A substantia nigra vizuálisan aktív sejtjeinek receptív mező analízise

1. A substantia nigra vizuálisan aktív sejtjeinek receptív mező analízise spike-szeparátor programmal Berényi Antal, Nagy Attila, Benedek György , SZTE ÁOK Élettani Intézet, 2006.

2. A Substantia Nigra (SN) szerepe a vizuális percepcióban Vizuális információ dinamikus elemei  Mozgó ingerek • Karakterisztika: irány és sebesség, alak hangoltság • Bemenet: tectum (colliculus sup.) - Direkt- Indirekt • nucl. subthalamicus • nucl. pedunculopontis tegmentalis • striatum (nucl. caud.) Tecto-thalamo-caudalis(n. suprageniculatus) • Excitátoros <-> Inhibitoros neuronok Berényi 2006.

3. A kísérlet célja • Vizuális aktivitás: SN pars reticularis • Cél: Az eddig vizsgált excitatorikus neuronok mellett az adott területen lévő inhibitorikus neuronok karakterisztikájának, topográfiájának vizsgálata Berényi 2006.

4. Kísérleti körülmények • Felnőtt házimacskák (2,5 – 3,5 kg) • Halothan anaesthesia, Flaxedil immobilizáció, mesterséges lélegeztetés • Vertikális megközelítés • Monocularis, korrigált vízus • Extracelluláris ingerelvezetés: wolfram mikroelektróda • Mikroelektródás erősítő • Számítógépes „on-line” jelfeldolgozás, jelválogatás, regisztráció Berényi 2006.

5. A regisztrálás elve • Receptív mező szubjektív megítélése • Ingerlés: • 1 és 5 fok átmérőjű kontraszt-folt • 45 fokonként mozgatva; 20, 40, 60, 120,160 fok/sec sebesség • Videoprojektorral vetítőernyőre • Teljes receptív mezőt lefedte • Áthaladt az area centralison • Sejtaktivitás regisztrálása Peristimulus Időhisztogrammon (PSTH) • Válaszkészség: pre- és peristimulus aktivitás összehasonlítása páros t-próbával Berényi 2006.

6. Az új rendszer elve • Analóg-Digitális átalakítás • Beérkező többkomponensű jel feldolgozása • Szétválogatás, több-sejt regisztrálás kummulatív módszerrel • Egybeépített stimuláló, jelfeldolgozó, regisztráló egység • Szinkronizált • Válasz kezdetének időpontjából számítható a receptív mező (latencia!) Berényi 2006.

7. A spike kiválasztás és összehasonlítás metodikája • Kiválasztás: • Kisülés helye: Trigger szint meghaladása • Helyi minimumok kiválasztása • AP eleje és vége • Regisztrálás időtartama: • 1000 msec álló inger („pre” idő) • 1000 msec mozgó inger („peri” idő) • Összehasonlítás: • AP alak adaptív digitális substractiója • Substractiós mátrix • Adaptív mintakezelés elve1:16, ha az régi-új arány 0:20-hoz Berényi 2006.

8. Az új rendszer előnyei • Szimultán regisztráció • Tapasztalatok alapján egyszerre 5-8 neuron • Elektróda típus függvénye • Inhibitorikus sejtek regisztrálása • Korábban szubjektív kisülés-forma választás • Automatizálás: • Vizuális aktivitást nem mutató sejtek automatikus elvetése • Regisztrálás gyorsulása Berényi 2006.

9. Eredmények 1. • 206 regisztrált sejt Berényi 2006.

10. Eredmények 2. – 1. sejttípus • Széles irányhangolás • Optimális stimulusiránynál szélesebb sebességhangolás Berényi 2006.

11. Eredmények 2. – 2. sejttípus • Szűk irány és sebességhangolás • Környező kondícióknál gátlás Berényi 2006.

12. Eredmények 2. – 3. sejttípus • Mozgás-tengely érzékenység • Többi tengelyre gátlás Berényi 2006.

13. Eredmények 3. • Nem sikerült regisztrálni tisztán gátló típusú neuront • Lehetséges ok: • többféle párhuzamos vizuális bemenet • jelentősen modulált és szűrt bemenet Berényi 2006.

14. Következtetések • Korábbi elképzelések: • Gátló és ingerlő típusú neuronok • Helyesebben: keskeny és széles irány és sebesség hangolású csoportok • Minden gátló típusú neuron esetében sikerült találni olyan ingerlési paramétert, amely excitációra késztette • Korábbi kísérleteinkben megfigyeltük alapvetően excitátorikus neuronok inhibíciós válaszát Berényi 2006.

15. Köszönetnyilvánítás • Siposné Dósai Gabriella • Liszli Péter • Hermann Kálmán Berényi 2006.