聽皮層和中腦下丘對(duì)聽覺信息頻率和空間編碼的研究

1、聽皮層和中腦下丘對(duì)聽覺信息頻率和空間編碼的研究【摘要】：本報(bào)告以蝙蝠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)聽皮層和中腦下丘對(duì)聽覺信 息的頻率和空間的編碼進(jìn)行了研究。 本研究中，用電刺激結(jié)合雙聲抑 制的方法，首次發(fā)現(xiàn)了聽皮層在調(diào)制下丘聽神經(jīng)元興奮性頻率調(diào)諧曲 線的同時(shí)，也伴隨著對(duì)抑制性頻率調(diào)諧曲線的調(diào)制，并提示，聽皮層 有可能通過改變下丘聽神經(jīng)元抑制區(qū)的大小來調(diào)制興奮性頻率調(diào)諧 曲線。用電刺激結(jié)合微電泳的方法，首次用生理學(xué)的方法證實(shí)了聽皮 層調(diào)制下丘中央核聽覺信息處理的一條神經(jīng)通路，即聽皮層發(fā)出下行 興奮性輸入興奮下丘外側(cè)核，然后自下丘外側(cè)核發(fā)出抑制性輸入抑制 下丘中央核，從而實(shí)現(xiàn)聽皮層對(duì)下丘中央核聽覺信息的調(diào)制。 在

2、自由 聲場(chǎng)條件下，研究了聲源方位對(duì)下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧特性的影響。 結(jié)果表明，聲源方位對(duì)下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧曲線的銳度、最低閾值 有影響，多數(shù)神經(jīng)元在記錄部位同側(cè)的頻率調(diào)諧曲線的銳度比對(duì)側(cè) 大，最低閾值比對(duì)側(cè)高。聲源方位對(duì)大多數(shù)神經(jīng)元的最佳頻率無影響。 聲源方位對(duì)神經(jīng)元頻率調(diào)諧曲線影響的機(jī)制可能是抑制性和興奮性 輸入的比例不同相互整合的結(jié)果。在下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧方向敏感 性的形成中，GABA能抑制有至關(guān)重要的作用。當(dāng)聲源方位由記錄部 位對(duì)側(cè)移向同側(cè)時(shí)，大多數(shù)神經(jīng)元接受的GABA能抑制性輸入的量 增加，與興奮性輸入整合后，導(dǎo)致了頻率調(diào)諧特性的方向性差異。本 研究首次提出了聽皮層調(diào)制皮層下神經(jīng)元

3、方向性性信息的概念，并發(fā)現(xiàn)，下丘神經(jīng)元頻率調(diào)諧的方向敏感性的形成中，聽皮層的下行調(diào)制yiT論女第表匸家有重要作用。聽皮層的抑制性影響使大多數(shù)神經(jīng)元在蝙蝠最敏感的聲 源方位C-40的頻率分辨能力明顯提高，同時(shí)使C-40。和1-40的最低 閾值的差別進(jìn)一步增大，提高了信噪比，提高下丘聽神經(jīng)元對(duì)聲源方 位和最佳頻率的分辨能力。本研究還提示，聽皮層對(duì)下丘神經(jīng)元頻率 調(diào)諧的方向敏感性的調(diào)制，可能是通過改變神經(jīng)元在不同聲源方位的 抑制區(qū)的大小實(shí)現(xiàn)的。 通過對(duì)幼年（出生后第四周）和成年蝙蝠下丘聽 神經(jīng)元頻率調(diào)諧的方向敏感性的比較，發(fā)現(xiàn)幼年蝙蝠頻率調(diào)諧的方向 敏感性比成年蝙蝠差，并認(rèn)為可能是動(dòng)物發(fā)育過程中，下

4、丘的興奮性 和抑制性輸入的整合也有一個(gè)發(fā)育的過程。用聲暴露結(jié)合免疫組織化 學(xué)方法研究了鼠耳蝠腦干聽覺系統(tǒng)Fos的表達(dá)，博士后研究報(bào)告聽皮 層和中后下丘對(duì)聽覺信啟、頻率和金門編碼的研究廠中文摘要J作者K4平導(dǎo)師41 0總發(fā)現(xiàn)在腦干聽核團(tuán)耳蝸核、斜方體核、上橄欖核、 外側(cè)丘系的部分神經(jīng)元為F。S陽(yáng)性。在下丘、上主也有少量的陽(yáng)性 神經(jīng)元。在腦橋核、腦千網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、小腦間置核，齒狀核有少量的FOS陽(yáng)性胞體。當(dāng)一側(cè)耳堵塞暴露時(shí)，F(xiàn)OS陽(yáng)性胞體的分布與為堵 塞時(shí)基本一致，但雙側(cè)FOS陽(yáng)性細(xì)胞呈非對(duì)稱性分布。第一部分大 棕幅聽皮層對(duì)中腦下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧曲線的調(diào)制及調(diào)制及調(diào)制 機(jī)制的研究第一章聽皮層對(duì)下丘聽

5、神經(jīng)元興奮性和抑制性頻率調(diào)諧 曲線的調(diào)制，BrainResearch 1999在自由聲場(chǎng)條件下，用雙聲抑制的 方法結(jié)合電刺激的方法研究了聽皮層對(duì)下丘對(duì)下丘聽神經(jīng)元興奮性 和抑制性頻率調(diào)諧曲線的調(diào)制。 研究發(fā)現(xiàn)， 聽皮層對(duì)下丘的抑制性影 響使興奮性調(diào)諧曲線變窄，同時(shí)使抑制性頻率調(diào)諧曲線不對(duì)稱地?cái)U(kuò)大，聽皮層的易化性影響與之相反。該發(fā)現(xiàn)支持了以前關(guān)于聽覺系統(tǒng) 中通過廣泛的抑制作用來調(diào)制聽覺信息處理的假說。 第二章大棕幅聽 皮層對(duì)中腦下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧曲線的調(diào)制科學(xué)通報(bào)，2000用雙聲刺激的方法和電刺激技術(shù)，進(jìn)一步研究了在激活聽皮層前后下丘聽 神經(jīng)元興奮性和抑制性頻率調(diào)諧曲線的銳度、頻率強(qiáng)度反應(yīng)區(qū)域

6、、最 低閾值的協(xié)同變化.結(jié)果表明，聽皮層的抑制性影響使下丘聽神經(jīng)元 興奮性頻率調(diào)諧曲線的銳度增加、 最低閾值升高、頻率強(qiáng)度反應(yīng)區(qū)域 減小，同時(shí)使抑制性頻率調(diào)諧曲線的銳度減小、最低閾值下降、頻率 強(qiáng)度反應(yīng)區(qū)域增大.聽皮層的易化性影響與之相反.在聽皮層的抑制 性影響中，興奮性與抑制性頻率調(diào)諧曲線的頻率強(qiáng)度反應(yīng)區(qū)域變化的 百分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān).本研究結(jié)果提示，聽皮層可能通過調(diào)制下丘聽 神經(jīng)元的抑制性頻率調(diào)諧曲線來提高下丘聽神經(jīng)元對(duì)頻率信息的處 理能力.第二部分大棕幅聽皮層對(duì)下丘神經(jīng)元聽覺信息調(diào)制的神經(jīng)通 路的研究第三章一條自下丘外側(cè)核到下丘中央核的聽皮層下丘調(diào)制 通路3L博士后研究報(bào)告聽皮層和中歷下立

7、對(duì)聽覺信息頻率和空間編 碼的研究廠中文摘要J作十張喬年導(dǎo)師孫O總本研究的目的為了證 實(shí)我們?cè)谝郧暗膱?bào)道中關(guān)于聽皮層調(diào)制下丘聽信息通路的假設(shè)：聽皮層發(fā)出下行興奮性輸入至下丘外側(cè)核，然后再由下丘外側(cè)核發(fā)出抑制 性輸入至下丘中【關(guān)鍵詞】：【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)【學(xué)位級(jí)別】：博士【學(xué)位授予年份】：2001【分類號(hào)】：Q42【目錄】：目錄3-4中文摘要4-9英文摘要9-14第一部分大棕蝠聽皮 層對(duì)中腦下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧曲線的調(diào)制及調(diào)制機(jī)制的研究14-29第一章Corticofugalregulatio no fexcitatorya ndi nhibitoryfreque ncytu ning

8、curvesof bati nferiorcollicularneuro nsBrainRes1999Sep11;841(1-2):184-18816-21第二章Corticofugalmodulati ono ffreque ncyt unin gofi nferiorcollicularneuronsinbi gbrow nbat,EptesicusFuscusChi neseScie nceBullet in,200021-2第二部分 大棕蝠聽皮層對(duì)下丘神經(jīng)元聽覺信息調(diào)制的神經(jīng)通路的研究29-47第二早Acorticofugalpathwaythroughexternal nu cleu

9、stoce ntral nu cleusofinferiorco lliculusinbigbrownbat,Eptesicusfuscus30-47第三部分大棕蝠下丘聽神 經(jīng)元頻率調(diào)諧的方向敏感性及其形成機(jī)制研究47-94第四章大棕蝠下丘聽神經(jīng)元頻率調(diào)諧的方向敏感性生物物理學(xué)報(bào)2000,16(1):81-8848-56第五章TheroleofGABAergic in hibiti onon directi on-depe nden tsharpe ningoffreque n cytu nin gi nbati nferiorcollicularneuro nsBrainRes2000Apr17;862(1-2):12 7-3756-67第六章Corticofugalmodulati ono ffreque ncyt unin 論女第表匸家：uron svarieswithso un ddirecti on67-88第七章Comparis ono fFree-FieldFreque ncyT unin gCharacteristicsofSingleNeuro n sin theI nferiorColliculusofJuve ni