线虫逃逸行为中实现稳健而灵活运动序列的神经环路研究

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摘要

第1章绪论

1．1秀丽隐杆线虫

1．2线虫的运动神经系统

1．3运动序列的神经环路研究

1．4主要研究技术

1．4．1光遗传技术

1．4．2钙成像技术

1．5研究目的与意义

第2章实验材料与方法

2．1实验仪器

2．2实验试剂耗材

2．3线虫中的分子生物学方法

2．4线虫品系与培养

2．5线虫的同步化与杂交

2．6线虫的冻存与复苏

2．7线虫DNA的提取

2．9线虫的显微注射

2．10利用UV法构建整合线虫品系

2．11线虫中的钙成像

2．12线虫中的光遗传

2．13线虫中光遗传和钙成像的偶联

2．14线虫中全脑成像和多神经元钙成像

2．15线虫中蛋白表达pattern的观察与采集

2．16线虫中谷氨酸能神经递质荧光指示剂的成像

2．17线虫中神经元的光消蚀

2．18线虫的行为学实验与分析

2．19线虫Ⅰ型、Ⅱ型转换率的计算

2．20常用培养基的配方

第3章实验结果与讨论

3．1线虫逃逸行为具有灵活多变的运动模式

3．2后退模块中的中间神经元AIB参与了运动状态的转换

3．2．1相关神经元的功能研究与分类

3．2．2中间神经元AIB能有效调控运动转换

3．2．3后退模块神经元RIM对转弯运动无直接调控

3．3后退模块和转弯模块的电突触偶联驱动了转弯运动

3．3．1转弯运动需要RIV神经元

3．3．2 AIB神经元对转弯运动的调控需要RIV神经元介导

3．3．3后退模块到转弯模块的信号传递通过电突触偶联

3．3．4小结

3．4谷氨酸能抑制性神经环路间接调控了Ⅱ型转换

3．4．2对Ⅱ型转换的抑制依赖谷氨酸能门控的氯离子通道

3．4．3谷氨酸门控的氯离子通道和RIB和AIY神经元共定位

3．4．4RIB和AIY神经元对Ⅱ型转换存在间接抑制作用

3．4．5小结

3．5 RIB和AIY神经元的功能研究

3．5．1 AIY是前进模块神经元，RIB是前进／转弯模块神经元

3．5．2RIB神经元通过影响RIV神经元兴奋的快慢调控转弯运动

3．5．3 RIB神经元通过化学突触影响后退时长

3．5．4小结

3．6转弯模块对后退模块存在负反馈抑制

3．6．1 SAA神经元在Ⅱ型转换中活性持续上升

3．6．2 SAA通过化学突触介导转弯模块对后退模块的负反馈抑制

3．7 STD的猜测与验证

3．7．1线虫运动神经环路的建模

3．7．2模型中STD的引入

3．7．3 STD的实验验证

3．8实验讨论

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果