弱噪声激活的输入对小鼠下丘神经元频率调谐的影响及其整合机制

摘要

该实验旨在探讨弱噪声对小鼠(Mus musculus Km)中脑下丘(inferior colliculus IC)神经元声信号提取的影响及其神经机制,我们选用相当于纯音阈下5dB的白噪声(white noise),比较加入噪声前后神经元频率调谐曲线的变化和注射γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)能受体拮抗剂荷包牡丹碱(bicuculline,Bic)后对该变化的影响.该实验结果首次显示弱噪声可锐化小鼠大部分IC神经元的FTC,使神经元对声信号分析增强,高频调谐敏感性增加;而Bic去GABA能抑制后,能全部或部分的解除弱噪声对神经元FTC的抑制.说明由弱噪声引起的耳蜗随机共振在上行传入过程中可能激活了至所记录的IC神经元的GABA能抑制性神经回路,这种GABA能抑制为锐化神经元频率调谐提供了一种抑制性输入,使IC神经元对靠近最佳频率的频率分析变得更为细致和精确,由于声频率是声信号的重要参数和信息载体,频率调谐的锐化意味着对声频率分析能力增强,从而为解释人们为什么能从充满噪声的环境中捕捉或提取与行为学相关的声信号提供了一种细胞水平的实验证据.

目录

文摘

英文文摘

1、引言

1.1噪声对听觉系统的影响

1.1.1噪声对听觉系统的损伤

1.1.2噪声掩蔽有利于治疗听力损伤

1.2背景噪声中声信号提取及声信号处理

1.2.1一般认为较强的噪声不利于声信号的检测

1.2.2适当的噪声能改善信号检测能力

1.2.3噪声对听神经纤维发放的影响

1.2.4噪声对下丘(inferior colliculus,IC)处理声信号的影响

1.2.5噪声对听皮层(auditory cortex,AC)神经元声反应的影响

1.3听中枢神经元的频率调谐及其神经调制

1.3.1中枢对声信号频率的处理以声调拓扑组构形式表征

1.3.2神经抑制对中枢神经元频率调谐的影响

1.4研究弱噪声对下丘神经元频率调谐的影响及其神经机制的目的和意义

2、材料及方法

2.1动物手术及电极制备

2.2声刺激系统

2.3记录IC神经元的声反应和频率调谐曲线

2.4数据处理

3、结果

3.1弱噪声对神经元FTC的影响

3.2弱噪声对神经元FTC的影响主要表现为锐化

3.2.1 FTC被弱噪声锐化的神经元的Qn值

3.2.2弱噪声在锐化FTC时对高低频调谐的影响

3.3弱噪声可使部分神经元FTC拓宽

3.4去GABA能抑制对弱噪声锐化频率调谐的影响

3.5去GABA能抑制后神经元FTC最小阈值的变化

4、讨论

4.1部分神经元基本不受噪声影响

4.2噪声可提高神经元对声信号的反应

4.3弱噪声对神经元FTC的影响以锐化为主

4.4 GABA能抑制在弱噪声锐化FTC中的作用

参考文献

附录

致谢