病理和生理状态对嗅球功能活动和连接的影响

【摘要】嗅觉对人和动物都具有非常重要的意义。动物利用嗅觉来寻找食物、标记领地、识别同类、躲避天敌等。嗅觉也给人类提供了关于食物以及环境等多方面的信息。嗅觉影响人和动物的摄食行为和社会行为,反过来,不同的营养状态、注意状态等会影响嗅觉感知过程。嗅球(olfactorybulb,OB)是嗅觉系统的第一级中枢,它不仅接受外界气味刺激,将气味信息传入到高级中枢,同时,它也接受大量来自高级中枢发出的离心纤维(centrifugalfiber)的反馈调节和调制。因此,OB不仅在传递和处理嗅觉信息的过程中占据重要地位,而且OB的活动在很大程度上受到脑状态的调控。本论文的主要日的是在病理(以阿尔茨海默病,Alzheimer’sdisease,AD为例)和生理(饥饿/饱食、清醒/麻醉、气味辨别学习等)脑状态下,通过电生理记录(局部场电位,localfieldpotentials,LFPs),行为学,免疫组织化学,噬神经病毒神经环路示踪、微透析等方法来揭示动物在不同脑状态下,OB活动的基本特性以及是如何对气味刺激进行编码和处理的。具体内容包括以下几个方面：1)通过记录AD转基因小鼠和野生型小鼠两侧OB的LFPs,我们发现AD小鼠两侧OB自发LFPs各频段活动的同步性都较野生型低,而气味诱发LFPs只有beta频段活动的同步性较野生型低。该研究提示,两侧OB中beta频段活动的同步性可能对AD的诊断提供有意义的信息。2)通过电生理记录LFPs,免疫组化显示神经元活动的方法研究了模拟饱食状态(腹腔注射NAPE)下,OB神经元基本活动特性以及对气味刺激的响应情况。发现动物在饱食状态下OB基础活动降低,对气味刺激的反应减弱,探索性嗅闻活动减少。进一步通过微透析分析发现,NAPE抑制OB活动的作用可能是通过增加抑制性神经递质(GABA)的释放来实现的。3)通过比较小鼠在清醒和麻醉状态下两侧OBLFPs的能量和活动同步性,我们发现自发和气味诱发活动中lowgamma振荡活动的能量和同步性都发生了显著改变。进一步通过损毁前联合去除离心纤维对两侧OB的投射后,发现两侧OBgamma频段的能量升高,活动同步性也升高。提示,lowgamma比highgamma振荡活动更易受脑状态的调控,而且清醒状态下离心纤维投射使两侧OBgamma活动的同步性降低。本研究为lowgamma和highgamma振荡活动具有不同的来源提供了实验证据。4)通过比较小鼠”Go/No-go”行为学习前后两侧OB自发和气味诱发活动中各频段的能量和活动同步性的变化,我们发现气味辨别学习对OB自发和气味诱发的beta和lowgamma振荡的能量以及两侧OB之间活动的同步性都有显著影响,而且胆碱能离心纤维投射在其中发挥了重要作用。该研究为动物在被动或主动嗅闻气味的过程中,OB如何编码奖赏有关和无关的气味信息提供了资料,并证实了动物两侧OB间的功能连接受到学习过程的影响。
【作者】刘青；
【导师】徐富强；
【作者基本信息】中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所），无线电物理，2013，博士
【关键词】嗅觉；嗅球；脑状态；振荡；同步性；

【参考文献】
[1]陈斯.流浪儿童救助中的个案工作介入研究[D].华中师范大学,社会工作,2013,硕士.
[2]陈莹莹.江苏早熟晚粳品种稻米品质对氮肥的响应及其类型[D].扬州大学,农产品安全与环境,2012,硕士.
[3]张恒涛.无籽西瓜体细胞胚发生及其细胞学观察[D].河南农业大学,果树学,2004,硕士.
[4]肖柯.治理与管理融合视角下上市公司内部监控机制研究[D].山东大学,企业管理,2014,博士.
[5]王聪.蒙脱石对泌乳奶牛胃肠道发酵及瘤胃微生物区系的影响[D].甘肃农业大学,动物营养与饲料科学,2013,硕士.
[6]张思功.行走作用下组合楼板振动的数值分析方法研究[D].北京交通大学,结构工程,2013,硕士.
[7]王伟.羊毛负载玫瑰红光敏剂的制备及性能研究[D].北京服装学院,纺织化学与染整工程,2012,硕士.
[8]王怀庭.技术资本参与公司治理及其管理创新研究[D].中国海洋大学,会计学,2014,博士.
[9]李宇.内蒙古区域软实力测度与比较研究[D].内蒙古师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[10]毕鹏宇.纺织品负离子特性及测试系统研究[D].东华大学,2007.
[11]洪钟源.壮骨强筋片防治原发性骨质疏松症的临床与实验研究[D].广州中医药大学,中医骨伤科学（专业学位）,2013,硕士.
[12]孙立涛.原子尺度上开展纳米材料的生长、表征与应用研究[A].中国晶体学会.中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（电子衍射分会场）论文摘要集[C].中国晶体学会:,2012:1.
[13]张宇宁.西安地铁某区间隧道设计计算方法比较[J].大连交通大学学报,2014,02:66-70+83.
[14]董小博.后宫题材电视剧的大众传播学解析[D].郑州大学,新闻学,2013,硕士.
[15]王继标.BCS-BEC演进理论在异核混合费米气体的超流性研究方面的应用[D].浙江大学,理论物理,2014,博士.
[16]朱猛.海洋环境下干湿循环和冻融循环对活性粉末混凝土力学性能的影响研究[D].北京交通大学,2014.
[17]刘亮.基于ARM的煤矿瓦斯监控分站的设计[D].兰州理工大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[18]杨勇.成形磨齿机进给伺服驱动系统的动态特性研究[D].湖北工业大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[19]管春时.苏南农村居住社区规划设计研究[D].大连理工大学,2004.
[20]吴恒安.氧化石墨烯薄膜的透水机理[A].国家自然科学基金委员会数理科学部、中国力学学会.第五届全国固体力学青年学者研讨会会议日程摘要集[C].国家自然科学基金委员会数理科学部、中国力学学会:,2012:1.
[21]王银普.新疆马背上的体育文化研究[D].新疆师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[22]孙淑杰.数据库关联规则挖掘的研究及在股市板块联动中的应用[D].沈阳工业大学,2003.
[23]李晓琳.PCV2对体外培养仔猪淋巴细胞TLR的影响[D].南京农业大学,基础兽医学,2012,硕士.
[24]张超.钢筋混凝土楼板板角应力分析与抗裂研究[D].安徽建筑大学,结构工程,2011,硕士.
[25]付正浩.高比能量锂/空气电池的研究[D].复旦大学,物理化学,2012,硕士.
[26]王会巧,邓兆祥.二维Au@Ag核壳纳米阵列的可控制备与抗菌活性增强效应[A].中国化学会.中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第1分会：表面界面与纳米结构材料[C].中国化学会:,2013:1.
[27]郑文兵.基于遥感数据的滩涂围垦区景观格局分析[D].宁波大学,渔业（专业学位）,2014,硕士.
[28]李村晓,李欣然,陈辉华,李培强,李理,李志军.基于单点最优辨识的综合负荷广义感应电动机模型[J].电力系统自动化,2007,13:42-46.
[29]谢蓉,王新民,巩建英.范数有界型参数不确定性系统的概率鲁棒∞控制方法[J].控制与决策.
[30]马聪孝.造纸法再造烟叶生产线自动控制与信息集成系统的设计与研究[D].山东大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[31]李永静.舒胃汤对功能性消化不良肝胃不和证患者血浆CCK、VIP水平及尼平消化不良指数的影响[D].湖南中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[32]刘元朋,张又林.地方高校学科建设反哺青年教师培养探析[J].中国电力教育,2014,02:209-210+218.
[33]张庆.肺炎克雷伯菌致脓毒症中医临床特征分析[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[34]冯楚.IMF框架下主权财富基金信息披露制度的建构研究[D].华侨大学,国际法学,2013,硕士.
[35]白晶.从《海浪》看弗吉尼亚·伍尔夫的“诗化小说”及其生命意识[D].吉林大学,比较文学与世界文学,2004,硕士.
[36]朱帅帅.高中思想政治课研究性教学探索[D].山东师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[37]张志永.密怀顺地下水库建设对周边地下水环境影响研究[D].中国地质大学（北京）,地下水科学与工程,2014,硕士.
[38]魏新哲.对韩国初中汉语教材《生活中国语》的分析[D].东北师范大学,对外汉语,2012,硕士.
[39]童君.小空间的园林灵魂——景观设计中小空间的应用探讨[J].现代园艺,2014,22:123-124.
[40]代景忠,卫智军,何念鹏,王若梦,温学华,张云海,赵小宁,于贵瑞.封育对羊草草地土壤碳矿化激发效应和温度敏感性的影响[J].植物生态学报,2012,12:1226-1236.
[41]孙凤珍.关于语文学科研究性学习的探索[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[42]孔帅.国有经济在农业现代化中的作用研究[D].浙江理工大学,马克思主义中国化研究,2014,硕士.
[43]康超.聚苯腈树脂及其纳米复合材料的制备及性能研究[D].河北工业大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[44]黄绍莽.基于时间窗内图像配准的运动物体检测模型[D].山东大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[45]雷旭宇.蛇毒重组类凝血酶的分离纯化及亲和配基的制备[D].大连理工大学,生物化工,2004,硕士.
[46]樊庆英.基于可能性理论的尾矿坝风险评估研究[D].中北大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[47]赵丽静.三源求和网络的网络编码研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[48]张瑶.二维磁场重联的OpenCL研究[D].中国地质大学（北京）,计算机技术,2013,硕士.
[49]刘洋洋.NaOH-mSiO_2·nH_2O电解液中ZAlSi12Cu2Mg1表面微弧氧化膜的制备及表征[D].内蒙古工业大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[50]吴楠.铝铜层状复合板搅拌摩擦焊接研究[D].西安建筑科技大学,材料加工工程,2013,硕士.