中樞神經(jīng)元聽覺信息處理的調(diào)制.pdf

1、1.大鼠medial prefronltal cortex對(duì)聽皮層神經(jīng)元聽反應(yīng)的調(diào)制實(shí)驗(yàn) 在60只成年SD大鼠上進(jìn)行,使用常規(guī)電生理學(xué)方法,觀察了電刺激大鼠medial prefrontal cortex(mPFC)對(duì)聽皮層神經(jīng)元聽反應(yīng)的影響。在122個(gè)神經(jīng)元上觀察了電刺激mPFC對(duì)聽反應(yīng)的效應(yīng)。對(duì)其中93個(gè)神經(jīng)元作了詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn),有73個(gè)神經(jīng)元的聽反應(yīng)受到易化(39個(gè),41.9％)或抑制(34個(gè),36.6％)。刺激mPFC對(duì)

2、聽反應(yīng)的影響存在最佳刺激間隔(best inter-stimulus interval,BI),大多數(shù)神經(jīng)元(51個(gè),69％)在10-15ms之間。結(jié)果提示,大鼠mPFC對(duì)聽皮層神經(jīng)元的聽反應(yīng)有調(diào)制作用,這種調(diào)制可能是通過多級(jí)神經(jīng)元環(huán)路實(shí)現(xiàn)的。 2.大鼠mPFC 對(duì)聽皮層神經(jīng)元頻率感受野(Receptive field,RF)可塑性的調(diào)制 (1)對(duì)RF可塑性調(diào)制的類型實(shí)驗(yàn)在120只成年SD大鼠上進(jìn)行,使用常規(guī)電生理學(xué)

3、方法,觀察了電刺激大鼠mPFC對(duì)聽皮層神經(jīng)元RF可塑性的影響。在226個(gè)神經(jīng)元上觀察到,當(dāng)電刺激mPFC時(shí),有171個(gè)神經(jīng)元的RF可塑性分別受到易化或者抑制性調(diào)制,其余的55(24.3％)個(gè)神經(jīng)元的RF可塑性不受電刺激mPFC影響。調(diào)制效應(yīng)分為三種類型,即易化偏轉(zhuǎn)類型(80個(gè)神經(jīng)元,占46.8％,電刺激后偏轉(zhuǎn)時(shí)間縮短,恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)),抑制偏轉(zhuǎn)類型(64個(gè)神經(jīng)元,占37.4％,電刺激后偏轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng),恢復(fù)時(shí)間縮短),和效應(yīng)不確定型(27個(gè)神

4、經(jīng)元,占15.8％,電刺激后偏轉(zhuǎn)時(shí)間及恢復(fù)時(shí)間都延長(zhǎng)或都縮短)。結(jié)果提示,大鼠mPFC可以對(duì)聽皮層神經(jīng)元RF可塑性進(jìn)行調(diào)制,這種調(diào)制可能是通過多級(jí)神經(jīng)元環(huán)路實(shí)現(xiàn)的。 (2)對(duì)RF可塑性方向的調(diào)制及局限性電刺激大鼠mPFC對(duì)聽皮層神經(jīng)元RF的轉(zhuǎn)移沒有明顯的方向偏好,即既可以向高頻端轉(zhuǎn)移,也可以向低頻端轉(zhuǎn)移,這個(gè)結(jié)果與我們以前單純使用純音刺激誘導(dǎo)RF可塑性的方向性結(jié)果一致。電刺激大鼠mPFC的效應(yīng)主要表現(xiàn)為RF轉(zhuǎn)移時(shí)間的縮短或延長(zhǎng)

5、,表現(xiàn)出明顯易化或抑制調(diào)制。但不能明顯改變神經(jīng)元本身具有的可塑性范圍和方向。 (3)mPFC局部失活對(duì)聽皮層神經(jīng)元RF可塑性的影響 在mPFC刺激位點(diǎn)局部施加普魯卡因,分別觀察了電刺激mPFC對(duì)皮層神經(jīng)元RF可塑性的效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),普魯卡因失活mPFC后,21個(gè)易化型神經(jīng)元的易化效應(yīng)和6個(gè)抑制型神經(jīng)元的抑制效應(yīng)取消,另有13個(gè)神經(jīng)元,普魯卡因失活mPFC不能完全取消電刺激mPFC對(duì)其RF可塑性的調(diào)控效應(yīng)。

6、在一部分神經(jīng)元上,觀察了mPFC局部失活對(duì)神經(jīng)元自發(fā)放電的影響,發(fā)現(xiàn)失活mPFC,聽皮層神經(jīng)元的自發(fā)放電增強(qiáng),提示,在正常情況下,大鼠mPFC可能就存在對(duì)聽皮層下行緊張性抑制作用,普魯卡因失活mPFC使這種抑制作用解除。 3.昆明小鼠聽皮層對(duì)下丘神經(jīng)元方向敏感性的調(diào)控 (1)中腦下丘神經(jīng)元的聽空間反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn) 在自由聲場(chǎng)的聲刺激條件下,采用常規(guī)電生理學(xué)方法研究了昆明小鼠中腦下丘神經(jīng)元(138個(gè))的水平方位聽

7、空間反應(yīng)特性。結(jié)果表明,這些神經(jīng)元的最佳頻率在10 kHz-25 kHz：最佳頻率沿背腹軸呈拓?fù)浞植?顯示下丘中央核音調(diào)組構(gòu)特征(tonotopic organization);神經(jīng)元的聽反應(yīng)中心的分布相對(duì)集中,多數(shù)神經(jīng)元(87.7％)位于聽空間水平方向?qū)?cè)20-50度范圍內(nèi)；其最佳頻率與最佳方位角之間有顯著相關(guān)性,即隨著最佳頻率的增加,神經(jīng)元水平方向上的最佳方位角呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。結(jié)果提示中腦下丘神經(jīng)元具有明顯的方向敏感性。 (

8、2)電刺激聽皮層對(duì)下丘神經(jīng)元聽反應(yīng)的影響實(shí)驗(yàn) 在80個(gè)中腦下丘神經(jīng)元上,考察了電刺激聽皮層對(duì)神經(jīng)元聽反應(yīng)的影響。當(dāng)給予聽皮層電刺激時(shí),有51個(gè)神經(jīng)元(63.75％)聽反應(yīng)放電脈沖數(shù)減少,表現(xiàn)為抑制效應(yīng)；24個(gè)神經(jīng)元(30％)聽反應(yīng)放電脈沖數(shù)增加,表現(xiàn)為易化效應(yīng)。詳細(xì)考察了63個(gè)下丘神經(jīng)元受電刺激聽皮層抑制或易化性影響的調(diào)制時(shí)程及電刺激強(qiáng)度,74％以上的神經(jīng)元的最佳刺激時(shí)間間隔(Best Inter-stimulus inter

9、val,BI)集中在3-5 ms之間,75％以上的神經(jīng)元的最佳刺激電流強(qiáng)度(Electric current intensityEI)集中在18-26μA之間。 (3)電刺激聽皮層對(duì)下丘神經(jīng)元方位敏感性的影響 在自由聲場(chǎng)的聲刺激條件下,在86個(gè)下丘神經(jīng)元上,考察了電刺激聽皮層對(duì)其方位敏感性的效應(yīng)。當(dāng)給予聽皮層電刺激時(shí),對(duì)下丘神經(jīng)元方位敏感性的抑制和易化性影響,可分為兩種類型：一種表現(xiàn)為最佳方位角度發(fā)生轉(zhuǎn)移,稱為Ⅰ類神

10、經(jīng)元(45個(gè),52.3％);另一類為最佳方位角度不變,稱為Ⅱ類神經(jīng)元(41個(gè),47.7％)。在最佳方位角發(fā)生轉(zhuǎn)移的Ⅰ類神經(jīng)元中,完整記錄了19個(gè)神經(jīng)元的角度范圍AR的變化。其中,皮層電刺激后,角度范圍AR變寬的稱為Ⅰa類神經(jīng)元,(11個(gè));角度范圍AR變窄的稱為Ⅰb類神經(jīng)元,(8個(gè))。在最佳方位角不發(fā)生轉(zhuǎn)移的Ⅱ類下丘神經(jīng)元中,完整記錄了31個(gè)神經(jīng)元的角度范圍AR的變化。其中,皮層電刺激后,角度范圍AR變寬的稱為Ⅱa類神經(jīng)元(15個(gè));角