摘要：目的探讨前额叶皮层(PFC)树突棘及突触发育障碍,诱发自闭症(ASD)小鼠核心症状的机制。方法将C57小鼠按照完全随机设计,分为正常对照组(CON组),ASD模型组(VPA组),溶剂对照组(DMSO组)和Wortmannin抑制剂组(Wortmannin组),10只/组。旷场实验,青年玩耍实验和三箱社交实验评价小鼠的ASD样行为;高尔基染色观察小鼠PFC树突棘密度的变化;Western blot检测小鼠PFC信号通路相关蛋白p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-mTOR、mTOR以及突触相关蛋白PSD95、pSyn、Syn的表达;免疫荧光染色观察PSD95、p-Syn的变化。结果与CON组相比,VPA组小鼠出现了ASD样表型,PFC总的、成熟型树突棘密度减少(P<0.05),未成熟型树突棘密度增加(P<0.01),信号通路相关蛋白p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT和p-mTOR/mTOR表达上调(P<0.05),突触相关蛋白PSD95和p-Syn/Syn表达下调(P<0.01或P<0.001)。Wortmannin能改善小鼠ASD样表型,改善树突棘发育,下调PI3K/Akt/mTOR信号通路及上调突触相关蛋白的表达。结论 PI3K/Akt/mTOR信号通路的过度激活和突触相关蛋白PSD95、p-Syn表达降低可能导致VPA诱导的ASD小鼠PFC树突棘损伤和突触发育障碍,最终导致ASD样表型。

摘要：在＂突触的信号传递＂一节教学中,组织学生通过科学史的再现、图片观察、动画演示、实验设计等,了解突触的信号传递过程,并进行知识的学以致用。

摘要：背景:电针治疗阿尔茨海默病有较好的临床疗效,但其作用机制尚不清楚。目的:观察电针对阿尔茨海默病模型大鼠海马神经元突触数密度、面密度、突触连接带的平均面积及海马CA3区超微结构的影响。设计:完全随机分组设计,对照实验。单位:四川省人民医院中医科,成都中医药大学针灸推拿学院。材料:选用24月龄雄性SD大鼠50只,体质量(480±20)g;3月龄雄性SD大鼠6只,体质量(250±15)g。通道式水迷宫:由黑色玻璃制成(2.1m×1.7m×0.6m),水深40cm,水温22～25℃。共设4个盲端。WQ1002F型Hans电针仪。方法:实验于2002-09/2003-06在成都中医药大学三级动物实验中心完成。①先后通过3次通道式水迷宫实验将老年SD大鼠分组:第1次水迷宫实验(针对6只青年大鼠)在造模前8d进行,共4d。得出青年大鼠平均逃避潜伏期。第2次水迷宫实验(针对50只老年大鼠)在造模前4d进行,得出老年大鼠平均逃避潜伏期。其中36只潜伏期0.05);电针组明显高于模型组(P0.05);电针组明显小于模型组(P<0.01)。结论:电针能有效地使阿尔茨海默病大鼠海马神经元突触形态得到一定程度的修复,阻止海马神经元突触的退变。

摘要：为了准确地建模突触前刺激引起的谷氨酸信号和突触后刺激引起的峰电位信号,并将这两个信号用于STDP突触模型的验证,提出一种谷氨酸信号和后向传播树突信号的离子通道动力学模型。模型的仿真结果不仅得到了实际生理学机理下的谷氨酸信号和树突信号,而且对STDP突触模型的验证还得到了STDP突触的时间非对称函数波形。仿真结果表明,所设计的双输入信号动力学模型符合实际的STDP神经突触生理学原理,模型产生的信号可用于对STDP突触模型的验证。

摘要：背景:学习记忆障碍是衰老的主要表现之一,D-半乳糖致衰老模型是近年来常用的动物模型,长期D-半乳糖处理可引起动物神经细胞形态学的改变。目的:对D-半乳糖引起拟衰老改变时大鼠的空间学习记忆行为进行观察,并结合其体内诱导海马齿状回长时程增强以及海马CA3区突触形态学的变化予以探讨。设计:随机对照观察。单位:上海第二医科大学解剖学教研室,上海中医药大学生理学教研室。材料:实验于2000-08/2001-04在上海中医药大学生理学教研室完成。选取3月龄雄性Wistar大鼠22只,随机分正常组和D-半乳糖组,11只/组。D-半乳糖(上海化学试剂二厂),Morris水迷宫(上海中医药大学老年所提供,自制)。方法:正常组每天皮下注射生理盐水1mL,D-半乳糖组每天皮下注射D-半乳糖800mg/kg,连续给药6周。大鼠空间学习记忆行为以Morris水迷宫潜伏期作为判定标准;应用体内记录单脉冲刺激穿通纤维在海马齿状回诱发的群体电位,测量高频刺激前后单脉冲刺激诱发的电位幅值变化,将高频刺激前的记录作为基线值,进行组间比较;应用透射电镜结合图像分析对大鼠海马CA3区突触形态结构进行观察。水迷宫潜伏期采用重复测量设计的方差分析,长时程增强各时段群体电位峰值潜伏期的组间差异采用t检验,长时程增强的诱导率用χ2检验,用XY-540型生物图像处理系统对电镜突触照片进行测量,对所得数据进行t检验。主要观察指标:①主要结局:Morris水迷宫潜伏期测试成绩以及长时程增强诱导率、群体电位的变化。②次要结局:海马CA3区突触形态结构的变化。结果:实验纳入大鼠22只,水迷宫测试中无脱落,其后在电生理实验中正常组和D-半乳糖组各有1只死亡,最后每组随机抽取3只用于电镜观察。①两组Morris水迷宫潜伏期成绩的比较:与正常组比较,D-半乳糖组寻找水下平台潜伏期明显延长[(14.77±10.10),(51.36±12.45)s,P0.05]。③两组齿状回长时程增强诱导率比较:与正常组比较,高频刺激后D-半乳糖组明显降低(80%,20%,χ2=7.20,P<0.01)。④两组高频刺激后不同时间段的群体电位比值的比较:与正常组比较,D-半乳糖组于高频刺激后20,30,60min均明显降低(1.104±0.196,0.919±0.162;1.354±0.212,0.999±0.219;1.236±0.174,0.875±0.311;P<0.05)。⑤两组大鼠海马CA3区突触结构各参数的比较:与正常组比较,D-半乳糖组海马CA3区突触后致密物厚度变薄[(40.60±18.26),(26.35±8.15)nm,P<0.05],突触间隙宽度增大[(17.69±6.28),(26.95±5.67)nm,P<0.05],突触活性区长度缩短[(265.13±76.50),(229.13±90.68)nm,P<0.05]。结论:皮下注射D-半乳糖可损害大鼠的空间学习记忆能力,降低大鼠在体海马齿状回长时程增强诱导率,使长时程增强增幅降低,并可显著影响大鼠脑海马CA3区的突触超微结构。提示D-半乳糖对大鼠海马齿状回长时程增强诱导的抑制和对CA3区突触形态结构的影响,是其导致空间学习记忆行为障碍的基础。

摘要：基于65 nm CMOS工艺设计了一种可用于脉冲神经网络系统的低功耗、高能效、结构紧凑的突触电路。突触电路采用开关电容电路结构,直接接收来自神经元电路的脉冲信号,根据脉冲时间依赖可塑性(STDP)学习规则调节突触权重,并实现了权重学习窗口的非对称性调节,使突触电路可以适应不同情况。仿真结果表明,突触电路耗能约为0.4 pJ/spike。

摘要：传统的神经形态芯片一般采用SRAM阵列来存储突触权重,掉电后数据会丢失,且只能通过单一地址译码进行存取,不利于突触权重的更新.为此,本文基于40nm先进工艺并结合嵌入式相变存储器设计了一种非易失性突触存储阵列及神经元电路,为神经元的突触权重存储和更新提供了一种有效、高速和低功耗的解决方案.

摘要：背景:学习记忆与中枢神经系统突触的结构和功能的可塑性密切相关。目的:探讨痴呆模型鼠海马的突触素改变及其与学习记忆的关系,为老年性痴呆的发病过程提供实验依据。设计:随机对照实验。单位:广州医学院人体解剖学教研室。材料:实验于2003-02/2004-05在广州医学院人体解剖学教研室完成。选取成年SD大鼠20只,随机分为正常组和损伤组,10只/组。方法:损伤组大鼠切断左侧穹窿海马伞,建立基底前脑-海马胆碱能通路受损的痴呆模型。造模4周后,用三等分Y型迷宫检测两组大鼠的学习记忆能力。大鼠学习成绩以连续10次测试中有9次达到正确反应(2min以内逃避电击并第一时间到达安全区)时所需的训练次数来表示,记录每只大鼠达到学会标准所需的训练次数,训练次数少说明学习能力强。训练结束24h后测试记忆能力,以10次训练中的正确反应次数代表记忆保持能力的优劣,正确反应次数少则记忆能力低。然后用免疫组织化学染色和图像分析技术等方法对大鼠海马突触素进行定量分析,以实际吸光度值进行比较,以避免染色过程中的非特异性染色导致的误差。主要观察指标:①两组大鼠行为测试中学会逃避电击并第一时间到达安全区所需的训练次数。②两组大鼠海马结构突触素免疫反应物检测结果。③两组大鼠损伤侧海马CA1区和齿状回分子层突触素免疫反应物的实际吸光度值。结果:实验纳入大鼠20只,全部进入结果分析。①两组大鼠学会逃避电击并第一时间到达安全区所需的训练次数:损伤组学习能力达到标准所需的训练次数明显多于正常组(98.40±4.51),(62.21±2.43)次,P<0.01;而记忆能力达到标准所需的训练次数则明显低于正常组(3.82±0.64),(8.81±0.32)次,P<0.01。②两组大鼠海马结构突触素免疫反应物检测结果:海马结构突触素免疫反应物呈板层分布,神经元胞体、胶质细胞、血管及白质不被染色。神经毡内免疫反应产物呈持异性颗粒状或点状。海马CA1区以多形层和辐射层染色较深,腔隙分子层次之,锥体层和颗粒层细胞的轮廓边缘有点状标记。齿状回染色较浅,突触素免疫反应物分布稀疏。③两组大鼠损伤侧海马CA1区和齿状回分子层突触素免疫反应物的实际吸光度值:与正常组相比,损伤组海马CA1区多形层、辐射层、腔隙分子层和齿状回分子层均明显降低(80.34±4.33,43.40±2.57;78.25±5.48,40.21±3.22;30.01±4.05,12.37±1.78;60.50±3.80,26.63±2.36;P均<0.01)。经相关分析表明,大鼠窿海马伞损伤后学习记忆能力与海马CA1区多形层、辐射层、腔隙分子层和齿状回分子层突触素免疫反应物的实际吸光度值呈显著正相关(多形层:r=0.739,P<0.01;辐射层:r=0.624,P<0.05;腔隙分子层:r=0.892,P<0.01;齿状回分子层:r=0.853,P<0.01)。结论:痴呆模型鼠损伤侧海马CA1区多形层、辐射层、腔隙分子层和齿状回分子层突触素免疫反应物的吸光度明显下降,并与其学习记忆能力呈显著正相关。提示海马突触素含量减少与学习记忆能力存在密切关系。

摘要：人工突触晶体管具有低功耗、高可扩展性以及与生物突触的结构相似性,在人工智能领域展示出巨大的潜力。实现多功能突触晶体管的关键步骤之一是实现突触权重的调控。制备工艺复杂、调控方式繁琐和调节精度低是突触权重调控面临的主要问题。制备了基于茚并二噻吩共苯并噻二唑(IDTBT)的有机突触晶体管,在绝缘层薄膜溅射完成后,利用激光对绝缘层薄膜进行照射处理。探究了不同激光照射强度对突触权重调控的影响,包括兴奋性突触后电流(EPSC)、双脉冲易化(PPF)和长程增强(LTP),证明了激光照射可以调控绝缘层薄膜中氧空位的数量,从而精确调节突触权重。在不改变器件几何结构和材料的前提下,实现了室温环境下快速、精确的突触晶体管突触权重调控,为未来的神经形态计算硬件设计提供参考。

摘要：利用透射电镜(TEM)对神经突触结构进行统计学分析,虽然在近年来的神经科学研究中已被一些学者使用,但由于脑组织TEM样品较小,突触结构涉及亚细胞统计学,所以如何设计统计源,以保证其具有代表性与客观性是至关重要的问题,至今仍未建立成熟一致的标准。本文针对大鼠特定脑区,采用“三级定位法”,建立了一种突触结构的TEM统计分析方法,简单并具有客观性,被应用于多项神经生物学研究。该方法可为动物行为学、电生理学和神经分子生物学实验提供客观的亚细胞统计学佐证,可为相关研究提供参考方法。