目的 探讨视觉发育关键期大鼠视皮层Ⅳ层锥体神经元兴奋性的电生理特点及其对配对刺激诱导的突触可塑性修饰的影响。
方法 分别取生后P13~P24d健康wistar大鼠分为两组（A组：P13~P17d，B组：P20~P24d），应用红外微分干涉相差显微镜（IR-DIC）结合电耦合式摄像机（CCD-Camera）可视法膜片钳全细胞模式下进行实验记录。以Master-8-vp程控电刺激仪控制视皮层白质双极电刺激产生的时间，膜片钳电极放置IV层进行突触后神经元的刺激及兴奋性突触后反应的记录。给予突触后神经元步阶刺激，比较两组大鼠视皮层IV层锥体神经元产生阈上兴奋的潜时及强度。取接近神经元阈强度的刺激电流作为突触后刺激，联合突触前双极电刺激对神经元进行配对刺激训练，观察配对刺激训练前后双极电刺激诱导的IV层锥体神经元兴奋性突触后电流变化。
结果 ①和视觉发育关键期高峰（B组）相比，视觉发育早期大鼠(A组)视皮层Ⅳ层锥体神经元爆发动作电位的能力较低。A、B两组大鼠爆发动作电位的潜时分别为0.036±0.10s（n=108）和0.028±0.01s（n=108）,两组有统计学差异(t检验，t=5.81,P＜0.05)。两组大鼠爆发动作电位的强度存在明显差异（秩和检验，P＜0.05）。②视觉发育关键期大鼠经阈下配对刺激训练后，在Δt=±110ms时间间隔内EPSC幅值可诱导出双向性长时程变化。将Δt=5ms~20ms归类为短时程间隔，Δt=30ms为中间时程间隔，Δt=40ms~110ms为长时程间隔。结果显示A组大鼠在大部分时间间隔内LTD诱发细胞个数高于LTP诱发细胞数。B组大鼠观察到在pre-post刺激时短时间间隔内诱发LTP细胞个数较多，而长间间隔内容易诱发LTD；post-pre模式下LTP与LTD诱发细胞数无显著差异。A组大鼠经由阈下配对刺激后LTP/LTD总诱发率分别为21.3%和60.2%，B组大鼠阈下配对刺激训练后LTP/LTD总诱发率分别为35.2%和43.5%，两组差异具有统计学意义（χ²=6.791，P＜0.05）。结果表明A、B两组大鼠视皮层神经元可塑性具有不同特征，其中A组记录到反应的细胞与B组相比较更容易诱导出LTD。
结论 视觉发育早期大鼠视皮层IV层锥体神经元兴奋性能力较低，不易产生突触后阈上兴奋。该阶段突触后阈下去极化反应参与突触修饰对视皮层可塑性具有重要影响。