Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của kích thích ánh sáng nhấp nháy tạm thời và kéo dài lên hệ thống mô-đun cytochrome oxidase ở lớp IV của vỏ thị giác chính ở mèo con
Tóm tắt
Các điểm cytochrome oxidase ở lớp IV của vùng 17 của vỏ thị giác chính đã được nghiên cứu ở mèo con ở độ tuổi 33, 49 và 93 ngày, được kích thích bằng ánh sáng nhấp nháy với tần số 15 Hz. Các con mèo con trong một nhóm nhận kích thích ngay từ khi mở mắt cho đến khi gây mê (kích thích kéo dài); các nhóm khác nhận kích thích trong tám ngày bắt đầu từ độ tuổi 26, 42 hoặc 85 ngày (kích thích tạm thời), cũng cho đến khi gây mê. Cả hai loại kích thích đều không làm thay đổi các đặc tính hình học của các điểm cytochrome oxidase, nhưng dẫn đến sự gia tăng đáng kể độ tương phản của các điểm nằm trong gyrus splenial. Sự gia tăng độ tương phản của các điểm ở gyrus bên chỉ xảy ra sau khi kích thích kéo dài đến tuổi 93 ngày hoặc sau khi kích thích tạm thời từ tuổi 26 ngày đến tuổi 33 ngày. Do đó, việc kích thích mèo con ở các độ tuổi khác nhau bằng ánh sáng nhấp nháy với tần số 15 Hz đã dẫn đến những thay đổi cấu trúc - chuyển hóa trong vỏ thị giác chính. Những thay đổi này xuất hiện với mức độ khác nhau ở các vùng của vỏ não chịu trách nhiệm cho thị giác trung tâm và ngoại vi. Điều này có thể được giải thích, đầu tiên, bởi sự kích hoạt chủ yếu của kênh dẫn Y của hệ thống thị giác và, thứ hai, bởi sự gia tăng ưu thế của tín hiệu đầu vào đối bên đến vỏ thị giác chính.
Từ khóa
#cytochrome oxidase #vỏ thị giác chính #mèo con #kích thích ánh sáng nhấp nháy #độ tương phản #sự thay đổi cấu trúc - chuyển hóaTài liệu tham khảo
N. S. Merkul’eva and F. N. Makarov, “Some aspects of the modular organization of the primary visual cortex of the cat: patterns of cytochrome oxidase activity,” Morfologiya, 132, No. 5, 28–32 (2007).
N. A. Plokhinskii, Biometric Algorithms [in Russian], Moscow State University Press, Moscow (1980).
P. A. Anderson, J. Olavarria, and R. C. van Sluyters, “The overall pattern of ocular dominance bands in cat visual cortex,” J. Neurosci., 8, No. 6, 2183–2200 (1988).
C. Blakemore and R. C. Van Sluyters, “Innate and environmental factors in the development of the kitten’s visual cortex,” J. Physiol., 248, No. 6, 663–716 (1975).
J. D. Boyd and J. A. Matsubara, “Laminar and columnar patterns of geniculocortical projections in the cat: relationship to cytochrome oxidase,” J. Comp. Neurol., 365, No. 4, 659–682 (1996).
D. Cai, A. V. Rangan, and D. W. McLaughlin, “Architectural and synaptic mechanisms underlying coherent spontaneous activity in V1,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, No. 16, 5868–5873 (2005).
M. C. Crair, D. C. Gillespie, and M. P. Stryker, “The role of visual experience in the development of columns in cat visual cortex,” Science, 279, No. 5350, 566–570 (1998).
J. C. Crowley and L. C. Katz, “Development of ocular dominance columns in the absence of retinal input,” Nature Neurosci., 2, No. 12, 1125–1130 (1999).
H. Cynader, N. Berman, and A. Hein, “Cats reared in stroboscopic illumination: effects on receptive fields in visual cortex,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 70, No. 5, 1353–1354 (1973).
M. Cynader and G. Chernenko, “Abolition of direction selectivity in the visual cortex of the cat,” Science, 193, No. 4252, 504–506 (1976).
J. D. Daniels, E. Pressman, M. Schwartz, S. B. Nelson, and D. J. Kraus, “Effects of luminance on ocular dominance shift in kitten visual cortex,” Exptl. Brain Res., 54, No. 1, 186–190 (1984).
C. S. Goodman and C. J. Schatz, “Developmental mechanisms that generate precise patterns of neuronal connectivity,” Cell, 72, Supplement, 77–98 (1993).
D. H. Hubel and T. N. Wiesel, “Functional architecture of macaque monkey visual cortex,” Proc. Roy. Soc. Lond. (Biol.), 198, No. 1130, 1–59 (1977).
M. Hübener, D. Shoham, A. Grinvald, and T. Bonhuffer, “Spatial relationships among three columnar systems in cat area 17,” J. Neurosci., 17, No. 23, 9270–9284 (1997).
A. L. Humphrey and A. B. Saul, “Strobe rearing reduces direction selectivity in area 17 by altering spatiotemporal receptive-field structure,” J. Neurophysiol., 80, No. 6, 2991–3004 (1998).
M. Kaschube, F. Wolf, M. Puhlemann, S. Rathjen, K.-F. Schmidt, T. Geisel, and S. Löwel, “The pattern of ocular dominance columns in cat primary visual cortex: intra- and interindividual variability of column spacing and its dependence on genetic background,” Eur. J. Neurosci., 18, No. 12, 3251–3266 (2003).
G. H. Kageyama and M. Wong-Riley, “The localization of cytochrome oxidase in the LGN and striate cortex of postnatal kittens,” J. Comp. Neurol., 243, No. 2, 182–194 (1986).
H. Kennedy and G. A. Orban, “Response properties of visual cortical neurons in cats reared in stroboscopic illumination,” J. Neurophysiol., 49, No. 3, 686–704 (1983).
S. Löwel and W. Singer, “The pattern of ocular dominance columns in flat-mounts of the cat visual cortex,” Exptl. Brain. Res., 68, No. 3, 661–666 (1987).
V. B. Mountcastle, “Modality and topographic properties of single neurons of cat’s somatic sensory cortex,” J. Neurophysiol., 20, No. 4, 408–434 (1957).
G. D. Mower and W. G. Christen, “Role of visual experience in activating critical period in cat visual cortex,” J. Neurophysiol., 53, No. 2, 572–589 (1985).
K. M. Murphy, D. G. Jones, and R. C. Van Sluyters, “Cytochrome oxidase blobs in cat primary visual cortex,” J. Neurosci., 15, No. 6, 4196–4208 (1995).
T. Pasternak, R. A. Schumer, M. S. Gizzi, and J. A. Movshon, “Abolition of visual cortical direction selectivity affects visual behaviour in cats,” Exptl. Brain Res., 61, No. 1, 214–217 (1985).
H. E. Pearson, N. Berman, and E. H. Murphy, “Critical periods in development for susceptibility to the effects of stroboscopic rearing in the rabbit visual cortex,” Exptl. Brain Res., 50, No. 2, 367–372 (1983).
J. P. Rauschecker and W. Schrader, “Effects of monocular strobe rearing on kitten striate cortex,” Exptl. Brain Res., 68, No. 3, 525–532 (1987).
J. P. Rauschecker and W. Singer, “The effects of early visual experience on the cat’s visual cortex and their possible explanation by Hebb synapse,” J. Physiol., 310, No. 2, 215–239 (1981).
F. Sengpiel and P. C. Kind, “The role of activity in development of the visual system,” Curr. Biol., 12, No. 23, R818–R826 (2002).
C. J. Shatz, S. Lindstrom, and T. N. Wiesel, “The distribution of afferents representing the right and left eyes in the cat’s visual system,” Brain Res., 131, No. 1, 103–116 (1977).
D. Shoham, M. Hübener, S. Schulze, A. Grinvald, and T. Bonhöffer, “Spatio-temporal frequency domains and their relation to cytochrome oxidase staining in cat visual cortex,” Nature, 385, No. 6616, 529–533 (1997).
W. Singer, J. Rauschecker, and R. Werth, “The effect of monocular exposure to temporal contrasts on ocular dominance in kittens,” Brain Res., 134, No. 3, 568–572 (1977).
J. Stone, B. Dreher, and A. Leventhal, “Hierarchical and parallel mechanisms in the organization of visual cortex,” Brain Res. Rev., 180, No. 3, 345–394 (1979).
R. G. Tusa, L. A. Palmer, and A. C. Rosenquist, “The retinotopic organization of area 17 (striate cortex) in the cat,” J. Comp. Neurol., 177, No. 2, 213–236 (1978).
T. N. Wiesel and D. H. Hubel, “Effects of visual deprivation on morphology and physiology of cells in the cat’s lateral geniculate body,” J. Neurophysiol., 26, No. 6, 978–993 (1963).
M. T. Wong-Riley, “Changes in the visual system of monocularly sutured or enucleated cats demonstrated with cytochrome oxidase histochemistry,” Brain Res., 171, No. 1, 11–28 (1979).
M. T. Wong-Riley, “Cytochrome oxidase: an endogenous metabolic marker for neuronal activity,” Trends Neurosci., 12, No. 3, 94–101 (1989).