外界环境的光照条件是不断变化的。为了实现对视觉刺激实时高效的编码,视网膜神经元会不断调整自身的活动特性以适应光照条件的变化。多巴胺作为视网膜内一种合成与释放都受光刺激调控的神经调节质,参与了视网膜神经元对光适应动态调节。那么在适应过程中,多巴胺如何调节神经元群体活动是需要阐明的问题。我们利用多电极阵列记录系统,同时记录多个牛蛙视网膜神经节细胞在持续棋盘格光刺激下的反应,发现神经节细胞的放电频率随着刺激的持续而逐渐降低,这是典型的放电活动对光刺激适应的表现。同时,神经节细胞的感受野面积在适应的过程中缩小,细胞间由缝隙连接介导的同步活动强度也下降。进一步分析表明适应过程中感受野的大小与同步活动性强弱有关。通过加入外源性多巴胺提升视网膜内多巴胺浓度,我们发现神经节细胞的放电频率在持续光刺激中依然表现出持续下降的趋势,但是细胞间的同步活动强度显著增强,细胞的感受野也显著增大。更进一步的药理学实验表明,多巴胺对缝隙连接的增强作用主要是由于D1型多巴胺受体的激活而引起的。上述结果表明对光适应过程中,多巴胺通过调节神经节细胞间缝隙连接强度实现了对同步活动的调节,进而邻近细胞间的同步活动的强弱影响了神经节细胞感受野的大小。多巴胺通过对相邻神经节细胞同步化活动的调节,影响神经节细胞对视觉信号的处理。
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