CF-FM蝙蝠听中枢神经元处理行为相关声信号的神经机制

蝙蝠具有高度发达的回声定位系统,能够准确地处理和整合不断变化环境中的声学参数,以保持最佳的生理和行为状态。这种行为的神经生理机制已经得到了广泛的研究。本文主要探究了CF-FM蝙蝠听觉中枢处理种属特异性声信号、共变参数、多普勒频移补偿信号及多谐波声信号的神经机制,可有助于了解回声定位蝙蝠处理行为相关声信号的神经策略。同时本文也提出将来可以CF-FM蝙蝠作为模式动物进行更深入的胞内研究。     

高压氧不同给氧时机对豚鼠听觉声损伤防治效果的观察

将四组豚鼠在125dBSPL,1KHz强声中暴露3小时。一组动物于声暴露前后吸空气作为对照组。其余三组动物吸2ATA高压氧(HBO),每次30分钟。其中于声暴露前吸1次者为预防组;于声暴露后连续吸14天次者为治疗组;于声暴露前吸1次,声后吸14天次者为HBO防治组。声暴露后,各组动物短声诱发皮层听区电位听阈上升。对照组听力损失最重,达70dB;预防组和防治组仅损失53dB和51dB(同对照组比P<0.01);治疗组损失68.5dB。短纯音测昕结果与此类似。对照组耳蜗病理损伤长度平均为527μm;预防组和防治组分别为142μm和106μm(P<0.05);治疗组为295μm。由此可以认为HBO对声损伤具有显著的预防作用。 文中讨论了高压氧的预防机理及其治疗作用     

急性低氧时豚鼠声信号传入的变化

本工作的目的是研究急性高原低氧对豚鼠听觉传入功能的影响。２０只豚鼠分为４组,分别接受模拟海拔高度为５０００、６０００、７０００和８００ｏｍ的急性低氧暴露,于不同时间测定听觉脑干诱发反应各波的潜伏期、峰间期、振幅和ＩＩＩ波的电反应阈（听阈）。结果如下：当升至预定的海拔高度和在低氧维持阶段,６０００ｍ以上组各波潜伏期延长,其中ＩＩ波变化更明显;回到海平面高度后逐渐恢复,１ｈ内基本可恢复正常;潜伏期变化的程度与海拔高度有关。在低氧阶段各波振幅普遍下降,回到海平面高度后逐渐回升,但恢复至正常所需时间较长。在升至预定的海拔高度和其后低氧维持阶段,各组动物的听阈均上升,脱离低氧后即可迅速恢复,１ｈ内可恢复正常。结果表明,急性高原低氧使听觉脑干传导时间延长,传入神经元兴奋性降低,听敏度下降,因而可以推测它能影响声信号的传入。     

广义时频分析方法在耳声发射研究中的应用Ⅱ.短声与短纯音诱发耳声发射信号的时频分布

为了进一步探讨耳声发射的产生机制,需要研究不同类型刺激诱发的耳声发射之间的相互关系.主要研究短声与短纯音诱发的耳声发射,用广义时频分析方法中的锥形核分布分别计算了它们的时频分布,从其时频分布分析了它们之间的相互关系.结果表明:具有不同中心频率的短纯音刺激诱发耳声发射的时频分布的迭加与短声刺激诱发的耳声发射的时频分布具有相似性,两者时频分布中的主要频率成分数目、潜伏期和持续时间完全相同,它们高度的相关性支持了短声与短纯音诱发的耳声发射具有共同的产生器的观点.     

长江江豚声信号及其声行为的初步研究

长江江豚的声信号可分为两大类,即高频脉冲信号和低频连续信号。高频脉冲信号可能与回声定位有关,而低频连续信号可能与通信和情感表达有关。不管是高频脉冲信号还是低频连续信号,在豚处于自由状态时,夜间的发声次数要多于白天。       

耳声发射的听觉外周系统主动同态模型

给出了听觉外周系统的主动性模型。该模型是建立在声电等效理论基础上的同态模型。它共分成三个部分：耳道、中耳及内耳耳蜗。整体模型中主动性特征的引入是通过耳蜗部分的受控源来体现的。计算结果表明,该模型能够较好地仿真两种重要的耳声发射－ＴＥＯＡＥ及ＤＰＯＡＥ,且由此模型得到的ＴＥＯＡＥ及ＤＰＯＡＥ在波形的形态及数量关系上都与临床测量结果有较好的一致性     

基于听觉模型的语音信号听觉神经处理

提出一个高层听觉神经系统的计算模型。模型实现了对内侧膝状体和听觉皮层的模拟。在内侧膝状体计算模型中,具体模拟了听觉系统的两条上行通路,其中一条是拓扑的、不可塑的,另一条是非拓扑、可塑的。在听觉皮层计算模型中,构造了多层拓扑自组织网络和复杂序列检测网络,模拟并实现了听觉皮层的等频率带、功能柱、复杂特征检测器和短时记忆等多种结构和功能。     

诱发性耳声发射向40-Hz听觉相关电位及行为反应间的相关分析

以500-Hz短纯音作为刺激声,分别测定了20位受试者(9例正常者,11例耳病患者,共40耳)的诱发性耳声发射(EOAE),40-Hz听觉相关电位(40-Hz AERP)和行为反应三项指标的阈值。结果如下:EOAE阈值的主要分布范围在〔20,60〕dB nHL,该范围耳数是其阈值总范围〔15,70)dB nHL耳数的93％;40-Hz AERP阈值主要在〔20,60〕dB nHL,耳数是其阈值范围〔20,90〕dB nHL耳数的95％;行为阈主要在〔20,40〕dB nHL,耳数是其阈值范围〔15,80〕dB nHL耳数的91％,全部受试者有13耳EOAE未引出(正常者3耳,耳病患者10耳),占总测试耳数的33％。三项指标的相关分析表明:EOAE—40Hz AERP,EOAE—行为反应,40Hz AERP一行为反应的r值分别为0.609(0.002相似文献   

成对短声不同间隔对单、双耳听觉脑干反应的影响——衍生听觉脑干反应方法的应用

采用具有不同间隔(0～32ms)的65dB nHL(正常听力水平)的成对短声刺激,记录20名正常人的单侧耳和两耳交替刺激的听觉脑干反应(ABR)。用计算机从成对短声反应中减去单一短声反应以提取衍生ABR。结果表明,单、双耳的衍生ABR V波振幅在成对短声间隔为0.2～1.5ms时,受到明显影响。单耳的减小54％～65％(P<0.01),两耳的减少46％～53％(P<0.01),但单、双耳的衍生ABR I波振幅未显示显著差异(P>0.05)。该结果说明,高位脑干通路在成对短声间隔为0.2～1.5ms时,不但对同侧耳的第2个短声反应能力降低,而且对来自对侧耳的第2个短声也如此。从而推断,在两耳交替刺激的耳间短声间隔小于2ms范围时,在下丘部位可能存在两耳交互作用。结果还提示,临床检查ABR时,采用的短声刺激间隔至少不应小于30ms。     

Processing of Auditory Midbrain Interspike Intervals by Model Neurons

A question central to sensory processing is how signal information is encoded and processed by single neurons. Stimulus features can be represented through rate coding (via firing rate), temporal coding (via firing synchronization to temporal periodicities), or temporal encoding (via intricate patterns of spike trains). Of the three, examples of temporal encoding are the least documented. One region in which temporal encoding is currently being explored is the auditory midbrain. Midbrain neurons in the plainfin midshipman generate different interspike interval (ISI) distributions depending on the frequencies of the concurrent vocal signals. However, these distributions differ only along certain lengths of ISIs, so that any neurons trying to distinguish the distributions would have to respond selectively to specific ISI ranges. We used this empirical observation as a realistic challenge with which to explore the plausibility of ISI-tuned neurons that could validate this form of temporal encoding. The resulting modeled cells—point neurons optimized through multidimensional searching—were successfully tuned to discriminate patterns in specific ranges of ISIs. Achieving this task, particularly with simplified neurons, strengthens the credibility of ISI coding in the brain and lends credence to its role in auditory processing.     

Hox2 Genes Are Required for Tonotopic Map Precision and Sound Discrimination in the Mouse Auditory Brainstem

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A Sound Quality Objective Evaluation Method Based on Auditory Peripheral Simulation Model

##正## Based on auditory peripheral simulation model, a new Sound Quality Objective Evaluation (SQOE) method is presented,which can be used to model and analyze the impacts of head, shoulder and other parts of human body on sound wave trans-mission.This method employs the artificial head technique, in which the head related transfer function was taken into account tothe outer ear simulation phase.First, a bionic artificial head was designed as the outer ear model with considering the outersound field in view of theory and physical explanations.Then the auditory peripheral simulation model was built, which mimicsthe physiological functions of the human hearing, simulating the acoustic signal transfer process and conversion mechanismsfrom the free field to the peripheral auditory system.Finally, performance comparison was made between the proposed SQOEmethod and ArtemiS software, and the verifications of subjective and objective related analysis were made.Results show thatthe proposed method was economical, simple, and with good evaluation quality.     

心音信号噪声消除的小波变换方法

心音信号幅值小,干扰多,采用常规的时、频域滤波方法往往不能收到良好的效果,本文根据信号和干扰在小波变换下的不同变化特性,利用二进小波变换的模极大值识别出心音信号中的干扰噪声的位置,剔除其相应的小波变换系数后,再通过小波逆变换重构出心音信号,并根据心音信号的特点选取了适当的母小波和分解尺度,给出了利用小波方法去噪前后的实际结果,结果表明,小波变换方法可有效地消除心音信号中的噪声干扰。     

Auditory Cortical Plasticity Dependent on Environmental Noise Statistics

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植物NLR免疫受体的识别、免疫激活与信号调控

高等植物进化出大量膜表面和胞内免疫受体以感知各种病原信号,抵御病原物入侵。其中,细胞表面的模式识别受体感知模式分子后激活基础免疫反应,核苷酸结合和富亮氨酸重复蛋白(NLRs)则通过感知病原微生物分泌的效应蛋白激活特异免疫反应,导致超敏反应与细胞死亡。该文主要综述了NLRs对效应蛋白的识别、植物免疫激活及下游信号调控的最新研究进展。     

偏离最佳频率的声信号对几内亚长翼蝠下丘神经元的前掩蔽

为探讨偏离神经元最佳频率(best frequency,BF)的声刺激对下丘神经元的前掩蔽效应,实验选用5只听力正常的几内亚长翼蝠(Miniopterus magnater),记录它们的下丘神经元对偏离BF的掩蔽声和探测声(BF)的反应.结果发现,当掩蔽声向高或低频方向偏离神经元的BF时,掩蔽效应逐渐降低.根据计算出的...     

普氏蹄蝠下丘单反应和双反应神经元加工多普勒频移补偿信号的特点及生理机制

恒频-调频(constant frequency-frequency modulation,CF-FM)蝙蝠独特的多普勒频移补偿(Doppler-shift compensation,DSC)行为可保证其对回声信息的精确提取.那么听中枢加工DSC信号的适应性机制是什么?本实验模拟CF-FM蝙蝠DSC后的回声定位信号,研究下丘(inferior colliculus,IC)神经元加工DSC信号的特点及生理机制.实验共获得117个IC神经元,在CF-FM声刺激下,神经元表现为single-on(SO,n=83)和double-on(DO,n=34)两种反应模式.无论是在蝙蝠的正向还是负向补偿过程中,SO和DO神经元对回声反应恢复到50%时的双声刺激间隔(inter-pulse interval,IPI)值,均会随补偿条件的改变而发生变化.当双声刺激由无补偿转变为最佳补偿条件时,两类神经元的50%IPI显著缩短(P0.001),但SO神经元50%IPI缩短率超过70%的神经元数目较DO神经元多,且偏好正向补偿的IC神经元中,SO神经元的平均DSC范围也要显著宽于DO神经元(P0.05).该研究结果提示,IC中SO神经元可能较DO神经元更能充分利用蝙蝠DSC行为,来提高对回声反应的恢复能力,以最大程度地获取猎物信息并准确判断与猎物的相对速度.     

小麦叶绿体信号识别颗粒54基因的克隆与分析

根据LWSRC336(GenBank登录号为EV254029)的cDNA序列设计引物,从受条锈菌(Puccinia striifor-misf.sp.tritici)诱导的小麦幼叶中提取总RNA,采用RACE与RT-PCR相结合的技术对该基因克隆.测序结果表明,扩增片段长度为1 725 bp,其中包含一个编码481个氨基酸的开放阅读框,与水稻的叶绿体信号识别颗粒54蛋白高度同源.实时荧光定量PCR分析结果显示,该基因在受条锈菌诱导下,在亲和组合中表达趋势明显下调,而在非亲合组合中的表达在24 h之前呈下降趋势,到24 h最低,在72 h又恢复到正常水平,随后又下降.推测条锈菌侵染小麦后,影响了叶绿体蛋白的运输,进而影响了小麦的光合作用.