电刺激蝙蝠小脑对下丘神经元听反应的影响

实验在34只长翼蝠(Miniopterus schrebersi)上进行.使用玻璃微电极在中脑下丘中央核记录听神经元电反应.电刺激点分别位于小脑蚓部、半球和绒球小结叶共观察了515个对超声刺激产生反应的下丘听神经元.当电刺激小脑时,有171个(占33.2%)神经元听反应受到影响.其中126个(占24.5%)表现为抑制,45个(8.7%)表现为易化.抑制效应表现为神经元所反应放电频数降低和反应潜伏期延长.易化效应则相反.抑制与易化潜伏期一般都在6毫秒以上.抑制效应与电刺激强度、声刺激强度以及声刺激和电刺激的时间间隔有关.抑制和易化性影响都是双侧性的.     

幼年蝙蝠下丘神经元的听空间特性

实验分别在出生后４周龄的幼年和成年鲁氏菊头蝠（Ｒｈｉｎｏｌｏｐｈｕｓｒｏｕｘｉ）上进行。使用移动声刺激装置,高频喇叭可在动物头部前方水平方向１８０度、垂直方向６０度的范围内移动。玻璃微电极记录单个神经元的听反应。实验考察了幼年和成年动物下丘神经元的听空间特性,共观察了３０１个神经元,其中幼年动物１４８个,成年动物１５３个。结果表明,４周龄的幼年动物下丘听神经元已表现出方向敏感性,即每个听神经元均有一个特定的最佳反应中心和反应域。但神经元听反应中心在听空间的分布相当弥散,大多数位于对侧水平方向２０—８０度、垂直方向上下１５度范围内。而成年动物听神经元反应中心的分布则相当集中,局限地分布于对侧水平方向２８－５０度,垂直方向０—１０度范围内,两者构成明显差异。     

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)及荷包牡丹碱对不同年龄蝙蝠下丘神经元听反应的影响

分别对出生后第２周和第４周的中华鼠隔蝠中脑下丘中央核１２１个听神经元进行了考察,同时与成年动物进行比较。结果表明,微电泳ＮＭＤＡ对下丘中央核绝大部分听神经元具有易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加,反应阈值下降,频率谐曲线增宽。     

电刺激大马蹄蝠听皮层对下丘神经元听觉敏感性的影响

实验在１２只大马蹄蝠上进行。用常规电生理学方法研究了电刺激听皮层对下丘２１２个神经元的听反应的影响,结果表明,有３２个神经元的听反应被抑制,１９个神经元的听反应褐易化。     

单耳堵塞对蝙蝠下丘GABA阳性反应神经元的影响

已有的研究表明,单耳堵塞可以使中脑下丘神经元的听空间反应特性改变,而神经元听空间特性的形成与中枢中的周边抑制有关,是神经元的兴奋性中心区域与抑制性周边区域相互作用的结果［１］。γ－氨基丁酸（Ｇａｍｍａ－ａｍｉｎｏｂｙｔｒｉｃａｃｉｄ,ＧＡＢＡ）作为中...     

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)及荷包牡丹碱对不同年龄蝙蝠下丘神经元听反应的影响

分别对出生后第２周和第４周的中华鼠耳蝠（Ｍｙｏｔｉｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）中脑下丘中央核１２１个听神经元进行了考察,同时与成年动物进行比较。结果表明,微电泳ＮＭＤＡ对下丘中央核绝大部分听神经元（２周龄、４周龄和成年动物分别为９６％、９５％和９６％）具有易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加、反应阈值下降、频率调谐曲线增宽。ＮＭＤＡ的易化性效应部分地与动物的周龄相关,表现为对听反应阈值和听反应脉冲发放率的易化效应在出生后２－４周逐渐增强,但４周以后的易化效应趋缓;微电泳ＧＡＢＡＡ受体的特异性拮抗剂Ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ,对神经元的听反应也呈现易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加,反应阈值降低和频率调谐曲线增宽等。实验结果还提示,ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ对下丘神经元听反应的易化作用,在出生后早期呈持续增强趋势。ＮＭＤＡ和ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ的效应与动物周龄之间的关系略有差异,是否提示着下丘中央核ＮＭＤＡ受体和ＧＡＢＡＡ受体在出生后的发育进程有所差别,尚待进一步探讨。     

菲菊头蝠的下丘神经元基本声反应特性

自由声场刺激条件下,采用单单位胞外微电极记录方法,研究了一种未被研究过的恒频/调频(CF/FM)蝙蝠———菲菊头蝠(Rhinolophuspusillus)的下丘神经元基本声反应特性,其结果发现,在所得的110个下丘神经元中,发放类型包括相位型(54·5%)、紧张型(25·5%)、持续型(7·3%)、梳齿型(7·3%)和暂停型(5·4%)等5种类型。记录深度在208~1855(829·0±328·1)μm之间,最佳频率在16·7~75·6(38·9±15·7)kHz之间,最小阈值在5~74(34·7±13·6)dBSPL之间,阈上10dBSPL潜伏期在5·0~27·5(15·2±3·9)ms之间。最佳频率随记录深度的增加而增大(r=0·9578,P<0·001);记录的54个频率调谐曲线(FTCs)均为开放型,其中52个为单峰型,2个为双峰型。52个单峰型FTC的Q10-dB值介于1·56~31·61之间,并且大部分是狭窄型(Q10-dB值>5),占69·2%(36/52),少部分为宽阔型(Q10-dB值<5),占30·8%(16/52)。2个双峰型神经元FTC在低频处为宽阔型,高频处为狭窄型,Q10-dB值分别为1·95、8和2·89、6·51。共获得34个神经元的强度-发放率函数(RIFs),可分为单调型、非单调型和饱和型。结合先前所研究的FM蝙蝠———普通伏翼蝠(Pipistrellusabramus)下丘神经元的基本声反应特性,比较分析了CF/FM蝙蝠与FM蝙蝠下丘神经元的声反应差异及其行为学意义。     

小鼠下丘神经元声反应的性别差异

采用自由声场的纯音短声刺激研究昆明小鼠下丘神经元听反应特征的性别差异。结果表明,①下丘神经元放电形式雌性以相位型为主,雄性以持续紧张型为主,且持续紧张型出现率存在明显的性差(P<005);②最佳频率分布雌雄都主要集中在10～20kHz,而潜伏期分布雌性较雄性集中;③最小阈值分布雌性主要集中于40～63dBSPL,而雄性无明显的集中区;④神经元最大发放雌性明显高于雄性(P<001);⑤脉冲发放函数和潜伏期函数的类型雌雄相同,但非单调型潜伏期函数出现率雄性明显高于雌性(P<001);⑥小鼠下丘神经元频率调谐曲线被分成五类,各类出现率在雌雄间无明显差异,但宽阔型频率调谐曲线百分率雌性明显高于雄性(P<005),且雌性频率调谐曲线高频边反转斜率明显高于雄性(P<005)。因此提示,雌雄小鼠下丘神经元声反应特征存在一定的差异。     

电刺激蝙蝠小脑对中脑上丘神经元听反应的影响

实验在２３只成年中华鼠耳蝠（Ｍｙｏｌｉｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）上进行。使用常规电生理学方法,观察了电刺激小脑对上丘神经元听反应的影响。在所观察的１７１个上丘神经元中,有１１６个（占６７．８４％）神经元听反应受到影响,其中７２个（占４２．１１％）表现为抑制效应,４４个（占２５．７３％）为易化效应。刺激小脑对上丘神经听反应的影响是双侧的。抑制或易化程度与电刺激强度、声刺激强度以及声、电刺激间隔有关。结果提示,小脑可以对上丘神经元听反应进行调制,这种调制作用可能是小脑调控回声定位过程中听觉－运动的中枢机制之一。     

菊头幅出生后下丘听神经元反应特性的演化

实验在出生后1周到6周的幼年和成年鲁氏菊头蝠(Rhinolophusrouxi)上进行。结果发现,出生第1周的动物下丘听神经元对超声刺激反应的最佳频率低,潜伏期长,阈值高。它们的平均值分别为:31.24±14.08千赫,16.56±3.83毫秒和74.24±6.22dB。同时,调谐曲线宽阔,Q10-dB值小,其均值为2.34±0.96。随着周令增长,上述特性逐渐改变。到第6周时,最佳频率的均值发展到70.16±19.16千赫,最佳频率分布峰值也移至75—85千赫的高频段,反应潜伏期均值降至8.12±1.86毫秒,阈值均值降至32.82±26.36dB,已出现相当多具有非常陡削调谐曲线的神精元,Q10-dB值在20以上者占到80％,有的高达100以上,已接近成年动物。     

菊头幅出生后下丘听神经元反应特性的演化

实验在出生后1周到6周的幼年和成年鲁氏菊头蝠(Rhinolophusrouxi)上进行。结果发现,出生第1周的动物下丘听神经元对超声刺激反应的最佳频率低,潜伏期长,阈值高。它们的平均值分别为:31.24±14.08千赫,16.56±3.83毫秒和74.24±6.22dB。同时,调谐曲线宽阔,Q10-dB值小,其均值为2.34±0.96。随着周令增长,上述特性逐渐改变。到第6周时,最佳频率的均值发展到70.16±19.16千赫,最佳频率分布峰值也移至75—85千赫的高频段,反应潜伏期均值降至8.12±1.86毫秒,阈值均值降至32.82±26.36dB,已出现相当多具有非常陡削调谐曲线的神精元,Q10-dB值在20以上者占到80％,有的高达100以上,已接近成年动物。     

电刺激蝙蝠中脑上丘对下丘听神经元电活动的影响

实验在24只鲁氏菊头蝠(Rhinolophus rouxi)上进行.使用玻璃微电极在中脑下丘中央核记录听神经元电反应.刺激点位于上丘核.共观察了294个对超声刺激产生反应的下丘听单位.当电刺激上丘时,有122个听单位的反应受到影响,占所观察总数的41.5%.其中96个单位表现为抑制性影响(占32.65%),26个单位表现为易代性效应(占8.84%).其余172个单位不受上丘刺激的影响(58.50%).实验中发现,上述抑制潜伏期一般在5毫秒以上,抑制时程较长.抑制程度与上丘刺激电流强度呈相关关系(r=0.99).实验中还发现,刺激上丘同样可抑制部分下丘神经元的自发放电活动,其抑制后效应相当长,有的可达120毫秒以上.     

蛙下丘听觉神经元对双耳强度差检测功能的建模和仿真

建立了蛙下丘听觉神经元对双耳刺激强度差检测功能的一个数学模型。按此模型所作的计算机仿真和相应实验结果比较的一致性支持了下列假设 :下丘中的EO神经元对同侧刺激不产生反应可能是由于接受了来自同侧的强烈抑制性输入 ,从而掩盖了它同时接受到的来自同侧耳的兴奋性输入。而来自同侧的抑制性输入 ,与来自对侧的兴奋性输入可能通过突触前抑制的相互作用 ,则导致了EE神经元的双耳抑制现象。     

小鼠下丘听觉神经元的方位角灵敏度

声源定位是听觉系统的主要功能之一。下丘作为听觉中脑的重要组成部分,在声源定位的过程中起到非常重要的作用。应用胞外记录方法研究小鼠下丘神经元对自由声场内不同方位声刺激的调谐特性。实验记录了100个下丘神经元,根据神经脉冲发放数与声源方位角关系曲线、最佳方位角(best azimuth, BA)位置和优势方位角范围(preferred azimuth range, PAR),可将其分为4类:对侧极大型神经元占79%,PAR为52.3°;双峰型神经元占14% ,PAR为68.0°;全向型神经元占5%,PAR为169.6°;同侧极大型神经元占2%,PAR为66.5°。实验结果说明,小鼠下丘神经元对方位角有很好的表达,对声源方位有选择性,并表明声音的方位信息在下丘进行了加工整合。本文还就下丘神经元方位编码的机制进行了探讨。     

下丘神经元声信号处理过程中的频谱整合

自由声场条件下,采用特定双声刺激、双电极同步记录方法研究了下丘神经元的频谱整合作用。实验在6只大棕蝠(Eptesicus fuscus)上进行,共获得22对频谱整合相关的配对神经元。结果显示：(1)81．8％(36／44)的配对神经元产生相互抑制性频谱整合,18．2％(8/44)为相互易化性频谱整合;(2)频谱整合的范围主要在20～30kHz之间,其中约一半(45．5％,20/44)的配对神经元其最佳频率差小于2kHz,但也可见最佳频率差大于10kHz的配对神经元(13．6％,6/44)产生频谱整合;(3)下丘神经元的频率及强度选择性受频谱整合作用的调制。推测等频层内及等频层之间的下丘神经元在声信号处理过程中存在相互作用机制,以利于对复杂声信号的加工。     

大棕蝠下丘听神经元频率调谐的方向敏感性

实验在8只大棕蝠(Eptesicusfuscus)上进行.选取了5个声源方位记录部位对侧80°(C-80°)、40°(C-40°)、0°和同侧40°(I-40°)、80°(I-80°).下丘听神经元的频率调谐曲线的形状有三种V型、封闭型和U型.以C-40°的频率调谐曲线为对照,声源方位改变时,多数神经元频率调谐曲线的形状和最佳频率不变.多数神经元在声源方位由记录部位对侧转向同侧时,频率调谐曲线的锐度(以QndB值为指标)由小变大;神经元在I-80°、I-40°的QndB值显著高于C-80°、C-40°、0°的QndB值.在所观察的47个神经元中,5个声源方位的最低阈值的平均值有显著差异,由高到低的分布为MTI-80°＞MTI-40°＞MT0°＞MTc-80°＞MTc-40°.我们推测,声源方位对神经元频率调谐特性影响的机制,可能是抑制性和兴奋性输入的比例不同而相互整合的结果.