述两种运动光栅的适应现象和后效应相一致, 可能反映了这一心理学现象的皮层下神经机制.     

去除视皮层的猫外膝体神经元方位、方向选择性的初步有序排列

自 Levick 等首次发现并定量研究猫视网膜神经节细胞的方位倾向性以来,视觉系统皮层下细胞的方位选择性正引起人们越来越大的兴趣.Shou 等人对猫外膝体细胞的方位选择性进行了详细的定量研究,他们发现相邻外膝体细胞具有相近的最优方位,故具有初步的有序排列.这种有序的排列对不同细胞类型(ON,OFF,X,Y)、感受野在视网膜上不同位置的细胞均存在,可能为视皮层细胞的方位功能柱提供一种预安排.近来的工作发现猫外膝     

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％。     

衰老对猕猴视觉反应潜伏期及反应变异性的影响

在个体老化过程中, 视觉系统会表现出功能性衰退[1]. 与这一衰退相关的神经机制正逐渐被揭示出来. 研究结果表明, 与年轻猴相比, 老年猴视网膜神经节细胞和丘脑外侧膝状体(LGN)并没有显著的结构或功能性改变[1,2]. 但在视觉皮层, 我们发现了细胞功能受到衰老过程影响的证据, 比如老年猴[2,3]和老年猫[4]的初级视皮层(V1)细胞, 都出现了方位、方向选择性的显著降低, 老年猴纹状外皮层(V2)也显示出相似的功能性衰退1). 最近, 我们还报道了老年猴V1和V2区细胞对视觉刺激的反应潜伏期显著延长[5]...................     

猫外膝体细胞对二阶信号刺激的时间反应特性

视觉系统不仅能通过亮度的不同, 还可以通过对比度、纹理等信息从背景环境中识别出物体. 视觉研究中常把前一种由亮度信息产生的信号称为一阶信号, 后一种由非平均亮度变化信息(如对比度、纹理等)产生的信号称为二阶信号. 视觉系统中二阶信号和一阶信号的处理是由相同还是不同的通路来完成的, 这是研究者们广泛关心的问题. 本研究采用在体胞外记录的方法研究了猫外膝体细胞对二阶信号刺激的时间频率反应特性. 结果显示, 大多数外膝体细胞对二阶信号存在调制反应, 但反应强度低于对应的一阶信号, 且两类信号反应差异的程度随时间频率的增高而逐渐增大, 同时二阶信号反应中的非线性成分与线性成分的比值要显著高于一阶信号反应. 结果还显示, 外膝体神经元中的Y细胞对二阶信号的反应强度要高于X细胞, 提示Y细胞可能在二阶信号的传递过程中起着更主要的作用. 结果揭示, 在猫外膝体上一阶信号和二阶信号的处理可能是由两类不同的传递通路来完成的.     

猫17区和18区神经元时间和速度特性的比较

关于视觉信息输入视皮层的方式,一直存在着串行输入和并行输入两种不同的观点。串行理论认为皮层17,18和19区分别代表信息加工的不同等级,每一级相继地从其前一级接受输入,经过逐级加工,使得神经元的特征选择性不断得到加强。后来形态学的研究发现,猫背外膝体的纤维不只是投射到17区,也投射到18区和19区,提示17,18和19区可能同属于初级视皮层,它们并行地接受皮层下输入。 关于这3个视皮层区的功能特性以及它们在视觉信息处理中的分工,目前仍处于探讨之中。本项研究将通过对17区和18区神经元以及对同一皮层区内简单细胞和复杂细胞时间和速度特性的比较,来进一步确定这两类神经元和这两个皮层区在视觉传入通路中的等级关系以及它们在视觉信息处理中的可能职能。     

LS区存在对光流敏感细胞

猫视皮层LS（Lateral supersylvian）区细胞的感受野面积远大于初级视皮层细胞,对运动光棒有良好的反应,约有80％的细胞对方向敏感,主要处理运动信息。有人认为它相当于猴子的MT（Middle temporal）区。MT区的作用是将来自初级视区的信息输入进行加工,进而输出给MST（Middle superior temporal等高级视区,最终形成对旋转、收缩/扩张、平移、形变等由本体运动引入的大范围较复杂的光流信息的反应。尚不清楚猫视皮层是否存在能对较复杂光流信息反应的高级脑区,对光流信息加工方式是否与猴相同。基于猫LS区细胞感受野网膜位置与最佳运动方向关系的研究,Sherk等认为,LS区细胞可能参与对光流刺激的信息加工。然而,直接用光流刺激进行的研究,在猫中尚未见报道。我们采用旋转、收缩/扩张、平动等刺激模式研究,结果显示LS区一些细胞对旋转、收缩/扩张等光流刺激敏感。     

切除大白鼠一侧视皮层对另一侧皮层内视觉诱发电位的影响

大白鼠的视神经纤维有95％交叉到对侧,尽管如此,它们的视皮层上却仍有相当大的双眼反应区,在双眼区有60％的细胞为双眼细胞,而且在17-18a边界一带这个比例还要高(在整理中),可能的解释是17-18a边界有大量来自对侧相应区域的胼胝体纤维末梢,本文报道切除一侧视皮层对另一侧皮层内诱发电位(VEPs)的影响,以说明胼胝体纤维对VEP的作用。     

猫视皮层神经元时间特性与空间特性的关系

视皮层神经元能精确地分析外部图象的时间和空间模式.它的时间调谐特性和空间调谐特性是相对稳定的.这一特点使我们有可能分别地研究视皮层神经元的时间特性和空间特性,并分析两者之间可能存在的关系.1 方法本文的方法细节与文献[2]相同.仅列举要点如下:1.1 动物准备、刺激和记录动物麻醉和麻痹后,将头部固定在立体定位仪上,在对应于17和18区的部位做颅骨钻孔手术.刺激图形采用正弦调制的移动光栅,刺激屏幕中心对准感受野中心,屏幕的视角范围为20×20°.用玻璃绝缘的钨丝微电极记录单个神经细胞放电;放电信号由计算机采集,作成刺激后时间直方图(post-stimulus-time-histogram,PSTH).对各种刺激条件下的PSTH进行Fourier(FFT)分析,计算反应的基频和直流分量的幅度,并根据基频与直流分量之比计算相对调制度(RM),RM大于1的划分为简单细胞;RM小于1的划分为复杂细胞.测定皮层细胞在不同空间频率和不同时间频率下的放电频率,分别作成空间频率调谐曲线和时间频率调谐曲线,并根据曲线的峰值确定每一个被记录细胞的最佳空间频率和最佳时间频率.1.2 整合时间的计算     

从信息处理的观点谈视觉研究

一、视觉研究的主要目的和途径眼睛是人类最重要的感觉器官。由眼和脑组成的视觉系统所处理的信息约占人的全部感觉信息的90％。研究人类视觉的目的,简单地说,就是要理解人是怎样通过观看完成认知任务的,从而为解释大脑究竟是怎样工作的这个最吸引人的神经科学问题提供一个正确的答案,为制造具有人的视觉功能的新型机器提供必要的生物学依据。在神经生理学和神经解剖学方面,人们建立了神经网络的“侧抑制”概念,建立了视网膜神经节细胞、外侧膝状体细胞、初级视皮层神经元的“感受野”     

长时程光流刺激对猫PMLS区神经元自发活动的影响

采用胞外记录技术, 研究了猫PMLS区神经元在长时程光流刺激(包括平动、径向和旋转3种基本模式)后自发活动的变化. 结果显示, 细胞的视觉诱发反应随刺激时间的延长而下降, 在刺激撤除后, 细胞的自发活动普遍减弱. 通常在非最优方向的适应后, 细胞自发活动的下降程度较最优方向的适应后小. 此差异在平动刺激后尤为显著, 而在径向和旋转运动刺激后相对不明显. 这提示非特异的疲劳机制可能在对平动刺激的适应中起主要作用, 而对复杂光流的适应, 可能需要有较复杂的、具有方向特异性的机制参与. PMLS区可能在对较复杂运动的感知和适应、以及与此相关的运动后效应的产生中起重要作用.     

短时程高眼压对猫外膝体细胞感受野特性的影响

为了研究猫外侧膝状体(LGN)细胞多种感受野特性在短时程眼内压升高前后的差异性变化, 采用前房穿刺直接施加眼压的方法, 保持眼内灌注压为30 mmHg(1 mmHg = 1.33322×10² Pa), 胞外记录了猫LGN细胞对同心圆光斑、光环刺激和对高、低空间频率移动光栅刺激的反应. 实验结果表明, 所记录不同类型LGN细胞及感受野不同组分的反应在眼内压升高后都明显下降. 采用同心圆光斑和光环刺激时, Y细胞比X细胞对眼内压升高有更强的耐受性, 细胞的周边反应比中心反应对眼内压升高更敏感, 眼内压升高对细胞的峰发放较平均发放影响小; X细胞对高空间频率移动光栅刺激的反应对眼内压升高更敏感. 上述实验结果提示, 短时程眼内压升高对LGN不同类型细胞和感受野特性的不同影响, 可能反映视网膜上不同结构的缺血影响了相关的神经通路.     

游离的小鼠胚胎卵巢细胞体外重组形成卵泡

胚胎期生殖细胞和体细胞相互作用形成卵泡是一个复杂的生理过程,生殖细胞定向分化成卵母细胞后,必须以卵泡的形式存在才有可能完成最终的生长发育。因此,研究生殖细胞和体外细胞体外重组形成卵泡的可能性具有重要的理论和实践意义。利用微滴培养法将胶原酶消化分离的12－16d胎龄的小鼠卵巢细胞分别培养,发现不同胎龄的卵巢细胞均能相互黏连形成多细胞聚集体：12－13d胎龄小鼠卵巢细胞体外不能形成卵泡：14－15d胎龄小鼠卵巢细胞体外经过4d培养后形成少量卵泡样复合体。16d胎龄小鼠卵巢细胞培养2d后形成大量具有典型卵泡特征的小卵泡。实验结果直接证实一定胎龄的小鼠卵巢生殖细胞和体细胞能够在体外重新构建形成卵泡;胎鼠卵巢生殖细胞获得诱导体细胞分化形成卵泡的能力是一个渐进过程。该研究为卵泡体外重组并重新构建卵巢进行卵巢移植提供了直接的实验依据。     

视像整体特征在人类初级视皮层上的稀疏表象: 脑功能成像的证据

在视皮层表象的fMRI研究中设计了两类视觉刺激图像: 一类是高分辨率人脸图像和对应的线条图; 另一类是完整的几何视错觉图和对应的非完整的几何视错觉图. 这两类视觉刺激图像的特点是, 各自具有相同的大尺度特征和不同的细节, 能够保证实验结果的可比性. 在时段fMRI实验中, 采用第一类视觉刺激; 在事件相关的fMRI实验中, 采用第二类视觉刺激. 实验结果表明, 视皮层对具有相同的轮廓与形状, 而细节不同的视觉刺激表现出近似不变性. 本质上, 这是视皮层对于图像中的整体特征的同步化响应与高级皮层区的形状感知对V1皮层反馈作用的协同效果, 是整体特征整合的体现, 同时也是稀疏化表象策略和分布式群编码的体现.     

鲫鱼中间水平细胞的光谱敏感性

在鲤属鱼(Cyprinidae)视网膜水平细胞排列成两个亚层,分别称为外水平细胞(LEHC)和中间水平细胞(IHC)。IHC伸出长树突与杆细胞末端发生突触联系。进而,只有在暗适应的视网膜才能记录到其反应;它的光谱敏感曲线和鲤鱼杆细胞的视色素——视紫质(λ_(max)=523nm)的吸收光谱相似。这些结果提示IHC可能仅接收来自杆细胞的输入。     

皮层体感I区躯体伤害感受神经元与非伤害感受神经元的形态学特征

应用细胞内记录及标记技术,从神经元水平探讨大脑皮层在伤害感受及其调制中的作用．强电脉冲刺激隐神经模拟躯体痛,观察了猫皮层体感Ｉ区 ６５４个伤害感受神经元对刺激隐神经的诱发反应后,对３０个（伤害及非伤害）神经元电泳Ｎｅｕｒｏｂｉｏｔｉｎ进行胞内标记,以显示神经元在皮层内的分布及形态特点．Ｎｅｕｒｏｂｉｏｔｉｎ标记细胞图象三维重建表明,电生理机能不同的伤害感受神经元与非伤害感受神经元在形态特征方面也存在差异（Ｐ＜０．０１）．此结果在细胞水平为阐明皮层体感区在伤害感受性反应中的作用提供了实验资料,进一步从形态学方面为痛觉特异性学说提供了新的补充依据．     

科学信息

1.对"猴视"的认知经过20多年的努力,神经生物学有关猴的视觉皮层功能性结构的研究取得了令人振奋的成就。由于基础研究的发展,X线断层照相术的应用以及人脑刺激相关的新陈代谢活性影像点的获得,使人们对“猴视”的认知更进了一步。 2.痛觉的反应已知受破坏的大脑皮层保存着对痛的刺激阈,与此形成对照的是,丘脑受损病人的痛阈和痛感仍有大幅度的变化。这种观察是否意味着:既支持痛觉在丘脑这一广泛采用的观点,又提出了高级哺乳动物中枢     

丘脑内侧核团兴奋性的周期变化

很多年以前,当研究背景光照射对于视觉系统电反应的强化效应时,发现刺激外膝状体引起的皮层诱发电位往往呈现幅度上的周期性变化,每一周期约为10—12秒.在当时认为这种周期性的兴奋性变化是大脑皮层视区所特有的一种现象,是由于连续视觉刺激而产生的结果.但是后来理解到:周期性兴奋性变化是中枢神经系统内一种相当普遍的现象,不管在哪     

该不该克隆人

我想重点谈一下当前很热的克隆人（个体克隆）的问题。很多人对此很恐慌,一些国家已立法予以禁止,但是否禁得了？１９９８年一家美国公司（先进细胞技术公司）宣布把人的体细胞移植在去核的牛卵细胞里。多利羊是羊的体细胞同羊的去核卵细胞融合后发育而来的,现在将人的体细胞移到牛的去核卵细胞里,而且据说在体外已开始像胚胎一样进行细胞分裂,但实验到此为 止没再做下去。 做这项工作的那位科学家有　一段故事。２０世纪９０年代初,他 在马萨诸塞州立大学读博士学位 时,就在实验室将自己的细胞移 植到兔子的去核卵细胞里,并进 行了分裂,后为他的导师发觉并 制止。他拿到博士学位,到那家　公司后不久又故态复萌,将自己 脸颊上的细胞移植到去核的牛卵 细胞里。这更引起大家的反对, 万一由此搞成的东西算什么？因 为牛的卵细胞不可能移到人的子　宫里去,如果移到牛的子宫里,　生下来的东西算什么？后来实验 没再做下去,但此事已引起大家 的注意,这家公司的股票价格马 上就上去了。 １９９９年初,韩国大学一家医 学院做了人的体细胞克隆,把妇 女的卵丘细胞移到妇女的去核的 卵细胞里,在体外让其分裂,这一实验做到胚胎细胞分裂,没有再做下去。 克隆人究竟该不该？这...     

刺激调制下的低频自发振荡信号时空分析

利用光学功能成像技术研究了刺激条件下SD大鼠体感区低频自发振荡信号的时空规律, 发现了左、右脑体感区的低频振荡信号在刺激后具有幅度增强、相位发生改变、趋于同步的现象, 并据此讨论了低频自发振荡的产生机理, 认为细小动脉的舒缩对绿光((546±10) nm)下皮层中的自发振荡贡献很大. 此外, 还研究了动脉、静脉与皮层三处的低频振荡信号的相对相位关系, 发现红光((605±10) nm)下静脉和皮层的低频振荡信号有明显的相位差别, 皮层领先静脉0.6~1.0 s; 绿光下, 动脉、静脉和皮层三处的相位差别不明显, 三者基本同步. 分析认为, 绿光下在血管处采集的振荡信号与皮层处采集的振荡信号的形成机理可能不同.