老年猕猴MT区细胞方向选择性的衰退

【作者】 梁振； 杨赟； 李光星； 王永昌； 周逸峰； Leventhal A.G；

【机构】 中国科学技术大学神经生物与生物物理学； 犹他州立大学神经生物学与解剖学系；

【摘要】 Middle Temporal Area(MT/V5)在视觉运动处理过程中起着重要作用。MT区的神经元对物体的运动属性如运动的方向和运动速率等具有很强的选择性,而这些选择性被认为是运动知觉的神经基础。很多实验表明在正常老化过程中,人类的运动知觉呈现出不同程度的衰退。其具体表现为老年人对运动刺激的运动方向和运动速度的检测判别能力下降,对视觉信号的分析和提取速度显著下降,反应延迟明显增长。然而视觉系统光学部分的衰退并不能完全解释这些运动知觉功能的下降。尽管目前普遍认为老化会引起视觉中枢的生理学变化,但其影响视觉功能的潜在神经机制却知之甚少。我们先前的实验结果表明老年猕猴的初级视皮层和次级视皮层细胞都出现了功能性衰退。为了进一步了解运动知觉的衰老机制,我们采用单细胞记录技术在麻醉麻痹猕猴的V1区和MT区研究了细胞在正常老化过程中发生的方向选择性的变化。实验结果表明:1.和青年猕猴相比,老年猕猴MT区的PDS(pattern direction selective)细胞在全部细胞中所占的比例显著下降;2.在老年猕猴的MT和V1区,细胞的方向选择性发生了显著性的降低;3.方向性选择性的衰退在MT区的各类细胞中均有发生,和CDS(component direction selective)细胞相比,PDS细胞的方向选择性受老年化的影响更为严重;4.方向选择性的衰退伴随着细胞的诱发和自发反应都增加而发生;5.相对于诱发发放,自发发放增加得更多,从而导致了信噪比在老年猕猴MT区显著降低;6.用双因素方差分析发现,老年化引起的MT细胞功能性退化更甚于V1区的退化。这些实验结果表明在正常的衰老过程中,MT细胞发生了功能性衰退。结合我们以前在V1、V2区的工作,本结果还表明沿着视觉信息处理的背侧通路向上,衰老可能是逐级累积的。更多还原