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本文内容分两部分介绍:第一部分内侧杏仁核处理信息素信号的神经环路机制。信息素(pheromone)可以调节动物的社会行为和生殖行为。在处理信息素信号的神经通路中,内侧杏仁核处于核心位置。然而,内侧杏仁核处理信号的细胞机制尚未被阐明。一些研究表明内侧杏仁核属于纹状体,它给下丘脑的核团--包括腹内核--提供抑制性输出。我们用神经示踪,遗传标记GABA能神经元,以及对谷氨酸能的突触进行免疫组化的方法,证明大多数投射到腹内核的内侧杏仁核神经元是谷氨酸能的,因而内侧杏仁核对腹内核可能主要提供兴奋性输出。全细胞膜片钳记录结果显示:投射到腹内核的神经元在细胞形态和内在生理特性方面具有高度均一性。几乎所有的神经元都有H电流和T电流,有些细胞的H电流和T电流很大,因此能在超极化电流终止时发放动作电位。记录完毕后,我们对用神经生物素标记的神经元进行形态学分析,结果显示这些神经元的树突简单,它们都会延伸至内侧杏仁核的外层,有些还延伸至其它杏仁核核团。因此,在内在生理特性和形态学方面,投射到腹内核的内侧杏仁核神经元和纹状体的投射神经元--中等大小的多棘神经元明显不同。相反,它们和嗅皮层深层的锥体细胞相近。与嗅皮层深层的锥体细胞类似的是,投射到腹内核的内侧杏仁核神经元接受上一级感觉区域的直接的兴奋性输入,以及局部GABA能神经元的抑制性输入。我们的结论是:内侧杏仁核通过独特的大脑皮层环路而不是纹状体环路来处理信息素信号。
第二部分内侧杏仁核GABA能神经元的膜特性和形态学特性。内侧杏仁核参与啮齿类动物的生殖行为、社会行为以及参与应激反应。在几乎所有脑区中,GABA能神经元在局部信息处理方面发挥重要作用。我们对成年动物脑片里表达绿色荧光蛋白的GAGA能内侧杳仁核神经元进行全细胞膜片钳记录,以系统的研究它们的膜特性和形态学特性。我们根据神经元是否显示T电流和H电流,输入阻抗,以及神经元的形态来对GABA能神经元进行分类,得到三种不同类型的神经元。第一种神经元占GABA能神经元总数的73%(64/88)。这类神经元显示T电流,并且绝大多数神经元都显示H电流(61/64),为低阈值簇状发放神经元。这些神经元为多极神经元,自胞体伸出2-4根树突,树突进一步进行简单分枝。树突伸至内侧杏仁核的外层或者其它杏仁核核团,暗示它们接受信息素信号以及情绪信号等。轴突分布在神经元周围,并在局部形成比较大的分枝,有的神经元的轴突也伸向其它杏仁核核团。第二类神经元占11% (10/88),这些神经元有H电流,它们没有T电流。这群神经元中的多数神经元树突不对称,所有树突均向内侧杏仁核外层弯曲,树突棘多为长脖型。轴突不但在胞体附近形成较大的分枝,还投射到其它杏仁核核团或苍白球。第三类神经元(16%)不显示T电流,不显示H电流或者显示比较小的H电流,这些神经元的输入阻抗很低,部分神经元显示快速内向整流以及延迟放电的特性。这些神经元自胞体伸出5-11根树突,无树突棘,为星型多极神经元。这些数据显示内侧杳仁核的GABA能神经元不仅参与了局部信息处理,而且会投射到其它的脑区。