菊头幅出生后下丘听神经元反应特性的演化

实验在出生后1周到6周的幼年和成年鲁氏菊头蝠(Rhinolophusrouxi)上进行。结果发现,出生第1周的动物下丘听神经元对超声刺激反应的最佳频率低,潜伏期长,阈值高。它们的平均值分别为:31.24±14.08千赫,16.56±3.83毫秒和74.24±6.22dB。同时,调谐曲线宽阔,Q10-dB值小,其均值为2.34±0.96。随着周令增长,上述特性逐渐改变。到第6周时,最佳频率的均值发展到70.16±19.16千赫,最佳频率分布峰值也移至75—85千赫的高频段,反应潜伏期均值降至8.12±1.86毫秒,阈值均值降至32.82±26.36dB,已出现相当多具有非常陡削调谐曲线的神精元,Q10-dB值在20以上者占到80％,有的高达100以上,已接近成年动物。     

幼小蝙蝠下丘神经元的听反应特性

实验在出生6—8天的8只幼龄鲁氏菊头蝠(Rhinolophus rouxi)上进行。使用玻璃微电极记录中脑下丘听神经元对超声信号的反应。共观察了162个听单位,它们对超声反应的最佳频率分布范围为25.8—60.9千赫,多数集中在43.0—47.0千赫。反应的潜伏期在6.0—38.0毫秒,平均为15.4±5.2毫秒。反应的最低阈值在25—84dB,平均为69.8±10.3dB.这些神经元对超声刺激的调谐曲线都较宽阔,故Q10-dB值都较小。当微电极由下丘表面垂直下插时,所记录到的神经元的最佳频率与记录深度之间不存在相关关系,即没有音调筑构现象。听神经元的这些特性与同种成年动物构成显著差异。     

菲菊头蝠的下丘神经元基本声反应特性

自由声场刺激条件下,采用单单位胞外微电极记录方法,研究了一种未被研究过的恒频/调频(CF/FM)蝙蝠———菲菊头蝠(Rhinolophuspusillus)的下丘神经元基本声反应特性,其结果发现,在所得的110个下丘神经元中,发放类型包括相位型(54·5%)、紧张型(25·5%)、持续型(7·3%)、梳齿型(7·3%)和暂停型(5·4%)等5种类型。记录深度在208~1855(829·0±328·1)μm之间,最佳频率在16·7~75·6(38·9±15·7)kHz之间,最小阈值在5~74(34·7±13·6)dBSPL之间,阈上10dBSPL潜伏期在5·0~27·5(15·2±3·9)ms之间。最佳频率随记录深度的增加而增大(r=0·9578,P<0·001);记录的54个频率调谐曲线(FTCs)均为开放型,其中52个为单峰型,2个为双峰型。52个单峰型FTC的Q10-dB值介于1·56~31·61之间,并且大部分是狭窄型(Q10-dB值>5),占69·2%(36/52),少部分为宽阔型(Q10-dB值<5),占30·8%(16/52)。2个双峰型神经元FTC在低频处为宽阔型,高频处为狭窄型,Q10-dB值分别为1·95、8和2·89、6·51。共获得34个神经元的强度-发放率函数(RIFs),可分为单调型、非单调型和饱和型。结合先前所研究的FM蝙蝠———普通伏翼蝠(Pipistrellusabramus)下丘神经元的基本声反应特性,比较分析了CF/FM蝙蝠与FM蝙蝠下丘神经元的声反应差异及其行为学意义。     

菲菊头蝠的下丘神经元基本声反应特性

自由声场刺激条件下，采用单单位胞外微电极记录方法，研究了一种未被研究过的恒频/调频(CF/FM)蝙蝠——菲菊头蝠(Rhinolophus pusillus)的下丘神经元基本声反应特性，其结果发现，在所得的110个下丘神经元中，发放类型包括相位型(54.5%)、紧张型(25.5%)、持续型(7.3%)、梳齿型(7.3%)和暂停型(5.4%)等5种类型。记录深度在208～1 855(829.0±328.1)μm之间，最佳频率在16.7～75.6(38.9±15.7)kHz之间，最小阈值在5～74(34.7±13.6)dB SPL之间，阈上10 dB SPL潜伏期在5.0～27.5(15.2±3.9)ms之间。最佳频率随记录深度的增加而增大(r=0.957 8，P<0.001)；记录的54个频率调谐曲线(FTCs)均为开放型，其中52个为单峰型，2个为双峰型。52个单峰型FTC的Q_10-dB值介于1.56～31.61之间，并且大部分是狭窄型(Q _10-dB值>5)，占69.2%(36/52)，少部分为宽阔型(Q _10-dB值<5)，占30.8%(16/52)。2个双峰型神经元FTC在低频处为宽阔型，高频处为狭窄型，Q _10-dB值分别为1.95、8和2.89、6.51。共获得34个神经元的强度－发放率函数(RIFs)，可分为单调型、非单调型和饱和型。结合先前所研究的FM蝙蝠——普通伏翼蝠(Pipistrellus abramus)下丘神经元的基本声反应特性，比较分析了CF/FM蝙蝠与FM蝙蝠下丘神经元的声反应差异及其行为学意义。     

电刺激蝙蝠小脑对下丘神经元听反应的影响

实验在34只长翼蝠(Miniopterus schrebersi)上进行.使用玻璃微电极在中脑下丘中央核记录听神经元电反应.电刺激点分别位于小脑蚓部、半球和绒球小结叶共观察了515个对超声刺激产生反应的下丘听神经元.当电刺激小脑时,有171个(占33.2%)神经元听反应受到影响.其中126个(占24.5%)表现为抑制,45个(8.7%)表现为易化.抑制效应表现为神经元所反应放电频数降低和反应潜伏期延长.易化效应则相反.抑制与易化潜伏期一般都在6毫秒以上.抑制效应与电刺激强度、声刺激强度以及声刺激和电刺激的时间间隔有关.抑制和易化性影响都是双侧性的.     

Bicuculline对小鼠中脑下丘听神经元反应特性的影响

采用微电泳技术考察了CABASA受体拮抗剂荷包牡丹碱(bicuculline),对小鼠中脑下丘听神经元强度－放电率曲线,频率调谐曲线和听空间反应域的影响,结果表明,微电泳bicuculline使听神经元的放电率显著提高,多数神经元的强度－放电率曲线变为单调型,听视经元频率调谐曲线加宽,并且对曲线上部的作用更加明显,听神经元的听空间反应域增大,大向敏感性降低,实验结果提示了GABA能抑制在下丘听信息处理中的重要作用。     

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.     

幼年蝙蝠下丘神经元的听空间特性

实验分别在出生后４周龄的幼年和成年鲁氏菊头蝠（Ｒｈｉｎｏｌｏｐｈｕｓｒｏｕｘｉ）上进行。使用移动声刺激装置,高频喇叭可在动物头部前方水平方向１８０度、垂直方向６０度的范围内移动。玻璃微电极记录单个神经元的听反应。实验考察了幼年和成年动物下丘神经元的听空间特性,共观察了３０１个神经元,其中幼年动物１４８个,成年动物１５３个。结果表明,４周龄的幼年动物下丘听神经元已表现出方向敏感性,即每个听神经元均有一个特定的最佳反应中心和反应域。但神经元听反应中心在听空间的分布相当弥散,大多数位于对侧水平方向２０—８０度、垂直方向上下１５度范围内。而成年动物听神经元反应中心的分布则相当集中,局限地分布于对侧水平方向２８－５０度,垂直方向０—１０度范围内,两者构成明显差异。     

Bicuculline对小鼠中脑下丘听神经元

采用微电泳技术考察了GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱（bicuculline）,对小鼠中脑下丘听神经元强度-放电率曲线、频率调谐曲线和听空间反应域的影响。结果表明,微电泳bicuculline使听神经元的放电率显著提高,多数神经元的强度-放电率曲线变为单调型;听神经元频率调谐曲线加宽,并且对曲线上部的作用更加明显;听神经元的听空间反应域增大,方向敏感性降低。实验结果提示了GABA能抑制在下丘听信息处理中的重要作用。     

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)及荷包牡丹碱对不同年龄蝙蝠下丘神经元听反应的影响

分别对出生后第２周和第４周的中华鼠隔蝠中脑下丘中央核１２１个听神经元进行了考察,同时与成年动物进行比较。结果表明,微电泳ＮＭＤＡ对下丘中央核绝大部分听神经元具有易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加,反应阈值下降,频率谐曲线增宽。     

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)及荷包牡丹碱对不同年龄蝙蝠下丘神经元听反应的影响

分别对出生后第２周和第４周的中华鼠耳蝠（Ｍｙｏｔｉｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）中脑下丘中央核１２１个听神经元进行了考察,同时与成年动物进行比较。结果表明,微电泳ＮＭＤＡ对下丘中央核绝大部分听神经元（２周龄、４周龄和成年动物分别为９６％、９５％和９６％）具有易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加、反应阈值下降、频率调谐曲线增宽。ＮＭＤＡ的易化性效应部分地与动物的周龄相关,表现为对听反应阈值和听反应脉冲发放率的易化效应在出生后２－４周逐渐增强,但４周以后的易化效应趋缓;微电泳ＧＡＢＡＡ受体的特异性拮抗剂Ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ,对神经元的听反应也呈现易化性影响,表现为听反应脉冲发放率增加,反应阈值降低和频率调谐曲线增宽等。实验结果还提示,ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ对下丘神经元听反应的易化作用,在出生后早期呈持续增强趋势。ＮＭＤＡ和ｂｉｃｕｃｕｌｉｎｅ的效应与动物周龄之间的关系略有差异,是否提示着下丘中央核ＮＭＤＡ受体和ＧＡＢＡＡ受体在出生后的发育进程有所差别,尚待进一步探讨。     

电刺激大马蹄蝠听皮层对下丘神经元听觉敏感性的影响

实验在１２只大马蹄蝠上进行。用常规电生理学方法研究了电刺激听皮层对下丘２１２个神经元的听反应的影响,结果表明,有３２个神经元的听反应被抑制,１９个神经元的听反应褐易化。     

蛙下丘听觉神经元对双耳强度差检测功能的建模和仿真

建立了蛙下丘听觉神经元对双耳刺激强度差检测功能的一个数学模型。按此模型所作的计算机仿真和相应实验结果比较的一致性支持了下列假设 :下丘中的EO神经元对同侧刺激不产生反应可能是由于接受了来自同侧的强烈抑制性输入 ,从而掩盖了它同时接受到的来自同侧耳的兴奋性输入。而来自同侧的抑制性输入 ,与来自对侧的兴奋性输入可能通过突触前抑制的相互作用 ,则导致了EE神经元的双耳抑制现象。     

大棕蝠下丘听神经元频率调谐的方向敏感性

实验在8只大棕蝠(Eptesicusfuscus)上进行.选取了5个声源方位记录部位对侧80°(C-80°)、40°(C-40°)、0°和同侧40°(I-40°)、80°(I-80°).下丘听神经元的频率调谐曲线的形状有三种V型、封闭型和U型.以C-40°的频率调谐曲线为对照,声源方位改变时,多数神经元频率调谐曲线的形状和最佳频率不变.多数神经元在声源方位由记录部位对侧转向同侧时,频率调谐曲线的锐度(以QndB值为指标)由小变大;神经元在I-80°、I-40°的QndB值显著高于C-80°、C-40°、0°的QndB值.在所观察的47个神经元中,5个声源方位的最低阈值的平均值有显著差异,由高到低的分布为MTI-80°＞MTI-40°＞MT0°＞MTc-80°＞MTc-40°.我们推测,声源方位对神经元频率调谐特性影响的机制,可能是抑制性和兴奋性输入的比例不同而相互整合的结果.     

下丘神经元声信号处理过程中的频谱整合

自由声场条件下,采用特定双声刺激、双电极同步记录方法研究了下丘神经元的频谱整合作用。实验在6只大棕蝠(Eptesicus fuscus)上进行,共获得22对频谱整合相关的配对神经元。结果显示：(1)81．8％(36／44)的配对神经元产生相互抑制性频谱整合,18．2％(8/44)为相互易化性频谱整合;(2)频谱整合的范围主要在20～30kHz之间,其中约一半(45．5％,20/44)的配对神经元其最佳频率差小于2kHz,但也可见最佳频率差大于10kHz的配对神经元(13．6％,6/44)产生频谱整合;(3)下丘神经元的频率及强度选择性受频谱整合作用的调制。推测等频层内及等频层之间的下丘神经元在声信号处理过程中存在相互作用机制,以利于对复杂声信号的加工。