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

1、聽覺可塑性機制是神經科學的研究熱點?？伤苄允强刂拼竽X易變性和適應性的總機制。人腦的許多重要功能，如感知、學習、記憶、語言、意識、情緒、運動控制等都與聽覺感知密切相關。聽覺可塑性是指聽覺系統(tǒng)結構和功能隨環(huán)境條件改變而改變的能力。
　　 在我們研究聽覺可塑性中，需要長時間記錄觀察神經元的聲反應特性的變化情況。那么在麻醉條件下，神經元聲反應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元功能的影響是否存在

2、。因此，我們就麻醉對聽覺神經元的影響作必要探索。
　　 第一部分，本實驗以動作電位發(fā)放數(SC)及特征頻率條件下第一動作電位延時(FSL)為指標，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元動作電位發(fā)放數及第一動作電位延時隨麻醉代謝過程的變化趨勢。以神經元頻率響應曲線( FRC)為指標，單次腹腔注射烏拉坦后，觀察豚鼠初級聽皮層神經元頻率響應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:細胞外記錄，選用不同聲強，即0～80dB，步階為10dB，特征頻率(CF)、每強度下隨即重復40次聲刺激，3分鐘為一時間段。重復記錄。重復不同頻率強度掃描紀錄FRC。數據處理:分析CF，MT+30

4、dB SPL條件下，計算各時間段的動作電位發(fā)放數及第一動作電位延時。比較動作電位發(fā)放數及第一動作電位延時在麻醉過程中的變化趨勢。對比麻醉過程不同時間段頻率響應曲線，觀察烏拉坦麻醉對神經元頻率響應曲線的影響。
　　 結果:
　　 1）戊巴比妥鈉麻醉組:麻醉對神經元動作電位發(fā)放數的影響表現在:記錄的開始一段時間，動作電位發(fā)放數逐步減少;隨麻醉作用時間延長發(fā)放數逐步增加;后期動作電位發(fā)放數逐步減小。對神經元第一動作電位延時影響

5、表現在:記錄3小時內，第一動作電位延時逐步延長;3小時后，特征頻率條件下的第一動作電位延時逐步減小。
　　 2）烏拉坦麻醉組:麻醉對動作電位發(fā)放數的影響表現在:隨麻醉作用時間延長發(fā)放數逐步增加，麻醉作用后期動作電位發(fā)放數隨時間延長而逐步減小。麻醉對特征頻率的第一動作電位延時的影響表現在:第一動作電位延時(FSL)隨麻醉時間延長而逐步增大。一段時間后逐步穩(wěn)定在某一水平。
　　 3）神經元特征頻率和頻率響應曲線(FRC)受麻

6、醉的影響較小。
　　 結論:
　　 烏拉坦麻醉作用時間長，作用穩(wěn)定，對神經元特征頻率無影響的特點滿足長時間動物實驗要求。
　　 第二部分，如微電流刺激豚鼠聽皮背后區(qū)神經元，聽皮層前區(qū)神經元出現哪些聲反應特性改變？我們可以借此推測聽皮層前區(qū)與聽皮層后區(qū)神經元投射關系。
　　 方法:
　　 1）實驗動物: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神

7、經元，再用不同頻率及不同聲強的短純音掃頻記錄聽皮層神經元的頻率調諧曲線。
　　 3）用電刺激強度為800nA，時程為200us，頻率為6Hz的微電流刺激聽皮層后區(qū)神經元30min后，記錄一次聽皮層前區(qū)的神經元的聲反應頻率調諧曲線。數據處理:TDT在線讀取神經元的聲反應閾值，Q值及特征頻率。
　　 結果:
　　 實驗共記錄42個神經元，其中初級聽皮層記錄到21個神經元。電刺激聽覺皮層后區(qū)神經元后，初級聽皮層神經元聲

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

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

10、6～7（均值3.7）;4個神經元Q10值不變。6個MT增大的神經元中，4個神經元Q10值減小，減小范圍7.3～12（均值5.1）;2個神經元Q10值未變;5個MT不變的神經元，Q10值不變。
　　 結論:
　　 微電流刺激聽覺皮層后區(qū)后，初級聽覺皮層神經元聲反應特性出現變化，這種變化主要表現為興奮性作用。引起這種原因的可能因素有:
　　 1）復雜的皮層內部神經網絡的相互作用;
　　 2）邊緣系統(tǒng)參與的結果