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当大量皮层神经元在感知觉活动中被激活时,许多研究发现了神经传导波的存在。作为大量神经元的同步活动,神经传导波在感知觉加工中对信息的时空整合具有一定作用,可能参与神经元发放调制、错觉加工、多感觉整合等多种感知觉活动。但是,在较复杂的皮层活动中,往往不只存在单一的传导波,神经传导波之间是怎样相互作用从而改变神经元群体活动的仍知之甚少。本文采用在体电压敏感染料成像方法研究了大鼠初级视觉皮层的神经传导波的相互作用特点,揭示了皮层神经元群体在信息整合中的时空特性。
结果显示,在视野的不同位置分别给予两个视觉刺激时,可以在初级视觉皮层的视觉拓扑对应位点分别诱发两个传导波向周围传播。当两个视觉诱发波在很短的时间间隔0-30ms内产生时,会发生融合,这种融合使融合区域的反应潜伏期缩短,半峰宽变窄,但幅度上没有叠加。同时,由于潜伏期的缩短在空间上分布不均,导致传导波传播方向的改变。在时间间隔为80-300ms时,第二个诱发传导波的幅度和传播范围受到前一个传导波的抑制,说明传导波存在不应期。不应期的存在也使得诱发反应的局部反应成分和传导波成分得以区分。另外,皮层自发传导波与视觉诱发传导波的相互作用与两个诱发波类似,说明自发波的性质与诱发传导波类似,也说明视觉诱发波对皮层的内在状态很敏感,受皮层自发活动的影响。视觉与皮层电刺激诱发传导波的相互作用表明,视觉诱发波也可以抑制电刺激诱发波,但增加电刺激强度可以在不应期内诱发传导波,说明不应期是相对的。
以上结果表明,感觉皮层的神经传导波具有相对不应期,感觉刺激诱发的和自发的传导波的不应期类似；两个传导波的融合主要反应在兴奋的时程变化上,在幅度上没有叠加,说明传导波中的神经元群体反应维持在一定水平,可能受到局部回路的控制。神经传导波的这些特性反映了神经元群体同步活动的时空特点,与单个神经元的动作电位的特性有可类比之处。我们猜测神经传导波可能与无意识注意有关,传导波的融合和不应期可能分别与似动和前脉冲抑制有关。