聲負載增加對不同年齡段小鼠下丘神經(jīng)元聲反應(yīng)特性的影響.pdf

1、聲音的時相特征在聲音的識別和分類中起關(guān)鍵作用，其中時程、脈沖重復(fù)率等是重要的參數(shù)。在各級聽覺中樞的研究都表明，聽覺相關(guān)的高級神經(jīng)活動以及聽覺神經(jīng)元的反應(yīng)特性與聲刺激負載有重要相關(guān)性。聲刺激呈現(xiàn)率(presentation rate， PR)即單位時間內(nèi)的給聲次數(shù)，是反映單位時間內(nèi)聽覺系統(tǒng)接受聲刺激能量和信息量的重要指標之一。老年性聽力障礙(presbycusis)是指因聽覺系統(tǒng)老化而引起的聽力下降，其病理改變主要在耳蝸及蝸后，臨床表現(xiàn)為

2、高頻聽力下降、言語識別率降低、腦干誘發(fā)電位的潛伏期延長等特征。而臨床上presbycusis的主要表現(xiàn)之一就是患者對快速聲信號處理能力不足。本研究在自由聲場條件下，以所記錄神經(jīng)元的特征頻率(characterizing frequency,CF)作為聲刺激的頻率，強度為最小閾值(minimal threshold,MT)以上10 dB SPI，(MT+10 dB)，時程為10 ms、40 ms和120 ms的純音短聲作為刺激，并改變刺激

3、PR(0．5，1，3.3，5，6．7，10，20 Hz)，記錄了戊巴比妥鈉(pentobarbital)麻醉昆明小鼠(Mus musculus．Km)的下丘(inferior colliculus， IC)神經(jīng)元的反應(yīng)，以初步探明衰老及PR對小鼠IC神經(jīng)元反應(yīng)的影響以及IC神經(jīng)元的反應(yīng)跟隨聲刺激呈現(xiàn)的能力受聲刺激時程的影響。 實驗共用28只健康昆明小鼠，雌雄不拘，其中幼年鼠12只(3-4 w，體重10-15g)，成年鼠9只(3

4、-4 m，體重30-35 g)，老年鼠7只(>12 m，體重50 g以上)，記錄到IC神經(jīng)元109個，有完整數(shù)據(jù)的神經(jīng)元101個。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在短聲強度為MT以上10 dB SPL、時程為40 ms時，隨PR的增高，1)大多數(shù)的發(fā)放數(shù)隨PR增大而單調(diào)遞減，其中在幼年鼠中占82.9％，成年鼠占90.9％，老年鼠占81.8％。2)神經(jīng)元的潛伏期也隨PR增大發(fā)生劇烈改變，幼年鼠和成年鼠大部分神經(jīng)元(分別為62.8％和66.7％)的潛伏期隨PR增

5、大而逐漸延長，而老年鼠潛伏期隨PR單調(diào)遞增的神經(jīng)元只占33.3％，明顯要低于幼年鼠和成年鼠，體現(xiàn)了年齡上的差異。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，3組老鼠IC神經(jīng)元對時程的偏好不同，幼鼠和成年鼠的神經(jīng)元傾向于在刺激時程為10 ms時產(chǎn)生最大發(fā)放(分別占到68.6％和69.7％)，而老年鼠的神經(jīng)元明顯偏好于長時程刺激(在120 ms達最大發(fā)放的神經(jīng)元比例為63.6％)。對3組小鼠IC神經(jīng)元的發(fā)放模式分類顯示，幼鼠、成年鼠、老年鼠的P型發(fā)放模式分別為：60

6、％、84.8％、60.6％；PB型發(fā)放模式分別為：37.1％、12.1％、15.1％；T型發(fā)放模式分別為：2.9％、3％、24.2％?？梢?，老年鼠神經(jīng)元的T型發(fā)放明顯多于幼鼠和成年鼠。 本研究的結(jié)果顯示，相同時程下，隨著PR增高潛伏期單調(diào)變化的比例(31.2％-9.7％)低于發(fā)放數(shù)隨著PR增高而單調(diào)變化的比例(81.8％-90.9％)，反映出PR對潛伏期的影響比對發(fā)放數(shù)的影響要小。老年鼠在聲負載增加時其IC神經(jīng)元聲反應(yīng)潛伏期的

7、波動性較之幼年鼠和成年鼠明顯增大。本研究的初步結(jié)果揭示，人類衰老過程中出現(xiàn)的聽功能下降很可能與聽神經(jīng)元在大聲負載條件下的時間表征穩(wěn)定性下降有關(guān)。另外老年鼠對長時程聲音刺激的偏好為解釋為什么隨著衰老，人需要更長、更慢的聲刺激環(huán)境提供了細胞水平的實驗證據(jù)。老年鼠神經(jīng)元的T型發(fā)放明顯多于幼鼠和成年鼠，可能是由于衰老導(dǎo)致抑制性神經(jīng)遞質(zhì)水平的下降從而影響神經(jīng)元反應(yīng)的類型。至于究竟何種神經(jīng)回路以及何種神經(jīng)遞質(zhì)介入了這一過程的發(fā)生，我們正在進一步研究