实验研究
不同波长光刺激下小鼠视网膜神经节细胞的光反应规律
中华实验眼科杂志, 2018,36(12) : 931-935. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2018.12.007
摘要
目的

探索离体视网膜神经节细胞(RGC)在不同色光刺激下电活动反应的作用规律。

方法

选取3周龄SPF级C57BL/6小鼠30只,制作离体全视网膜铺片。通过膜片钳系统on cell模式记录RGC在蓝光(400 nm)、绿光(580 nm)和白光3种色光刺激下RGC的电活动参数;将所有RGC根据不同色光反应分为400 nm色光敏感RGC、580 nm色光敏感RGC和色光不敏感RGC,进一步根据光反应类型、响应模式将RGC分为ON型、ON/OFF型和OFF型。组间比较不同色觉类型RGC的基线放电模式(放电基线频率及簇发放电频率)和光反应放电模式(响应模式分布、光反应放电频率及放电频率增幅)。

结果

共记录82个RGC的色光反应信息。RGC的自发放电活动频率范围为0.00~32.33 Hz。400 nm色光敏感RGC为52个,占63.41%;580 nm色光敏感RGC共29个,占35.37%;色光不敏感RGC 1个,占1.22%。400 nm敏感组的OFF型RGC比例为32.69%,高于580 nm敏感组的0.00%;580 nm敏感组的ON/OFF型瞬时响应RGC比例为34.48%,高于400 nm敏感组ON/OFF型瞬时响应RGC的7.69%;400 nm敏感RGC与580 nm敏感RGC组间光刺激响应模式分布比较,差异有统计学意义(χ2=18.069,P=0.000)。580 nm敏感RGC放电频率增幅为(22.93±10.23)Hz,显著高于400 nm敏感RGC的(14.44±10.11)Hz,580 nm敏感ON型RGC放电频率增幅为(24.17±8.98)Hz,显著高于400 nm敏感ON型RGC的(11.12±10.35)Hz,差异均有统计学意义(t=4.060,P=0.044;t=5.373,P=0.021),其余放电信息的组间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。

结论

从RGC色觉敏感角度对RGC分类所得动作电位反应规律无明确特异性,需进一步实验以验证能否通过电刺激参数模拟某类色觉RGC激活后的放电模式,从而产生色觉。

引用本文: 林丽霞, 娄秉盛, 杨瑶, 等.  不同波长光刺激下小鼠视网膜神经节细胞的光反应规律 [J] . 中华实验眼科杂志, 2018, 36(12) : 931-935. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2018.12.007.
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色觉是视觉功能的基本组成部分,也是人工视网膜假体复明工程中亟待解决的重要问题之一。色觉通路起源于视网膜外层视锥细胞,色觉信号经由外层视网膜整合后传递至视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)[1,2]。RGC是视网膜向高级视觉通路传递视觉信号的终极神经元,其轴突携带色觉信号组成视神经,止于外侧膝状体[3]。大量研究证实不同RGC传递不同色觉信号,提示RGC选择性激活可向下级视觉通路传递相应色觉信号诱发不同色幻觉[4,5]。而电刺激策略变化可诱发RGC放电模式改变,可通过电刺激模拟RGC自发放电模式[6]。本研究提出重建色觉的可能性:是否可以通过电刺激选择性激活不同色觉RGC、模拟其放电模式并在视皮层诱发相应色幻觉。因此,本研究中探索小鼠不同色觉类型RGC放电模式是否存在潜在的特异性规律,为进一步根据电活动规律制定电刺激参数选择性激活色觉RGC、模拟其放电提供理论依据。

 
 
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