眼外电刺激激活体内视网膜神经节细胞

目的：本研究直接证明，眼外电刺激能够在体内可靠地激活视网膜神经节细胞（RGC），并系统确定可在耐受电流幅度下最大化RGC激活的最佳刺激波形。方法：在Thy1-GCaMP6f大鼠中，采用经瞳孔双光子钙成像技术，以单细胞分辨率直接观察眼外电刺激期间RGC的激活情况。我们在20至5,000 Hz的频率范围和1至300 μA的电流幅度范围内，测试了对称（SCB 1:1）和非对称（ACB 1:4）电荷平衡波形，并将细胞钙响应与清醒状态刺激期间的行为学结果进行相关分析。 主要结果：较低频率（20–50 Hz）的ACB 1:4刺激能够在体内强劲且稳定地激活RGC胞体，并且与SCB 1:1相比，在更低的电流幅度下产生更大的钙响应。在相近电流幅度下，ACB刺激产生的钙响应强度是SCB刺激的1.8倍。相比之下，SCB刺激需要更高的电流幅度，而该幅度已超过动物的耐受范围，才能实现可靠的RGC激活。 意义：这些发现直接证实，眼外电极能够在体内可靠地激活RGC。值得注意的是，既往与视神经全长再生相关的刺激参数在体内激活RGC方面效果极其有限，这表明采用更新的方法可能获得更大的收益。研究结果进一步表明，波形非对称性能够通过在更低且更易耐受的电流幅度下募集RGC胞体，提高视神经刺激的效率。通过将双光子成像与行为耐受性测试相结合，本研究界定了眼外刺激眼部的实用治疗窗口，并确立了非对称电荷平衡波形作为一种更具临床转化潜力的视觉通路神经调控策略。

目的：本研究直接证明，眼外电刺激能够在体内可靠地激活视网膜神经节细胞（RGC），并系统确定可在耐受电流幅度下最大化RGC激活的最佳刺激波形。方法：利用Thy1-GCaMP6f大鼠经瞳孔双光子钙成像技术，以单细胞分辨率直接观察眼外电刺激期间RGC的激活情况。我们在20至5,000 Hz的频率范围以及1至300 μA的电流幅度范围内，测试了对称（SCB 1:1）和非对称（ACB 1:4）电荷平衡波形，并在清醒刺激过程中将细胞钙反应与行为学结果进行相关分析。主要结果：在较低频率（20–50 Hz）下，ACB 1:4刺激能够稳健且可靠地激活体内RGC胞体；与SCB 1:1相比，ACB在更低电流幅度下即可产生更大的钙反应。在相近电流幅度下，ACB刺激产生的钙反应强度高出1.8倍。相比之下，SCB刺激需要更高的电流幅度，而该幅度已超出动物耐受范围，之后才能实现可靠的RGC激活。意义：这些发现直接证明，眼外电极能够在体内可靠地激活RGC。值得注意的是，此前被认为与视神经全长再生相关的刺激参数，在体内激活RGC方面效果甚微，这表明采用新型方法可能获得更大的增益。研究结果进一步表明，波形非对称性能够通过在更低且更易耐受的电流幅度下激活RGC胞体，提高视神经刺激的效率。通过将双光子成像与行为耐受性测试相结合，本研究确定了眼外刺激眼部的实用治疗窗口，并确立了非对称电荷平衡波形作为一种更具临床转化潜力的视觉通路神经调控策略。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.10.750688v1?rss=1

🏷️ 眼外电刺激 视网膜神经节细胞 双光子钙成像 非对称电荷平衡波形 视觉神经调控