1、神經(jīng)可塑性是學(xué)習(xí)和記憶的重要基礎(chǔ),是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一。神經(jīng)系統(tǒng)對信息的整合發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)層次,對網(wǎng)絡(luò)層次可塑性的研究意義重大?；谀てQ技術(shù)的電生理研究發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)元細胞層次的長時程增強和長時程抑制現(xiàn)象,但利用膜片鉗技術(shù)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),難以實現(xiàn)多位點的同時記錄;腦電圖、MRI等方法獲得的是宏觀信息,難以研究神經(jīng)信息處理的細胞分子機制。本文基于多電極陣列系統(tǒng),以培養(yǎng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)為研究對象,通過電刺激方法研究網(wǎng)絡(luò)水平可塑性,構(gòu)建培養(yǎng)神經(jīng)元網(wǎng)

2、絡(luò)可塑性模型。
　　本文在學(xué)習(xí)海馬神經(jīng)元離體培養(yǎng)技術(shù)并建立了長時間培養(yǎng)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,首先研究了雙位點可塑性。通過分析網(wǎng)絡(luò)自發(fā)放電活動的頻率及不同位點的互相關(guān)系數(shù),選擇同步性較好的兩個活躍位點S1和S2,采用低頻變幅電壓脈沖隨機刺激S1、S2位點,依據(jù)響應(yīng)情況選擇合適的電壓幅值用于雙位點可塑性實驗。隨后,采用5 ms時間間隔高頻雙脈沖依次刺激S1和S2位點,以此作為實驗范式重復(fù)訓(xùn)練多組(雙位點時間間隔高頻訓(xùn)練),訓(xùn)練前后均采

3、用低頻電刺激S1位點,統(tǒng)計分析S2位點在刺激后100 ms內(nèi)的放電活動,并依據(jù)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間-空間信息構(gòu)建信息傳遞路徑圖。結(jié)果表明,約56％模型實驗中,訓(xùn)練后低頻電刺激S1位點S2位點第一個峰電位發(fā)放時間提前,峰電位發(fā)放數(shù)目增加,網(wǎng)絡(luò)信息傳遞路徑改變,且基于不同樣本或不同訓(xùn)練位點的實驗得到S2位點響應(yīng)參數(shù)的變化值不同。隨后進行了三個位點(S1、S2和S3)的時間間隔高頻訓(xùn)練,分析S3位點的變化,約53％模型實驗中,訓(xùn)練后低頻電刺激 S1位