大棕蝠下丘对串声重复率的编码及听觉掩蔽效应.doc

大棕蝠下丘对串声重复率的编码及听觉掩蔽效应【摘要】：自然界中，如青蛙的求偶叫声，蝙蝠回声定位的超声信号，周围环境的各种噪声，人类的语言交流等，声音的特性十分复杂。下丘是接收低级听觉中枢各种上行传入投射的第一个重要的汇聚点。研究表明，下丘神经元对声信号的反应特性与低级听觉中枢神经元不同。它把低级中枢传入的兴奋性和抑制性信息进一步加工整合，然后传出信号到丘脑内侧膝状体，再到听皮层。同时，下丘的传出信号还投射到运动控制系统(如上丘、脑桥核、小脑等)，直接参与对运动的控制，是联系感觉与运动的重要中继站。回声定位蝙蝠听觉系统十分发达，是听觉研究中重要的实验动物，在行为学、生理学、神经解剖学等各方面积累了丰富的研究资料。蝙蝠在回声定位的不同时期，发出重复率不同的超声信号，不同距离目标的回声强度及发声与回声之间的时间间隔，代表着不同目标的大小和距离而被蝙蝠识别。本研究的第一部分实验内容，采用不同重复率的串声刺激，模拟自然状态下蝙蝠回声定位的不同时期回声的重复率，研究GABA对下丘听神经元不同重复率串刺激的强度、频率敏感性的调制作用。本研究的第二部分实验，采用双声刺激方法，改变双声刺激的强度及间隔时间，模拟蝙蝠回声定位过程中发出的超声信号、不同距离目标的回声信号，研究下丘神经元对不同强度、间隔时间的双声刺激的反应特性。本研究结果对了解中枢神经元加工、整合复杂声信号的神经机制，具有重要理论意义，国内外尚未见同类研究的系统报道。摘要大棕幅下丘对串声重复率的编码及听觉掩蔽效应一、GABA对下丘神经元串声刺激诱发的听反应的调制实验在门只大棕幅（Eptesicusfgycus上进行，采用电生理学结合微电泳技术。用重复率为10pps、30pps、90pps，亏经u的最佳频率（besfrequency3BF）的串声未激，调节声刺激强度（intensity），记录神经元反应放电率，得出强度放电率函数曲线（rateintensityfunction，AIF）；用重复率为10pps、30pps、90pps，强度为阈上20dB的串声刺激，调节声音频率，记录神经元放电率，得出频率放电率函数曲线（lsolntensltyfrequencytuningcurve，IFTC）。分析GABA调朱下丘神经元时间编码模式，以及对不同重复率串刺激强度、频率敏感性的影晌。回GABA能抑制调制大棕幅下丘听神经元时间编码模式本实验所记录的58个下丘神经元中，所有神经元对10pps、30pps的串声刺激均能产生跟随反应，即神经元对串刺激的每一个声信号均能产生听反应。但不同神经元对90PPS的跟随反应能力不同，32个O6杆经元对90PPS的串刺激产生跟随反应，26个p4广经元对90pps的串刺激不能产生跟随反应。微电泳bicuculline阻断GABA的抑制作用后，门个o2杆经元反应放电率及反应模式没有变化，45个8）神经元放电率有不同程度的增加。对90pps串刺激能产生跟随反应的下丘神经元，微电泳bicuculline使17个仅9杆经元放电率增加，但仍表现为跟随反应：9个厂）神经元表现为放电率增加，但只对前100ms的串刺激产生反应，并且放电密集，而对后200ms的串刺激只产生少量的放电。对90pps串刺激不能产生跟随反应的下丘神经元，微电泳bicucullne，15个C6杆经元表现为放电率增加，在前几十毫秒范围内有较多的放电反应，后续的反应很弱：4个杆经元只对第一个声刺激产生强烈的放电反应，而后放电急剧减少。推测下丘在编码串声刺檄时间信息的过程中，GABA对神经元产生抑制作用的神经通路可能与Glycine抑制通路不同，或是由于神经细胞自身的生理、生化特性所决定，因此表现出与低级听觉中枢神经元（如上橄揽核，外侧丘系等）不同的时间编码模式。提示中脑下丘神经元对高重复率串刺激的反应特性，有了进一步的分化。2GABA调制下丘神经元对不同重复率串刺激的强度敏感性门）重复率对神经元强度敏感性的影响以强度放电率函数曲线（RIF）DRynamicrange贞斜率作为神经元强度敏感性指标，其中DR为函数曲线最大放电率的90对应的刺檄强度与最小放电率以上2摘要大棕幅下丘对串声重复率的编码及听觉掩蔽效应10对应的刺激强度之差，斜率为DR范围内曲线的斜率；DR越小，斜率越大，神经元的强度敏感性越强。共分析34个下丘神经元。其中8个仅4杆经元对90PPS不能产生跟随反应，从10pps到30pps日，DR变刁，斜率变大；从30pps到90pps?【关键词】：【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2002【分类号】：Q43【目录】：中文摘要5-13英文摘要13-20第一章GABA对大棕蝠下丘神经元串声刺激听反应的调制20-65前言22-23方法和步骤23-25结果25-29一、GABA能抑制调制大棕蝠下丘听神经元时间编码模式25-26二、GABA调制下丘神经元对不同重复率串刺激的强度敏感性26-28三、GABA调制下丘神经元对不同重复率串刺激的频率敏感性28-29讨论29-34参考文献34-38图表及图版说明38-65第二章大棕蝠下丘听神经元对不同强度和间隔时间双声刺激的反应特性65-106前言67-68方法和步骤68-70结果70-74一、前掩蔽效应70-73二、后掩蔽效应73-74三、延迟调谐74讨论74-79参考文献79-83图版及