微電流刺激豚鼠聽皮層背后區(qū)對聽皮層前區(qū)神經(jīng)元聲反應(yīng)特性的影響.pdf

1、聽覺可塑性機(jī)制是神經(jīng)科學(xué)的研究熱點(diǎn)?？伤苄允强刂拼竽X易變性和適應(yīng)性的總機(jī)制。人腦的許多重要功能，如感知、學(xué)習(xí)、記憶、語言、意識、情緒、運(yùn)動(dòng)控制等都與聽覺感知密切相關(guān)。聽覺可塑性是指聽覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能隨環(huán)境條件改變而改變的能力。
　　 在我們研究聽覺可塑性中，需要長時(shí)間記錄觀察神經(jīng)元的聲反應(yīng)特性的變化情況。那么在麻醉?xiàng)l件下，神經(jīng)元聲反應(yīng)特性有可能隨麻醉過程而改變。為了消除這種變化，我們首先要弄清楚麻醉可能對神經(jīng)元功能的影響是否存在

2、。因此，我們就麻醉對聽覺神經(jīng)元的影響作必要探索。
　　 第一部分，本實(shí)驗(yàn)以動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)(SC)及特征頻率條件下第一動(dòng)作電位延時(shí)(FSL)為指標(biāo)，單次腹腔注射烏拉坦或戊巴比妥鈉麻醉劑后，觀察豚鼠初級聽皮層神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢话l(fā)放數(shù)及第一動(dòng)作電位延時(shí)隨麻醉代謝過程的變化趨勢。以神經(jīng)元頻率響應(yīng)曲線( FRC)為指標(biāo)，單次腹腔注射烏拉坦后，觀察豚鼠初級聽皮層神經(jīng)元頻率響應(yīng)曲線隨麻醉代謝過程的有無變化。
　　 方法:
　　 1

3、）豚鼠13只，體重220～350g，雌雄不拘，分為兩組，一組為戊巴比妥鈉麻醉組5只，一組為烏拉坦麻醉組8只（FSL5只、FRC3只）。
　　 2）麻醉方法:單次腹腔注射1％戊巴比妥鈉或20％烏拉坦麻醉劑。記錄部位:初級聽皮層。記錄方法:細(xì)胞外記錄，選用不同聲強(qiáng)，即0～80dB，步階為10dB，特征頻率(CF)、每強(qiáng)度下隨即重復(fù)40次聲刺激，3分鐘為一時(shí)間段。重復(fù)記錄。重復(fù)不同頻率強(qiáng)度掃描紀(jì)錄FRC。數(shù)據(jù)處理:分析CF，MT+30

4、dB SPL條件下，計(jì)算各時(shí)間段的動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)及第一動(dòng)作電位延時(shí)。比較動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)及第一動(dòng)作電位延時(shí)在麻醉過程中的變化趨勢。對比麻醉過程不同時(shí)間段頻率響應(yīng)曲線，觀察烏拉坦麻醉對神經(jīng)元頻率響應(yīng)曲線的影響。
　　 結(jié)果:
　　 1）戊巴比妥鈉麻醉組:麻醉對神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢话l(fā)放數(shù)的影響表現(xiàn)在:記錄的開始一段時(shí)間，動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)逐步減少;隨麻醉作用時(shí)間延長發(fā)放數(shù)逐步增加;后期動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)逐步減小。對神經(jīng)元第一動(dòng)作電位延時(shí)影響

5、表現(xiàn)在:記錄3小時(shí)內(nèi)，第一動(dòng)作電位延時(shí)逐步延長;3小時(shí)后，特征頻率條件下的第一動(dòng)作電位延時(shí)逐步減小。
　　 2）烏拉坦麻醉組:麻醉對動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)的影響表現(xiàn)在:隨麻醉作用時(shí)間延長發(fā)放數(shù)逐步增加，麻醉作用后期動(dòng)作電位發(fā)放數(shù)隨時(shí)間延長而逐步減小。麻醉對特征頻率的第一動(dòng)作電位延時(shí)的影響表現(xiàn)在:第一動(dòng)作電位延時(shí)(FSL)隨麻醉時(shí)間延長而逐步增大。一段時(shí)間后逐步穩(wěn)定在某一水平。
　　 3）神經(jīng)元特征頻率和頻率響應(yīng)曲線(FRC)受麻

6、醉的影響較小。
　　 結(jié)論:
　　 烏拉坦麻醉作用時(shí)間長，作用穩(wěn)定，對神經(jīng)元特征頻率無影響的特點(diǎn)滿足長時(shí)間動(dòng)物實(shí)驗(yàn)要求。
　　 第二部分，如微電流刺激豚鼠聽皮背后區(qū)神經(jīng)元，聽皮層前區(qū)神經(jīng)元出現(xiàn)哪些聲反應(yīng)特性改變？我們可以借此推測聽皮層前區(qū)與聽皮層后區(qū)神經(jīng)元投射關(guān)系。
　　 方法:
　　 1）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:豚鼠21只，體重220～350g，雌雄不拘。
　　 2）記錄方法:給予噪聲刺激找到聲反應(yīng)神

7、經(jīng)元，再用不同頻率及不同聲強(qiáng)的短純音掃頻記錄聽皮層神經(jīng)元的頻率調(diào)諧曲線。
　　 3）用電刺激強(qiáng)度為800nA，時(shí)程為200us，頻率為6Hz的微電流刺激聽皮層后區(qū)神經(jīng)元30min后，記錄一次聽皮層前區(qū)的神經(jīng)元的聲反應(yīng)頻率調(diào)諧曲線。數(shù)據(jù)處理:TDT在線讀取神經(jīng)元的聲反應(yīng)閾值，Q值及特征頻率。
　　 結(jié)果:
　　 實(shí)驗(yàn)共記錄42個(gè)神經(jīng)元，其中初級聽皮層記錄到21個(gè)神經(jīng)元。電刺激聽覺皮層后區(qū)神經(jīng)元后，初級聽皮層神經(jīng)元聲

8、反應(yīng)特性發(fā)生變化，即:電刺激興奮DC神經(jīng)元后，對初級聽皮層神經(jīng)元聲反應(yīng)特性影響表現(xiàn)在:
　　 1）BF漂移:17/21AI神經(jīng)元(80.9％) BF無漂移;4/21AI神經(jīng)元(19.1％) BF離心性漂移。BF漂移范圍在0.5～3kHz。
　　 2）最小閾值:10/21神經(jīng)元聲(47％)反應(yīng)閾值減小，降低幅度5～10 dB SPL（平均降低7.5dB SPL）。29.2％6/21神經(jīng)元(29.2％)聲反應(yīng)閾值增加，增大幅

9、度5～10 dB SPL(平均增加6.5dB SPL);5/21神經(jīng)元(23.8％)聲反應(yīng)閾值未變。
　　 3）神經(jīng)元Q10值變化同MT及BF的關(guān)聯(lián)性:
　　 (1)在BF漂移的4個(gè)神經(jīng)元中，3個(gè)神經(jīng)元Q10變銳，變化范圍0.7～13.5（平均6.9）;1個(gè)神經(jīng)元Q10值從7到3。
　　 (2) Q10與MT的關(guān)系:10個(gè)MT減小的神經(jīng)元中，1個(gè)神經(jīng)元Q10值從3.6到3.4;5個(gè)神經(jīng)元Q10值增大，增大范圍0.

10、6～7（均值3.7）;4個(gè)神經(jīng)元Q10值不變。6個(gè)MT增大的神經(jīng)元中，4個(gè)神經(jīng)元Q10值減小，減小范圍7.3～12（均值5.1）;2個(gè)神經(jīng)元Q10值未變;5個(gè)MT不變的神經(jīng)元，Q10值不變。
　　 結(jié)論:
　　 微電流刺激聽覺皮層后區(qū)后，初級聽覺皮層神經(jīng)元聲反應(yīng)特性出現(xiàn)變化，這種變化主要表現(xiàn)為興奮性作用。引起這種原因的可能因素有:
　　 1）復(fù)雜的皮層內(nèi)部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相互作用;
　　 2）邊緣系統(tǒng)參與的結(jié)果