耳蜗毛细胞换能的生物物理特性

耳蜗的声感受是通过将大气压的微小波动转换成沿听神经传导的AP而实现的，HC在这-机-电换能过程中起关键作用。近二十年来，HC换能的生物物理特性研究取得许多重要突破，已在诸多方面从根本上改变了人们对听觉机制的传统认识。本文从HC换能模型、IHC与OHC的功能差异以及耳蜗声分析主动机制等三方面对这一领域进行了讨论与展望。     

声负载增加导致老年鼠下丘神经元潜伏期波动性加强

基于我们先前的研究,主要探讨了小鼠下丘神经元声反应伏期的年龄相关性改变.自由声场条件下,声刺激为特征频率的短纯音(40 ms),呈现率为0.5～20 Hz共8种.结果显示,幼年鼠和成年鼠中,潜伏期随呈现率升高而单调递增的神经元分别点62.8%(22/35)和66.7%(22/23),而老年鼠中只占33.3%(11/33),但非单调比则达66.7%(22/23).我们的初步结果提示,老年性听力低下可能与大声负载条件下听中枢神经元的时相表征稳定性下降有关.     

刺激杏仁基底核和内侧核对家兔中脑网状结构单位放电的影响

实验在26只用三碘季胺酚制动的成年家兔上进行。在中脑网状结构作细胞外记录,共获得128个具规则连续自发放电的非特异性感觉单位。电刺激杏仁基底核(AB)或内侧核(AME)能影响这些单位的自发放电以及大多数不同强度胫神经刺激所致的放电频率变化。对接受外周高阈值传入的单位,电刺激AB和AME的效应以抑制为主(54.3～65.5%)。对低阈值传入起反应的单位,AME刺激的效应仍以抑制为主(56.8%),而AB则以兴奋为主(50.0%)。提示杏仁调制网状结构内的感觉整合过程,并显示某种机能分化,这可以看作是情绪和感觉相互联系的一种机制。     

不同最佳频率的下丘神经元的声反应特性和方位敏感性

在自由声场刺激条件下 ,从 2 0只昆明小鼠 (Kunming Mus Musculus)下丘 (Inferior Col-liculus,IC)记录到 1 93个神经元 .将这些神经元按其最佳频率 (best frequency,BF) (k Hz)分为(5 ,1 0 ],(1 0 ,1 5 ],(1 5 ,2 0 ]和 (2 0 ,3 1 ]4个频率段 ,观察和分析它们的声反应特性 ,并用最小阈值(minimum threshold,MT)和放电率 (firing rate)标准对这些神经元前听空间俯仰方位(Elevation) 0平面的 7个水平方位 (Azimuth)角 (同侧 90°、60°、3 0°,0°,对侧 3 0°、60°、90°)的敏感性进行了研究 .结果表明 :1、IC神经元的放电率和潜伏期基本随刺激强度的增加而增加和缩短 ,其函数表现为三种基本不同的形式 :单调型、非单调型以及放电率函数的不规则型和潜伏期函数的饱和单调型 .非单调函数神经元数目高于单调函数神经元 .三种函数形式的神经元数目分布与 BF之间无明显相关 ;2、BF较高的 IC神经元的潜伏期与 BF较低的神经元的潜伏期之间未发现显著性差异 ;3、用低 MT和最大放电率指标检测 IC神经元的方位特性发现 ,在神经元的最敏感角度展现出低 MT和高放电率 ,虽然最佳敏感角度的分布随频率段而不同 ,但绝大部分神经元的最敏感角度位于对侧 ,其中以对侧 60°所占比例最大 .用低 MT指标所确定的最佳敏感角度     

不同时程的前掩蔽声对小鼠下丘神经元声反应的掩蔽效应

自由声场条件下,以强度为神经元最佳频率阈上5dB,时程分别为40、60、80和100ms的纯音作为前掩蔽声,观察和记录了不同时程掩蔽声对小鼠(MusmusculusKm)下丘神经元发放和声强处理的影响.结果发现:随掩蔽声时程的增加,神经元发放抑制率逐渐增大(P<0.0001,n=41),反应潜伏期延长(P<0.01,n=41);其中受掩蔽声抑制的41个神经元中,绝大部分的(90.2%,37/41)反应动力学范围随掩蔽声时程的增加而逐渐变窄(P<0.0001),另有4个神经元的反应动力学范围则出现增加(9.8%,4/41).推测前掩蔽声的时程效应与掩蔽声激活的抑制性输入强度以及持续时间相关.     

酒精对部分睡眠剥夺小鼠血细胞参数的影响

利用多平台法部分剥夺小鼠睡眠,在此基础上给予酒精灌胃,观察上述处理对动物血常规参数和血沉的影响.结果显示:睡眠剥夺使小鼠血液白细胞、淋巴细胞含量及百分比显著降低,红细胞、血红蛋白含量,红细胞压积显著升高;在此基础上再给予酒精灌胃,上述参数恢复至正常水平,但血沉显著升高.结果提示部分剥夺小鼠睡眠能抑制其免疫能力并可导致血液浓缩;而在此基础上再给予适量酒精灌胃可上调机体的免疫能力,但此时机体处于血沉加快的病理状态中.     

神经科学家利用蝙蝠寻求解开大脑三维空间导航的秘密

揭开人和动物大脑方位感知与空间导航的秘密,一直是一个令人着迷的问题.科学家通过对大鼠和蝙蝠等动物近50年的研究,使我们对大脑二维(2 dimension, 2D)导航的神经基础有了较清楚的认识.研究发现,在海马和内嗅皮质等脑区有专门的导航细胞,包括位置细胞、网格细胞、边界细胞、头朝向细胞等.这些细胞及它们的"细胞域"可为2D空间导航提供"空间认知地图"或"心灵环境地图"和"指南针".然而,人和大量动物都生活在三维(3 dimension, 3D)空间中,大脑如何完成3D空间环境下的定位和导航?近年来,通过对爬行和飞行状态蝙蝠的研究,发现参与2D导航的那些细胞在3D空间下反应特性和模式均发生明显变化;蝙蝠属于社会性和群居性动物,研究还发现在其海马内存在社交位置细胞和目标方向角调谐细胞,分别负责获取环境中其他蝙蝠位置的踪迹信息以及目标的方向信息.由此可见,脑内这些空间定位细胞构成了导航的神经基础,并经过复杂的功能整合,构成了一个位于脑内的"微型全球定位系统",且在细胞水平上阐释了这种高级认知功能的原理.本文简要介绍了Nachum Ulanovsky等人近些年对蝙蝠大脑3D导航的研究.     

以耳代目的动物

常言道:“耳闻不如眼见”。然而,在森罗万象的动物世界里,有些动物的视觉却有名无实,有眼如盲。但它们为了适应特殊的生存环境,其听觉变得高度发达,完全能做到“耳闻犹如眼见”。因此,听觉与它们的生存密不可分,听觉的丧失意味着对它们的生存构成直接威胁。     

GABA能回路在听皮层神经元频率调谐中的作用

为了解神经抑制在听中枢神经元频率调谐过程中的作用,本研究采用多管玻璃微电极胞外记录单单位反应的方法观察了去r-氨基丁酸能抑制后大棕蝠(Eptesicusfuscus)听皮层神经元频率调谐特性的变化,结果显示:(1)97.9%的神经元频率调谐曲线扩宽,Qn值下降(p<0.0001);(2)绝大部分神经元的最小阈值下降(p<0.0001);(3)兴奋性调谐曲线面积增加(p<0.0001).该结果提供了GABA能回路参与蝙蝠听皮层神经元频率调谐的直接证据.