视皮层突触自身稳态调节在不同发育期大鼠异常视觉经验中的作用研究

弱视是儿童常见的与发育相关的疾病，发病率为2～4%，可导致视力障碍与双眼视觉损害，严重影响生活质量及人口素质，探索其发病机制具有揭示弱视发病的神经机制和指导临床治疗的双重意义。突触自身稳态调节是除长时程增强或长时程抑制等经典途径外的一种维持神经网络稳态的突触可塑性机制，通过膜片钳记录的神经细胞微小兴奋性突触后电流（mEPSC）是反应突触自身稳态调节能力的最佳指标。本课题组前期研究发现：视觉正常发育关键期前及关键期内单眼剥夺大鼠的突触自身稳态调节具有特征性的变化规律。本研究是既往研究基础上的拓展研究，旨在揭示单眼形觉剥夺、屈光参差、红光照射等异常视觉环境作用于不同发育期大鼠后，其初级视皮层及高级视皮层突触自身稳态调节的不同特征及规律；以及不同异常视觉环境去除后，各年龄组大鼠初级视皮层及高级视皮层突触自身稳态调节的变化规律；阐明弱视发病神经的神经机制，为弱视临床治疗策略制定提供科学依据。

本项目通过离体脑片膜片钳方法记录的不同视觉发育期单眼形觉剥夺、屈光参差等异常视觉环境下大鼠初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元的微小兴奋性突触后电流（miniature excitatory post-synaptic currents , mEPSCs）参数的分析，研究突触自身稳态可塑性在正常视觉发育及异常视觉环境下的作用机制。 结果：1．正常视觉发育大鼠mEPSCs：第1周随年龄增加，波幅逐渐上升；P4 及P6的频率较低， P7至P11期间呈现一定上升趋势，上升与下降时间常数随年龄增加而缩短，后者变化显著。本实验首次观察到在P4-6出现“单通道样”兴奋性电流形态，P7呈现过渡型波形，随后波形趋于正常。生后2周波幅降低，频率增加；生后3周波幅、频率、上升时间常数、下降时间常数均无显著变化，但波幅累积分布具有统计学差异。各实验组输入阻抗无显著差异。2．单眼形觉剥夺大鼠mEPSCs：剥夺侧mEPSCs波幅较对照侧显著增加，频率降低，下降时间常数不同程度延长；形觉剥夺2d时，剥夺侧mEPSCs波幅、频率、下降时间常数变化最显著；剥夺侧与对照侧波幅均较相应天数的正常组增加、频率降低、下降时间常数明显延长；逆转缝合48h后，原剥夺侧波幅下降、频率增加、下降时间常数缩短，与相应日龄正常发育大鼠存在显著性差异；与原对照侧相比，逆转缝合侧mEPSCs波幅增加，频率降低，上升时间常数及下降时间常数增加。大鼠单眼慢性阿托品化后实验组右侧初级视皮层Ⅱ/Ⅲ层锥体神经元突触自身稳态调节作用显著上调，对侧视皮层上调不明显；单眼慢性阿托品化后21 d 即产生明显的上调作用。