鸣禽前脑听觉和鸣唱系统zenk基因的诱导表达

鸣曲和鸣唱行为可以诱导鸣禽前脑不同区域的zenk基因表达.鸣禽听到同类鸣曲时在听觉系统会出现zenk表达,并在致聋后这种诱导消失.而鸣禽鸣唱时,在鸣唱系统同样有zenk基因的表达,且不依赖于听觉反馈,因为致聋鸟只要发声就可以诱导表达.大量的研究表明,zenk基因在听区的诱导表达不仅可对同类鸣曲进行识别,而且在教习曲模板的记忆方面发挥重要作用.鸣唱系统zenk基因诱导表达则主要与鸣曲的产生与维持有关.zenk基因在两个系统中的诱导表达将听觉感知与鸣唱运动紧密联系起来.     

中枢胆碱能系统投射支配鸣禽鸣唱控制系统并调控鸣唱行为

鸣禽因其独特的习得性鸣唱行为,成为了研究运动学习的理想模型。现已证实,鸣禽的鸣唱行为受前脑内的鸣唱控制系统直接调控。有证据显示,鸣唱控制系统内有胆碱能递质及其受体分布,其中发声运动核团接受来自基底前脑中枢胆碱能系统的胆碱能神经支配,其可通过胆碱能递质影响发声运动核团的神经活动,进而影响鸣唱行为。在哺乳动物中的研究证实,中枢胆碱能系统参与了对运动行为和运动学习神经过程的调控。了解中枢胆碱能系统对鸣禽鸣唱行为的调控作用,有助于更好地理解鸣禽鸣唱运动控制和鸣唱学习记忆的神经机制,并可从比较生理学的角度,为研究其它动物感觉运动和学习记忆的神经过程,乃至人类语言产生的神经过程提供重要参考。本文对迄今国内外在胆碱能递质对鸣禽发声运动核团作用受体的选择性及其对神经元活动影响的研究进展进行了综述,为揭示中枢胆碱能系统调控鸣禽鸣唱行为的神经机理提供有价值的线索。     

10种鸣禽控制鸣啭神经核团大小与鸣唱复杂性的相关性

为进一步揭示鸣禽鸣唱行为的神经生物学机制 ,本实验先对 8个科 10种鸣禽的鸣唱行为进行了观察和录音 ,并借助声谱软件分析了每种鸣禽的鸣唱复杂性。鸣唱语句复杂性的评价指标包括 :短语总数、每个短语中所含的平均音节数及音节种类数、所有短语的总音节数及音节种类数、最长短语的音节数及音节种类数。然后 ,测定了前脑三个鸣啭学习控制核团和一个与发声无关的视觉参考核团体积 ,分析了鸣唱语句复杂性和这些核团大小间的相关关系。结果表明 :1)HVC和HVC/Rt与 7种鸣唱语句复杂性指标无关 ;RA和RA/Rt与总音节种类数相关 ;AreaX与总音节数及音节种类数相关 ;2 )HVC/RA和HVC/X比值与多个鸣唱语句复杂性指标相关。结果提示 :鸣禽鸣唱复杂性不同特征可能受不同神经控制     

多巴胺系统调控鸣禽鸣唱相关神经核团及鸣唱行为

鸣禽的鸣唱与人类的语言产生相似,是一种复杂的习得性行为.因此,鸣禽可以作为研究人类语言学习与产生的重要模式动物.鸣禽鸣唱受到相互联系的鸣唱控制核团调控.多巴胺作为脑内重要的神经递质,参与调控哺乳动物多种活动.多巴胺及其受体在鸣禽鸣唱相关神经核团大量分布.近期研究表明,多巴胺通过调控鸣唱相关核团,促进鸣禽幼年期鸣曲学习、成年期鸣曲保持以及求偶性鸣唱的产生.本文结合本课题组的研究工作,对近年鸣禽多巴胺系统调控鸣唱相关神经核团及鸣唱行为的研究进展进行了综述,并提出了多巴胺信号调控鸣禽鸣唱学习行为的潜在机制.     

雌激素对鸣禽中枢神经系统的调控作用

鸣禽是研究人类语言学习与产生的重要模式动物。鸣禽鸣唱需要感知和运动技能学习等神经过程的参与。鸣禽脑内的雌激素主要是雌二醇(estradiol, E2),由脑内睾酮(testosterone, T)通过芳香化酶的作用转化而来。目前已在雌激素对鸣禽中枢神经系统的调控作用方面获得了一系列重要成果,主要集中在雌激素对鸣禽听觉编码、脑损伤修复,以及空间记忆和鸣唱行为的调控作用。该文对雌激素调控鸣禽中枢神经系统进展进行论述。     

鸣禽鸣叫学习的神经生物学机制

鸣禽鸣叫具有复杂的神经生理和生化基础,表现为一种复杂的学习过程。鸣啭控制系统是研究神经系统与学习、行为和发育关系的重要模型。而鸣禽鸣叫学习行为与鸣啭控制系统内长时程增强效应、神经元超微结构的改变和神经核团内的电活动、激素水平高低及其周期性变化、神经元再生或改变、即早基因的表达等方面密切相关。对鸣禽鸣叫的神经生物学机制进行了综述。     

鸣禽发声器官在鸣啭过程中的功能

鸣禽的鸣啭是一种习得行为,与人类的学习过程较为相似.因此鸣禽作为一种动物模型在研究人类学习记忆方面得到广泛的应用.鸣管和鸣肌是鸣禽鸣啭的主要器官,对鸣啭过程起着复杂的调节作用.此外,不同的鸣禽在鸣啭时,其发声器官具有不同的侧别优势.对近年在鸣禽发声器官功能方面的研究进行综述.     

雄激素对鸣禽斑胸草雀鸣唱行为和鸣唱控制系统的调控

雄激素对鸣禽鸣唱具有重要影响。国内外近年研究表明,体内雄激素水平不仅影响鸣禽外部形态,而且影响其鸣唱行为。雄激素(包括衍生物)对鸣唱行为和鸣唱系统的影响是多方面的。本文以本研究组近年在斑胸草雀上的工作为主,总结了雄激素对鸣禽鸣唱行为、鸣唱系统投射神经元兴奋性及突触传递的影响及其与脑内其它递质受体的相互作用。     

鸣禽与人类发声器官及发声行为神经控制通路的比较

与人类语言学习或形成一样,鸣禽鸣唱也是一种发声学习行为,二者具有一定的相似性,例如发声学习过程均需听觉反馈的参与,幼年期具有更强的发声学习能力,可对复杂的声学结构和音节序列进行控制等。尽管鸣禽和人类的发声器官在结构上有很大差异,但二者发声的物理机制仍表现出很强的相似性。虽然相比于其他哺乳动物,鸣禽和人类的亲缘关系很远,但通过对比发声行为产生的基础通路——脑干先天发声控制通路,以及与发声学习相关的更高神经水平的发声运动和学习通路脑区位置、相互联系、功能及基因表达谱,提示鸣禽鸣唱和人类语言的神经控制具有一定的进化相似性。这些共同特征使得鸣禽成为了研究发声学习的理想模型。本文对鸣禽与人类的发声器官及发声行为的神经控制通路进行了比较,并对鸣禽模型在人类失语症治疗研究中潜在的应用前景进行了展望,以期为研究人类语言学习的神经机制及语言障碍的治疗带来理论参考和借鉴。     

雄激素调控鸣禽鸣唱核团对鸣唱行为影响

鸣禽的鸣唱是一种习得性行为,它由脑内离散的神经核团所控制,这些核团相互关联构成鸣唱控制系统.鸣禽体内的性激素可以通过调控鸣唱系统来影响鸣唱行为.研究表明性激素中的雄激素在调节鸣唱稳定性方面发挥关键作用.雄激素可以通过调控细胞增殖、神经元电生理特性、突触传递及相关受体来影响鸣唱控制核团进而导致鸣唱行为改变.本文主要集中在雄激素对鸣禽鸣唱行为调控作用的神经机制研究进展进行论述.