外侧丘系腹核上行输入对下丘神经元声信号检测的影响

摘要

外侧丘系腹核(ventral nucleus of the lateral lemniscus，VNLL)是中枢听觉通路的重要核团之一，也是下丘(inferior colliculus，IC)所接受上行输入的主要来源之一，在声信号加工、听觉上行传导以及IC神经元声信号检测方面发挥重要作用。本实验研究了小鼠VNLL神经元对声信号的特征检测，在电刺激VNLL条件下研究了VNLL上行输入对IC神经元声信号检测的影响，获得的实验结果如下:
　　1.本实验记录了98个VNLL神经元对声信号的反应，其发放模式分为两种类型:起始型和持续型，其中起始型神经元的首次发放潜伏期(first spike latency, FSL)短于持续型神经元的FSL，且在声刺激强度增加时，起始型神经元FSL不缩短，持续型神经元FSL缩短，说明起始型神经元具有时间精确性。实验还比较了起始型和持续型神经元频率调谐曲线的锐化程度，发现它们的Q10和Q30值均无差异，说明VNLL神经元的发放模式与频率调谐能力之间不存在相关性。VNLL神经元的放电率-强度函数(rate-intensity function, RIF)分为三种类型，其比例由大到小依次为单调型、饱和型和非单调型。起始型神经元的动态范围(dynamic range，DR)小于持续型神经元的DR，说明不同发放模式神经元的强度调谐能力存在差异，这种差异与RIF的类型有关。此外，本实验还发现VNLL神经元的最佳频率与深度呈负相关，该结果支持VNLL具有音频组构的观点。
　　2.电刺激VNLL条件下记录了85个IC神经元的声反应，其中受抑制IC神经元的比例最大，无影响IC神经元次之，受易化IC神经元最小。比较三类IC神经元的基本参数，发现它们的深度依次降低，FSL依次延长;统计电刺激位点VNLL神经元和记录位点IC神经元的FSL差，显示三类IC神经元FSL差依次增加，说明三类IC神经元的分布可能存在区域性。比较电刺激前后IC神经元强度调谐显示，受抑制IC神经元的RIF被抑制，DR缩短，斜率升高，说明VNLL上行输入增强了IC神经元的强度调谐能力。进一步分析显示，受抑制IC神经元的三类RIF均被抑制，且这种抑制作用随着声强增加而逐渐降低。电刺激前后无影响IC神经元的RIF没有明显变化，强度调谐能力也没有增强。比较电刺激前后IC神经元频率调谐发现，不论是受抑制IC神经元还是无影响IC神经元，它们FTC的Q值均未出现明显变化，表明电刺激VNLL对IC神经元的频率调谐不产生锐化作用，推测IC神经元的频率调谐可能是由VNLL以外的其他核团介导。

目录

声明

摘要

缩略语

第一章 研究背景

1．1 VNLL的解剖学特征

1．2 VNLL在声信号加工中的作用

1．3 低位听觉中枢向IC的上行投射

1．4 本研究的目的及意义

第二章 小鼠外侧丘系腹核神经元对声信号的特征检测

2．1 引言

2．2 实验材料与方法

2．2．1 动物手术和电极制备

2．2．2 声刺激系统和神经元声反应的记录

2．2．3 电刺激灼烧和组织学检验

2．2．4 数据分析

2．3 结果

2．3．1 VNLL神经元的基本反应特征

2．3．2 VNLL神经元的时间发放模式

2．3．3 VNLL神经元的频率调谐特性

2．3．4 VNLL神经元的强度调谐特性

2．4 讨论

2．4．1 时间发放模式及其时间特性

2．4．2 频率调谐特性和音频拓扑组构

2．4．3 强度调谐特性及其机制

第三章 外侧丘系腹核上行输入对下丘神经元声信号检测的影响

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 动物手术和电极制备

3．2．2 声、电刺激系统和神经元声反应的记录

3．2．3 数据分析

3．3 实验结果

3．3．1 电刺激VNLL对IC神经元的抑制、无影响和易化效应

3．3．2 电刺激VNLL对IC神经元强度调谐的影响

3．3．3 电刺激VNLL对IC神经元频率调谐的影响

3．4 讨论

3．4．1 VNLL上行输入对IC神经元声反应的不同影响

3．4．2 VNLL抑制性上行输入增强IC神经元的强度选择性

3．4．3 VNLL上行输入对IC神经元频率选择性的影响

第四章 结论

参考文献

附录

致谢