來自中科院上海生科院神經(jīng)科學(xué)研究所，密歇根大學(xué)的研究人員發(fā)表了題為“Activity-Induced Long-Term Potentiation of Excitatory Synapses in Developing Zebrafish Retina In Vivo”的文章，通過運(yùn)用在體研究方法，發(fā)現(xiàn)了視網(wǎng)膜突觸功能在發(fā)育時期具有長時程增強(qiáng)（long-term potentiation, LTP）的能力。相關(guān)成果公布在8月9日的Neuron雜志上。

文章的通訊作者是神經(jīng)科學(xué)研究所杜久林研究員，*作者為博士生魏宏平，這項(xiàng)研究工作受到*“973”和重大科學(xué)研究計劃、*“百人計劃”、以及上海市科委“浦江人才”計劃和基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目等基金資助。
長時程增強(qiáng)（long-term potentiation, LTP）是動物學(xué)習(xí)/記憶和發(fā)育過程中經(jīng)驗(yàn)依賴性的神經(jīng)環(huán)路修飾的突觸機(jī)制之一。盡管大量的研究已發(fā)現(xiàn)，在發(fā)育時期，視覺經(jīng)驗(yàn)和神經(jīng)活動對于視網(wǎng)膜神經(jīng)環(huán)路的形成至關(guān)重要，但LTP在視網(wǎng)膜中是否存在還是個迷。

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在這篇文章中，研究人員以斑馬魚為模式動物，利用在體全細(xì)胞電生理和在體雙光子成像等技術(shù)，在整體動物上研究LTP是否存在于發(fā)育期的視網(wǎng)膜。
首先研究人員發(fā)現(xiàn)在出生后3 - 6天的斑馬魚上，高頻電脈沖刺激能夠在視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞（bipolar cell）到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（retinal ganglion cell）這一級興奮性突觸上誘導(dǎo)LTP，而在15 - 20天的動物上則不能；這一LTP的誘導(dǎo)需要突觸后NMDA受體的激活。
其次，LTP的表達(dá)涉及突觸前的變化，包括雙極細(xì)胞軸突末端鈣反應(yīng)的長時程增加；微小興奮性突觸后電流（mEPSC）頻率的增加；突觸后電流的配對脈沖比率（PPR）及變異系數(shù)（CV）的降低等。藥理實(shí)驗(yàn)表明這些突觸前的變化主要由突觸逆向信號分子花生四烯酸（arachidonic acid）介導(dǎo)。

并且通過進(jìn)一步的功能實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)重復(fù)的光刺激也能在同一級突觸上誘導(dǎo)LTP，并且由電刺激和不同種模式的光刺激誘導(dǎo)產(chǎn)生的LTP都能有效增加神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的對光反應(yīng)。這項(xiàng)工作闡明了LTP的確存在于發(fā)育時期的視網(wǎng)膜中，為視覺經(jīng)驗(yàn)引起的視覺神經(jīng)環(huán)路修飾和發(fā)育提供了突觸機(jī)制。
杜久林研究員早年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，之后曾在東京大學(xué)，和美國加州大學(xué)伯克利分校分子與細(xì)胞生物學(xué)系進(jìn)行研究工作。主要研究方向是多信道感覺整合與行為的神經(jīng)機(jī)制，以及神經(jīng)活動對血液循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制。

來源：生物通