外周听觉系统的计算模型

本文研究外周听觉系统的工程模拟,在现有听觉理论和生理实验数据基础上,实现了一种基于外周听觉系统的计算模型.文中给出了用自然语言激励该模型的计算机模拟结果,并结合耳蜗编码的时间原则和部位原则对模型的输出进行了初步的分析.     

小鼠初级听皮质神经元的强度调谐特性与机制分析

强度是声音的基本参数之一,听神经元的强度调谐在听觉信息处理方面具有重要意义．以往研究发现γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)能抑制性输入在强度调谐的形成过程中起重要作用,但对抑制性输入与局部神经回路之间的关系并不清楚．本实验通过在体细胞外电生理记录和神经药理学方法,分析了小鼠初级听皮质神经元的强度调谐特性,结果显示：单调型神经元在声刺激强度自中等强度增高时潜伏期缩短(P < 0.05)且发放持续时间延长(P < 0.05),非单调型神经元在声刺激强度自最佳强度增高时潜伏期不变且发放持续时间缩短(P < 0.01)．注射GABA能阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline, Bic)后,39.3%的神经元强度调谐类型不变,42.9%的神经元非单调性减弱,17.9%的神经元非单调性增强．表明GABA能抑制并非是形成非单调性的唯一因素,兴奋性输入本身的非单调性和高阈值非GABA能抑制的激活也可能在其中发挥作用．推测由兴奋性和抑制性输入所构成的局部神经功能回路及其整合决定了听皮质神经元的强度调谐特性．     

细胞外基质在植物发育中的作用

植物细胞壁是由纤维素和果胶交联的多糖和蛋白质构成的既彼此独立,又相互作用的三维动力学网络。和动物的细胞外基质一样,植物细胞壁中的许多成分积极地参与植物细胞发育过程的调节,它们以某种方式将信息传递给细胞,调节细胞的行为,以便对各种外界环境作出相应的反应。因此细胞壁不再是一种环绕植物细胞的惰性结构,比起细胞壁,植物细胞外基质这一名词更能反映出这一动力学的特性。     

普氏蹄蝠下丘谐波内外神经元处理多普勒频移补偿信息的差异

为了探讨普氏蹄蝠下丘神经元在处理多普勒频移补偿后回声定位信号中的作用,实验采用双声刺激模式模拟蝙蝠不同飞行状态下产生多普勒频移补偿后的脉冲-回声对,即发声频率改变,回声频率维持恒定的情况下,研究下丘神经元对不同补偿值下的回声反应恢复率.结果发现:根据神经元在某一补偿值下对回声信号反应的恢复率是否超过70%,可将其分为具有选择性(S)和无选择性(NS)的两类神经元.且谐波内S神经元所占比例(68%)远超过非谐波内S神经元(39%).分析神经元的发放模式发现谐波内S神经元中相位型发放模式比例(44.3%)明显高于其他三种类型神经元.另外,虽然S和NS神经元的强度-潜伏期函数类型均以饱和型为主,但谐波内S神经元强度-潜伏期函数的最佳强度(best amplitude,BA)(95.3±14.0)dB SPL低于NS神经元的BA(104.1±10.2)d B SPL(P0.01),同时也低于非谐波内S神经元的BA(109.7±7.9)dB SPL(P0.01).以上实验结果表明,在下丘水平,神经元就已对多普勒频移补偿后回声定位信号的处理有了分工,集中在谐波内的S神经元通过提高对某一补偿值下回声信号反应的恢复率实现,对回声信息的精确编码,避免其他杂波干扰信息.同时,谐波内S神经元的发放模式和强度-潜伏期函数特点也满足其在复杂环境中精确声学成像的需求.     

同步脑电-功能磁共振成像技术对儿童失神性癫痫的研究

儿童失神癫痫是一类常见的原发全面性癫痫,表现为无抽搐性的阵发性意识丧失,以及3 Hz左右的头皮脑电全面慢波发放.应用同步记录头皮脑电与功能磁共振(simultaneous eleetroencephalography-functional magnetic resonance imaging,EEG-fMRI)技术,可...     

大鼠下丘神经元对重复刺激适应性的时频表征

自由声场下,通过给大鼠不同刺激呈现率（presentation rate,PR）的重复声刺激,用钨丝单电极记录神经元的放电信号,系统分析了下丘神经元对重复刺激的表征特性。作为发放率表征的刺激后脉冲发放数（spike count,SC）随着刺激重复不断减少,作为时间表征的首次发放潜伏期（first spike latency,FSL）逐渐延长,时间过程均呈指数形式变化。起始型神经元FSL 的时间常数大于SC,在FSL上呈现慢适应;持续性神经元FSL 的时间常数小于SC,在SC 上呈现慢适应。随着刺激呈现率PR 的增加,过渡过程的时间常数缩短,稳态SC减少,
稳态FSL延长。稳态SC 和FSL与PR呈对数线性关系,SC 的线性度更高。下丘神经元的适应性能够提高对新奇刺激的响应能力,为皮层下检测异常信息提供了可能。     

川楝素抑制粘虫幼虫化学感受器诱发峰的观察

用充以肌醇(20m mol/L)或蔗糖(10m mol/L)的玻璃微管做刺激-记录电极接触粘虫(Mythimna separata)幼虫的下颚须或下颚瘤状体顶端,可诱起化学感受器发放峰。这种作用在感受器同渍过川楝素溶液(5×10^-5g/ml)的滤纸接触15分钟后被抑制。冲洗或经一段时间自行恢复后,抑制可逐渐解除。进一步提高川楝素浓度可使感受器对肌醇和蔗糖的反应完全和不可逆地丧失。     

甲磺胺心定对家兔窦房结心房肌房室结与希氏束细胞动作电位的影响

在离体家兔右心房-房中隔与房室结-希氏束标本上,用微电极技术研究了β-受体阻断剂甲磺胺心定(Sot)对窦房结(SAN)、心房肌、房室结(AVN)、希氏束细胞的电生理效应。Sot(1.6×10~(-6)—1.6×10~(-4)M)对上述4种细胞的动作电位振幅和0相最大除极速度皆无影响。Sot 能显著减慢 SAN 与 AVN 的自搏频率,并延长自律恢复时间。标本被驱动时,心房SAN 逆传时间与房-室传导时间均被 Sot 延长。Sot 还能显著延长上述4种细胞的动作电位时程与有效不应期,并且是浓度依赖性的。β-受体阻断剂甲氧乙心安(Met,1.2×10~(-7)—1.2×10~(-4)(M)对这些指标无影响。说明 Sot 尚具有第三类抗心律失常药物的特性。此外在8只标本上用期前刺激诱发了动作电位的快速自动发放,这是折返性室上性心动过速的电生理基础。Met 仅对1例有效,Sot 能全部制止其余7例的 AP 自动发放。这显然是由于 Sot 延长了细胞复极化过程和不应期,阻断了折返兴奋的传播,从而显示其优于β-受体阻断剂的抗心律失常效果。     

不同血压水平下刺激腓深神经对兔肾交感神经放电的影响

本实验观察了53例兔在不同血压水平下不同参数的腓深神经刺激对肾交感神经活动的影响。物在正常血压时,用低强度电流(3V,0.15—0.3mA,12Hz,0.5ms)刺激腓深神经可明显抑制肾交感冲动发放,静脉注射纳洛酮可以阻断此抑制效应;而用中等强度电流(10V,0.5—0.8mA)刺激腓深神经对肾交感活动没有明显抑制效应。当静脉匀速注射硝普钠使动物血压降低、肾交感冲动增加时,用中等强度刺激腓深神经可使肾交感冲动发放进一步增多,而用低强度刺激对肾交感活动无显著影响。静脉注射东莨菪碱(0.25mg/kg)可阻断低血压时刺激腓深神经引起的肾交感兴奋效应,但静脉注射纳洛酮(0.4mg/kg)却不能阻断。又当静脉匀速注射去甲肾上腺素造成动物较高血压时,肾交感冲动减少,用上述二种强度刺激腓深神经均使肾交感活动进一步受到明显抑制,此抑制效应可被静脉注射纳洛酮阻断,但不受东莨菪碱的影响。实验结果表明:刺激腓深神经引起的不同肾交感活动反应与所用刺激参数及动物血压水平和肾交感活动水平有关。刺激腓深神经引起的交感活动减弱或增强的反应,其神经机制可能不完全相同。前者可能有阿片受体的参与,而后者可能是胆碱能受体起着较重要的作用。     

细胞外基质在植物发育中的作用

植物细胞壁是由纤维素和果胶交联的多糖和蛋白质构成的既彼此独立,又相互作用的三维动力学网络。和动物的细胞外基质一样,植物细胞壁中的许多成分积极地参与植物细胞发育过程的调节,它们以某种方式将信息传递给细胞,调节细胞的行为,以便对各种外界环境作出相应的反应。因此细胞壁不再是一种环绕植物细胞的惰性结构,比起细胞壁,植物细胞外基质这一名词更能反映出这一动力学的特性。