中樞神經(jīng)元聽覺信息處理的調制.pdf

1、1.大鼠medial prefronltal cortex對聽皮層神經(jīng)元聽反應的調制實驗 在60只成年SD大鼠上進行,使用常規(guī)電生理學方法,觀察了電刺激大鼠medial prefrontal cortex(mPFC)對聽皮層神經(jīng)元聽反應的影響。在122個神經(jīng)元上觀察了電刺激mPFC對聽反應的效應。對其中93個神經(jīng)元作了詳細分析發(fā)現(xiàn),有73個神經(jīng)元的聽反應受到易化(39個,41.9％)或抑制(34個,36.6％)。刺激mPFC對

2、聽反應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,69％)在10-15ms之間。結果提示,大鼠mPFC對聽皮層神經(jīng)元的聽反應有調制作用,這種調制可能是通過多級神經(jīng)元環(huán)路實現(xiàn)的。 2.大鼠mPFC 對聽皮層神經(jīng)元頻率感受野(Receptive field,RF)可塑性的調制 (1)對RF可塑性調制的類型實驗在120只成年SD大鼠上進行,使用常規(guī)電生理學

3、方法,觀察了電刺激大鼠mPFC對聽皮層神經(jīng)元RF可塑性的影響。在226個神經(jīng)元上觀察到,當電刺激mPFC時,有171個神經(jīng)元的RF可塑性分別受到易化或者抑制性調制,其余的55(24.3％)個神經(jīng)元的RF可塑性不受電刺激mPFC影響。調制效應分為三種類型,即易化偏轉類型(80個神經(jīng)元,占46.8％,電刺激后偏轉時間縮短,恢復時間延長),抑制偏轉類型(64個神經(jīng)元,占37.4％,電刺激后偏轉時間延長,恢復時間縮短),和效應不確定型(27個神

4、經(jīng)元,占15.8％,電刺激后偏轉時間及恢復時間都延長或都縮短)。結果提示,大鼠mPFC可以對聽皮層神經(jīng)元RF可塑性進行調制,這種調制可能是通過多級神經(jīng)元環(huán)路實現(xiàn)的。 (2)對RF可塑性方向的調制及局限性電刺激大鼠mPFC對聽皮層神經(jīng)元RF的轉移沒有明顯的方向偏好,即既可以向高頻端轉移,也可以向低頻端轉移,這個結果與我們以前單純使用純音刺激誘導RF可塑性的方向性結果一致。電刺激大鼠mPFC的效應主要表現(xiàn)為RF轉移時間的縮短或延長

5、,表現(xiàn)出明顯易化或抑制調制。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局部失活對聽皮層神經(jīng)元RF可塑性的影響 在mPFC刺激位點局部施加普魯卡因,分別觀察了電刺激mPFC對皮層神經(jīng)元RF可塑性的效應。結果發(fā)現(xiàn),普魯卡因失活mPFC后,21個易化型神經(jīng)元的易化效應和6個抑制型神經(jīng)元的抑制效應取消,另有13個神經(jīng)元,普魯卡因失活mPFC不能完全取消電刺激mPFC對其RF可塑性的調控效應。

6、在一部分神經(jīng)元上,觀察了mPFC局部失活對神經(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,提示,在正常情況下,大鼠mPFC可能就存在對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.昆明小鼠聽皮層對下丘神經(jīng)元方向敏感性的調控 (1)中腦下丘神經(jīng)元的聽空間反應特性實驗 在自由聲場的聲刺激條件下,采用常規(guī)電生理學方法研究了昆明小鼠中腦下丘神經(jīng)元(138個)的水平方位聽

7、空間反應特性。結果表明,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撲分布,顯示下丘中央核音調組構特征(tonotopic organization);神經(jīng)元的聽反應中心的分布相對集中,多數(shù)神經(jīng)元(87.7％)位于聽空間水平方向對側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。結果提示中腦下丘神經(jīng)元具有明顯的方向敏感性。 (

8、2)電刺激聽皮層對下丘神經(jīng)元聽反應的影響實驗 在80個中腦下丘神經(jīng)元上,考察了電刺激聽皮層對神經(jīng)元聽反應的影響。當給予聽皮層電刺激時,有51個神經(jīng)元(63.75％)聽反應放電脈沖數(shù)減少,表現(xiàn)為抑制效應；24個神經(jīng)元(30％)聽反應放電脈沖數(shù)增加,表現(xiàn)為易化效應。詳細考察了63個下丘神經(jīng)元受電刺激聽皮層抑制或易化性影響的調制時程及電刺激強度,74％以上的神經(jīng)元的最佳刺激時間間隔(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度(Electric current intensityEI)集中在18-26μA之間。 (3)電刺激聽皮層對下丘神經(jīng)元方位敏感性的影響 在自由聲場的聲刺激條件下,在86個下丘神經(jīng)元上,考察了電刺激聽皮層對其方位敏感性的效應。當給予聽皮層電刺激時,對下丘神經(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)生轉移,稱為Ⅰ類神

10、經(jīng)元(45個,52.3％);另一類為最佳方位角度不變,稱為Ⅱ類神經(jīng)元(41個,47.7％)。在最佳方位角發(fā)生轉移的Ⅰ類神經(jīng)元中,完整記錄了19個神經(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);角度范圍AR變窄的稱為Ⅰb類神經(jīng)元,(8個)。在最佳方位角不發(fā)生轉移的Ⅱ類下丘神經(jīng)元中,完整記錄了31個神經(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);角