刺激大鼠杏仁外侧核对皮层AⅠ区ON-OFF神经元反应及调谐曲线的影响

在30只氨基甲酸乙酯麻醉的SD大鼠上记录神经元单位放电,观察短纯音诱发的皮层AI区神经元ON－OFF反应的特性及电刺激杏仁外侧核（lateral amygdaloid nucleus,LA)对ON－OFF反应以及调谐曲线的影响。实验证实,AI区神经元ON－OFF反应的模式与纯音刺激的强度、频率及作用时程有关;刺激LA可以抑制ON－OFF反应的放电频数,使反应的阈值升高,或使反应放电构型发生变化;此外,刺激LA能使ON－OFF神经元的调谐曲线变窄,Q10数值增大。研究结果不仅表明ON－OFF神经元能对纯音刺激的时程、强度和频率等多种信息进行编码,而且还证明杏仁外侧核可以在皮层水平参与听觉信息的调制,削弱或衰减某些听觉信息,导致整个调谐曲线上移变窄,从而提高AI区ON－OFF神经元的频率选择性能,有利于检测外界嘈杂环境中特定的听觉信息。     

刺激兔杏仁体影响内膝体听觉神经元的ON-OFF反应

在２３只三碘季铵酚麻痹的新西兰兔上记录细胞外放电,观察短纯音诱发的内膝体神经元ｏｎｏｆ反应的特性及电刺激边缘系统杏仁外侧核（Ｌａｔｅｒａｌａｍｙｇｄａｌｏｉｄｎｕｃｌｅｕｓ,ＬＡｍ）对反应的影响。实验发现,内膝体神经元的ｏｎｏｆ反应与纯音刺激的强度、频率及作用时程有关;刺激ＬＡｍ,可以抑制ｏｎｏｆ反应,或是使ｏｎｏｆ反应放电构型发生变化。ｏｎｏｆ反应是神经元对声音信号作用时程及声音的起止进行编码的方式之一,ＬＡｍ对ｏｎｏｆ反应的影响表明,边缘系统杏仁体的活动可以调控听觉中枢对声音时间信息的编码。     

GABA介导杏仁外侧核对皮层A Ⅰ区神经元声反应的抑制:在体微电泳研究

在SD大鼠上应用多顺利完成微电极方法,观察微电泳CABA及其受体的拮抗剂或激动剂对杏仁外侧核（LA）抑制皮层AⅠ神经元声反应效应的影响。结果显示,电泳GABA能抑制皮层AⅠ区神经元的电活动,电泳GABAA受体拮抗剂bicuculline（BIC）则能易化其反应;电刺激LA能抑制皮层AⅠ区听神经元声反应,电泳GABA产生类拟于刺激LA的抑制效应;LA对皮层AⅠ区神经的抑制效应能被BIC所翻转,而不能被什氨酸受体拮抗剂strychnine所翻转,电泳GABAB型受体例激动剂baclofen对神经元声反应无影响。上术结果表明,GABA可能是介民LA抑制皮层AⅠ区神经元声反应的最终递质,并且是通过GABAA受体作用的。     

刺激家兔杏仁复合体对听皮层声反应影响的研究

实验在40只三碘季铵酚麻痹的家兔上进行。使用记录诱发电位以及单个神经元放电的方法,观察了刺激杏仁复合体对Woolsey AⅠ AⅡ以及嗅鼻沟后缘听区皮层声反应的影响。实验结果表明,刺激杏仁外侧核和基底核可以对皮层的声反应产生易化或抑制性影响。这种影响的潜伏期一般为10—25ms,时程为20—115ms,在1例动物上也观察到了2ms的最短潜伏期。这些结果表明杏仁核群对于听区皮层的抑制影响主要是经过多突触环路传递的,但也有可能经由单突触途径实现兴奋性影响。本文对杏仁复合体影响的意义作了讨论。     

弱背景噪声对大鼠听皮层神经元频率调谐的影响

在自然环境中,人和动物常在一定的背景噪声下感知信号声刺激,然而,关于低强度的弱背景噪声如何影响听皮层神经元对声刺激频率的编码尚不清楚.本研究以大鼠听皮层神经元的频率反应域为研究对象,测定了阈下背景噪声对79个神经元频率反应域的影响.结果表明,弱背景噪声对大鼠初级听皮层神经元的听反应既有抑制性影响、又有易化性影响.一般来说,抑制性影响使神经元的频率调谐范围和最佳频率反应域缩小,易化性影响使神经元的频率调谐范围和最佳频率反应域增大.对于少数神经元,弱背景噪声并未显著改变其频率调谐范围,但却改变了其最佳频率反应域范围.弱背景噪声对63.64%神经元的特征频率和55.84%神经元的最低阈值无显著影响.神经元频率调谐曲线的尖部比中部更容易受到弱背景噪声的影响.该研究结果有助于我们进一步理解复杂声环境下大脑听皮层对听觉信息的编码机制.     

扣带皮层前部对丘脑腹侧基底核触觉神经元ON-OFF反应的易化性影响

实验在41只氨基甲酸乙酯(25%)麻醉的SD雄性大鼠上进行. 采用细胞外微电极记录的方法, 首先观察了大鼠丘脑腹侧基底核(ventrobasal thalamus nucleus, VB) ON-OFF神经元的触觉反应特性, 并对不同的ON-OFF反应进行了分型, 分析了ON-OFF反应不同型式与刺激参数之间的关系. 在此基础上, 进一步考察了刺激扣带皮层前部(anterior cingulate cortex, ACC)对ON-OFF神经元触觉反应的影响. 实验发现, ACC的刺激对触觉ON-OFF神经元的OFF反应有易化效应, 表现在降低OFF反应的阈值, 从而改变了反应构型, 或者增加原OFF反应的放电频数. 在关于ON-OFF反应神经元感受野的研究中发现, 扣带皮层前部的兴奋可以使ON-OFF反应神经元感受野边缘的ON反应改变为ON-OFF反应, 从而使其对感受野内刺激物运动的时空信息的编码更为明确, 发现了边缘系统能够对触觉上传信息进行调制.     

γ-氨基丁酸能抑制可锐化大棕蝠听皮层神经元频率调谐

本实验使用了 9只成年健康的大棕蝠 (Eptesicusfuscus)。采用双声刺激和多管电极电泳导入荷包牡丹碱 (bicuculline,Bic)的方法 ,研究了γ 氨基丁酸 (γ aminobutyricacid ,GABA)能抑制在锐化听皮层 (primaryauditorycortex ,AC ,即初级听皮层 )神经元频率调谐中的作用。结果发现 :正常AC神经元的频率调谐曲线表现出单峰开放式、多峰开放式和单峰封闭式 3种类型 ;用双声刺激方法研究证实 ,至AC神经元的抑制性输入能被抑制性声刺激所激活 ,且这种神经抑制有自身的最佳频率 ,根据其对兴奋反应的影响程度和系统地改变抑制性声刺激的强度 ,可在兴奋性频率调谐曲线或兴奋区的高频边或 /和低频边测出抑制性频率调谐曲线或抑制区 ;当这种抑制性输入被抑制性声刺激激活后 ,能降低阈上 10dB声强引起的兴奋反应的发放率 ,抑制效率随抑制声刺激强度的增强而加强 ;电泳GABAa受体拮抗剂荷包牡丹碱Bic后 ,可不同程度地去GABA能抑制 ,扩宽频率调谐曲线 ,使多峰调谐曲线变成单峰 ,封闭型变成开放型。表明GABA能抑制参与构成至AC神经元的抑制性输入 ,在正常情况下这种抑制有助于提高中枢听神经元的信号 /噪声比和频率分析能力 ,并锐化频率调谐。因此本结果提示 ,声音的各参量中所包含的信息从外周传入中枢后 ,随着中枢的升     

外侧丘系腹核在声信号加工和听觉上行传导中的作用

外侧丘系腹核(ventral nucleus of the lateral lemniscus,VNLL)是中枢听觉通路中连接耳蜗核等低位脑干和中脑下丘(inferior colliculus,IC)的重要核团,其神经元能够对声信号的不同参数进行检测与加工,进而形成多样的声反应特性。VNLL神经元对频率反应的调谐曲线有多种类型,但其锐化程度一般较低,对频率的分析亦不够精确;有关强度调谐的放电率函数分为两种类型:单调型与非单调型,它们对强度的加工和编码往往受到发放模式的影响;不同发放模式的VNLL神经元对时程的编码能力不同,其中起始型具有精确的时间特性,适合编码声刺激的起始时间信息,对蝙蝠的回声定位非常重要。VNLL接受来自低位核团的输入,并发出上行的抑制性投射至IC,在IC神经元的声信息检测过程中发挥重要作用。近来研究认为VNLL快速的抑制性投射延迟IC神经元的首次发放潜伏期,VNLL延迟的抑制性投射介导IC神经元的发放模式,但VNLL抑制性输入如何在IC进行整合,并增强IC神经元检测声信号能力的机制并不清楚,且缺乏VNLL对IC进行实时调控作用的直接证据。这些问题的研究有助于进一步认识上行输入在声信号加工过程中的作用,同时也是本实验室今后的研究重点。本文结合本实验室相关研究,围绕VNLL对听觉信号的加工和上行传导进行综述。     

刺激大鼠隔区对外侧缰核痛相关神经元的影响

外侧缰核是前脑边缘系统与脑干结构联系的驿站,在这个核内存在对痛刺激呈兴奋反应的神经元(LHPE)。本实验观察了边缘系统中与针刺镇痛有关的隔区与外侧缰核在疼痛方面的机能联系。在清醒的大鼠,刺激隔区明显地抑制 LHPE 的自发放电。单脉冲刺激隔区对LHPE 自发放电的平均抑制时程为2.91 s,重复刺激时则作用更强。刺激隔区还可抑制痛诱发的 LHPE 放电。损毁隔区后,LHPE 自发放电频率可暂时升高,提示隔区对 LHPE 的抑制具有张力性。在外侧缰核内还可记录到一种对伤害性刺激呈抑制反应的神经元(LHPI),刺激隔区对 LHPI 主要呈以兴奋作用,而对这个核内与痛无关神经元的影响较小。本文就以上结果在镇痛中的意义进行了讨论。     

兔杏仁体向皮层听区的直接投射及其比较生理学意义

刺激杏仁外侧核或基底核,可在兔听区皮层观察到诱发电位,诱发电位分布在ＷｏｏｌｓｅｙＡＩ、ＡⅡ区及溴鼻沟后缘听区皮层（ＡＣＢＲＳ区）,以ＡＣＢＲＳ区反应为最大。诱发反应的潜伏期最短为２毫秒,表明杏仁向听皮层的投射可能是单突触的。形态学工作揭示,兔主要听区ＡＣＢＲＳ区电泳辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）,杏仁外侧核及基底核都观察到逆行标记细胞,标记细胞数量以杏仁外侧核为多;ＷｏｏｌｓｅｙＡⅠ、ＡⅡ区电泳ＨＲＰ     

小鼠外侧丘系背核神经元对纯音的反应特性

外侧丘系背核(dorsal nuclei of lateral lemniscus,DNLL)是听觉信息上传通路中的神经核团,是下丘抑制性输入的重要来源。目前对DNLL的研究远不如对听觉低位脑干和中脑下丘那么广泛而深入,对于小鼠这种常用听觉模式动物的DNLL的研究尚未见报道。本实验在自由声场条件下,采用单单位细胞外记录的方法,研究了昆明小鼠(Mus musculus,Km)DNLL神经元对纯音的声反应特性。实验结果显示,小鼠DNLL神经元对纯音刺激的发放模式分为瞬时型(36%)与长时型(64%)两类,两类发放模式对应的特征频率和阈值存在显著性差异。DNLL神经元的频率调谐曲线(frequency tuning curves,FTCs)均为开放的"V"型,瞬时型与长时型神经元的FTC无显著差异,但长时型神经元中持续型神经元的FTC明显较起始-持续型和暂停型神经元更为锐化。与猫等动物不同,小鼠DNLL神经元的特征频率与深度之间无线性相关(P0.05),未见背腹轴音频拓扑组构。DNLL神经元的放电率-强度函数(rate-intensity function,RIF)分为单调型(60%)、饱和型(31%)和非单调型(8%)。三种RIF均包含瞬时型与长时型发放模式,瞬时型神经元对应的动态范围显著小于长时型(P0.01),这可能与瞬时型神经元接受较多的抑制性输入有关。小鼠DNLL神经元存在多样的发放模式和声强编码方式,源于其接受多个听觉核团的投射,其在听觉信息的处理过程中发挥不同的作用。     

清醒小鼠丘脑网状核的听觉响应特性

本文旨在探究清醒小鼠的丘脑网状核(thalamic reticular nucleus, TRN)在听觉信息处理过程中展现的听觉响应特性,以加深对TRN的理解并探究TRN在听觉系统中的作用。通过对18只SPF级C57BL/6J小鼠TRN中的神经元进行在体电生理单细胞贴附式记录,本研究观察了314个TRN神经元对噪声和纯音这两种听觉刺激的响应。结果显示,TRN接收来自初级听觉皮层(primary auditory cortex, A1)第六层的投射。在314个所记录的TRN神经元中,56.05%没有声响应,21.02%只对噪声有响应,22.93%对噪声和纯音均有响应。有噪声响应的神经元根据响应时间可以分为三种类型：给声开始(onset)型、给声持续(sustain)型和长时程响应(long-lasting)型,各占73.19%、14.49%和12.32%。给声持续型神经元的响应阈值低于其他两种类型。在噪声刺激下,与A1第六层神经元相比,TRN神经元表现出听觉响应不稳定(P <0.001),神经元自发放电频率高(P <0.001),响应延时长(P <0.001)的特点;而...     

不同的声音强度对大鼠听皮层神经元特征频率可塑性的影响

目的：探讨声音强度对大鼠听皮层神经元特征频率可塑性的影响。方法：采用常规电生理学细胞外记录技术,测定不同声刺激强度下,听皮层神经元的特征频率和调谐曲线,比较条件刺激前后的变化。结果：在条件刺激声频率和神经元的特征频率相差±1.0kHz范围内,条件刺激诱导的神经元特征频率可塑性与条件刺激强度有关,较高的刺激强度比较低刺激强度诱导的特征频率可塑性概率高;特征频率可塑性的概率与神经元的频率调谐曲线类型相关,但这种相关几乎不受条件刺激声强度影响。结论：条件声刺激强度可明显影响大鼠听皮层神经元特征频率的可塑性。     

刺激兔面神经核背内侧区对孤束核腹外侧亚核呼吸相关神经元的影响

本工作在氨基甲酸乙酯麻醉、断双侧颈迷走神经、肌松、人工呼吸的家兔上,观察了长短串电脉冲刺激面神经核背内侧区(DMNF)对孤束核腹外侧亚核(VLNTS)呼吸相关神经元(RRU)的影响。实验结果:当电刺激 DMNF 时,吸气性神经元(64.4%)放电频率增加,放电时程延长,并以递增性吸气神经元被兴奋的数量最多。呼气性神经元(35%)表现为放电停止和放电频率减少,以递减性呼气神经元被抑制的数量最多。左右两侧 VLNTS 呼吸相关神经元对电刺激 DMNF 的反应无显著性差异,P>0.05。结果提示:DMNF 兴奋可以易化 VLNTS 吸气性神经元,抑制呼气性神经元。两者之间的功能及结构联系是一个值得注意的问题。     

电刺激杏仁复合体诱发心律失常及其下行神经通路的初步探讨

电刺激杏仁复合体能诱发心律失常。心律失常的类型为心动过缓伴室性或结性期外收缩。刺激杏仁复合体不同亚核均能诱发心律失常,不同类型的心律失常在核内具有相应的代表点。心律失常发作与杏仁局部区域诱发的爆发性后放电有关。推测杏仁复合体内神经元过度激活可能通过杏仁-迷走神经运动背核及杏仁-下丘脑外侧区等通路下行,使心率减慢、房室传导阻滞而导致心律失常。     

听觉电生理实时分析系统及其在大鼠下丘信息编码研究中的应用

基于TDT神经电生理软硬件平台和Matlab软件环境,开发了专用于听觉电生理研究的实时分析软件。通过对神经元胞外记录信号的在线处理和分析,可以在实验过程中得到刺激后放电活动时间直方图、平均发放率、首次发放潜伏期等定量分析结果,以及刺激参数变化时神经元发放率的变化曲线,如发放率-刺激强度曲线等。此分析软件被用于大鼠下丘神经元听觉信息编码的研究中,观察到下丘神经元对于纯音和噪声刺激不同的时间响应模式,以及神经元发放率和首次发放潜伏期对声音刺激强度的编码。     

小鼠下丘听神经元的反应潜伏期对特征频率的表达

频率是声音的基本参数之一. 听觉神经元对声音频率的反应可以表现为放电率和反应潜伏期的变化. 大部分神经元放电率随频率的改变呈多种变化, 而神经元对声音反应的放电潜伏期往往比较稳定, 提示潜伏期能有效地表达频率信息. 本文研究了BALB/C小鼠下丘听神经元对纯音频率反应的放电率及潜伏期特性, 实验结果表明: 神经元对特征频率的反应潜伏期通常最短, 随声强的变化改变不大; 而神经元对纯音频率反应的放电率随频率改变呈多种变化, 尤其当声强增强时. 实验结果提示小鼠下丘神经元的反应潜伏期具有较放电率更准确表征特征频率的特性.     

猫外膝体神经元时间频率调谐特性的研究

用示波器产生亮度受正弦波调制的小光点刺激清醒猫外膝体神经元的感受野,以不同调制频率下神经元放电的平均频率为指标,分析了126个细胞感受野中心的时间频率调谐特性,主要结果如下。(1)大多数(93.7%)细胞呈调制-兴奋型反应,即刺激光的时间调制在一定频率范围内使放电频率增加;少数(6.3%)细胞呈调制-抑制型反应,即在一定频率范围内,时间调制使放电减少。(2)根据调谐曲线的形状和通带宽度,调制-兴奋型反应包括带通滤波器和低通滤波器两种类型,其110个调谐曲线的峰值分布接近正态曲线,多数细胞对7Hz 的调谐最敏感。调制一抑制型反应包括带除滤波器和低除滤波器两类。(3)调制-兴奋型曲线的通带旁边较當出现抑制性侧带,调制-抑制型曲线出现兴奋性侧带。(4)感受野中心区与外周区的时间频率调谐曲线的带宽和形状有所不同。     

γ—氨基丁酸能抑制可镜化大棕蝠听皮层神经元频率调谐

本实验使用了9只成年健康的大棕蝠（Eptesicus fuscus）。采用双声刺激和多管电极电泳导入荷包牡丹碱（bicuculline,Bic）的方法,研究了γ－氨基丁酸（γ－aminobutyric,GABA）能抑制在锐化听皮层（primary auditory cortex,AC,即初级听皮层）神经元频率调谐中的作用。结果发现：正常AC神经元的频率调谐曲线表现出单峰开放式、多峰开放式和单峰封闭式2种类型;用双声刺激方法研究证实,至AC神经元的抑制性输入能被抑制性声刺激所激活,且这种神经抑制有自身的最佳频率,根据其对兴奋反应的影响程度和系统地改变抑制性声刺激的强度,可在兴奋性频率调谐曲线或兴奋区的高频边或／和低频边测出抑制性频率调谐曲线或抑制区;当这种抑制性输入被抑制性声刺激激活后,能降低阈上10fB声强引起的兴奋反应的发放率,抑制效率随抑制声刺激强度的增强而加强;电泳GABAa受体拮抗剂荷包牡丹碱Bic后,可不同程度地去GABA能抑制参与构成至AC神经元的抑制性输入,在正常情况下这种抑制有助于提高中枢听神经元的信号／噪声比和频率分析能力,并锐化频率调谐,因此本结果在正常情况下这种抑制有助于提高中枢听神经元的信号／噪声比和频率分析能力,并锐化频率调谐,因此本结果提示,声音的各参量中所包含的信息从外周传入中枢后,随着中枢的升级,逐级抽提整合成若干特征,直至在AC形成某种“声像（sound image)”,对大多数AC神经元而言,GABA能抑制在该过程中起关键作用。     

杏仁体影响兔内膝体双耳神经元的声反应

实验在２３只三碘季胺酚麻痹的新西兰兔上进行。采用记录单个神经元放电的方法,观察了刺激杏仁体对内膝体（ｍｅｄｉａｌｇｅｎｉｃｕｌａｔｅｂｏｄｙ,ＭＧＢ）６５个双耳神经元声反应的影响。实验结果表明：杏仁刺激对其中２１个神经元的活动产生抑制性影响（占３２．３％）。刺激杏仁外侧核或基底核,既能抑制内膝体神经元对单侧耳声刺激的反应,也可抑制该神经元对双耳声刺激的反应。杏仁体所产生的这种抑制性影响的潜伏期最短为２ｍｓ,表明是经由杏仁－内膝体单突触联系。一般认为,接受双耳信息的神经元与声源定位有关,因此可以推测杏仁体的活动可以干预动物对声源的定位。