TBS/LFS对大鼠海马CA3-CA1通路神经振荡耦合的影响
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- 论文作者：张涛 ; 杨卓
- 年：2016
- 作者机构：南开大学生命科学学院;南开大学医学院;
- 论文关键词：突触可塑性 ; 神经振荡 ; 大鼠海马
- 会议召开时间：2016-08-04
- 会议录名称：第三届全国神经动力学学术会议论文摘要集
- 语种：中文
- 分类号：Q42
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第三届全国神经动力学学术会议
- 会议地点：中国甘肃敦煌
- 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会神经动力学专业组
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：1
- 文件大小：613k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
Theta burst stimulation(TBS)和low frequency stimulation(LFS)是突触可塑性的两种常用的诱导方式。脑区间基于theta,gamma节律的振荡耦合可能有助于脑区间的信息交流及突触可塑性。因此,了解TBS及LFS刺激对脑区间基于LFPs的振荡耦合长时程影响将有助于我们更好的理解突触可塑性与振荡耦合之间的关系。因此,本研究主要探究LTP与LTD对海马CA3-CA1通路在theta/gamma节律上同步的长时程变化及其与突触可塑性的关联。本实验采用神经电生理技术采集成年大鼠(PN90天)大鼠海马CA3-CA1通路的LFPs,并采用多种数学算法对LFPs数据分析[1]。首先记录大鼠海马CA3,CA1脑区的LFPs(pre),TBS后LFPs(TBS)与LFS后LFPs(LFS)。采用功率谱,coherence,PLV,g PDC,n:m PLV及PAC_MI等算法,探究刺激前(pre),TBS及LFS三段LFPs的变化,以此了解TBS及LFS对LFPs耦合的长时程影响。大鼠采用腹腔注射乌拉坦的方式进行麻醉。待大鼠完全进入麻醉状态后,将其固定于立体定位仪后进行手术等操作,具体操作详情可见文献[2]。结果均表示为mean±SEM。配对t检验用来检测pre与TBS,TBS与LFS基于各个振荡节律的振荡耦合之间的差异。设定p<0.05有统计学差异。能量结果显示,在pre状态下,海马CA3,CA1也表现出明显的theta节律振荡;CA3脑区TBS后,CA3脑区的theta能量无显著变化,而CA1脑区的theta能量稍升高;给予CA3脑区LFS后,CA3和CA1脑区的theta能量均显著升高。同步振荡结果显示,TBS可引起CA3和CA1在LG与HG节律上的相干性显著降低;对其他节律无显著性影响。LFS尽管在CA3和CA1脑区在delta与LT节律上无统计学差异,但存在下降的趋势,而对其他节律无显著性影响。交叉节律PPC的结果显示,TBS刺激后,引起CA3 theta-CA1 LG之间的相位-相位耦合显著降低;而给予LFS对其无显著影响。而PAC的结果显示,在未受到任何刺激下,CA3约3-8Hz的theta与CA1 40-60 Hz gamma之间,存在显著的相位-幅值耦合;而给予CA3脑区TBS后,这种耦合强度显著降低;接着给予LFS后,这种耦合强度又进一步降低。显然,TBS与LFS对大鼠海马CA3,CA1脑区间的振荡耦合则明显不同,具体表现为,TBS对于海马CA3和CA1脑区间的振荡耦合主要体现在高频节律-LG和HG节律,及theta-LG交叉耦合上;而LFS对于大鼠海马神经振荡的影响则主要体现在低频节律-delta及theta节律上。
引文
[1]Chenguang Zheng,Tao Zhang.Synaptic plasticity related neural oscillations on hippocampus-prefrontal cortex pathway in depression.Neuroscience.2015,292:170-180.
[2]Xiaxia Xu,Chunhua Liu,Zhanyong Li,Tao Zhang.Effects of hydrogen sulfide on modulation of theta-gamma coupling in hippocampus in vascular dementia rats.Brain topography.2015.28:879-894.
[3]Xiaxia Xu,Chenguang Zheng,Lei An,Rubin Wang,Tao Zhang.Effects of dopamine and serotonin systems on modulating neural oscillations in hippocampus-prefrontal cortex pathway in rats.Brain topography.2016,DOI:10.1007/s10548-016-0485-3
[2]Xiaxia Xu,Chunhua Liu,Zhanyong Li,Tao Zhang.Effects of hydrogen sulfide on modulation of theta-gamma coupling in hippocampus in vascular dementia rats.Brain topography.2015.28:879-894.
[3]Xiaxia Xu,Chenguang Zheng,Lei An,Rubin Wang,Tao Zhang.Effects of dopamine and serotonin systems on modulating neural oscillations in hippocampus-prefrontal cortex pathway in rats.Brain topography.2016,DOI:10.1007/s10548-016-0485-3