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神经元间的相互作用与听中枢神经元声信号的提取

作　者: 严静
导　师: 陈其才
学　校: 华中师范大学
专　业: 动物学
关键词: 下丘 相互作用 声信号提取 大棕蝠
分类号: Q42
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 24次
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内容摘要


本研究以大棕蝠(big brown bat,Eptesicus fuscus)为模型，利用IC声调组构排列成同频层这一结构特点，突破单电极记录和检测神经元的方法，同时推进两单电极至一个同频层或两个同频层的两个不同神经元，试图从细胞水平直接比较两个具有相同和不同最佳频率的神经元声信号的加工处理特征、以及它们之间的相互关系，以期窥探它们在对同一声信号处理过程中的整合奥秘，并以此为基础分析和探讨背景噪声条件下中枢神经元声反应特征与神经调制的关系，以期进一步了解中枢听神经元声信号提取的机制。 实验共获得22对声反应神经元的完整数据，神经元的记录深度为198-1254μm(平均544.59±272.37μm)；最佳频率为11.25-59.29kHz(平均26.77±9.95kHz)；最小阈值(minimum threshold，MT)为10-66dB SPL(平均38.14±14.39kHz)；反应潜伏期为4.0-16.0ms(平均8.19±3.14ms)；双声脉冲刺激的最佳间隔0.01-28.71ms(平均3.93±2.52ms)。 结果表明：1)同频层神经元之间或者非同频层之间神经元之间存在相互作用，这种作用既有相互抑制(18对，占81.8％)，也有相互易化(4对，占18.2％)，且同频层神经元之间的相互抑制作用较非同频层神经元之间的相互抑制作用要强；2)神经元对低刺激强度反应时，所受到的相互抑制作用较强，随着声刺激强度加大，抑制作用逐步降低(p＜0.001，ANOVA)；3)对阈上10dB放电率抑制百分比进行的分析显示，配对神经元之间的最佳频率差越小，相互抑制作用越强(r=-0.545，p=0.0006)；4)配对神经元之间通过相互抑制作用可表KX硕士学位论文w AIAsTER’S THESIS 现出调谐锐化作用，该作用的效率与频率有关，BF处的锐化作用较低，偏离 BF时其锐化作用逐步加强；5）频率锐化作用的效率与BF差有关，随着配对 神经元之间的BF差扩亢Q10，Q30值的变化逐渐减小，其变化百分比与配对神 经元之间的频率差存在明显相关；6）配对神经元之间的相互易化作用不仅表现 在放电率增加上，也表现在频率调谐曲线的扩宽，即频率响应范围扩大。 上述结果表明：（）下丘神经元声信号处理过程中，位于同频层内及非同频层的神经元之间存在相互作用，该作用以相对抑制为主；（2）IC神经元之间 的相互抑制作用可增强神经元的频率选择性，并对神经元的发放特征有重要的修饰作用。据此推测，当神经元的信号在不同听中枢结构中通过连续的突触连接时，上行性或离皮层下行性神经抑制或神经易化通路之间在不断地发生相互作用与整合，从而使得声信息以新的方式分散或聚合，实现新的神经整合过程， 以保证神经元调谐有生物学意义的声信号。

全文目录


中文摘要  3-5
英文摘要  5-9
1． 引言  9-21
  1．1 背景噪声对听中枢神经元声信号提取的影响  10-14
    1．1．1 背景噪声下听神经纤维的发放特征  10-11
    1．1．2 背景噪声下IC神经元的声反应特征  11-13
    1．1．3 背景噪声下听皮层神经元的声反应特征  13-14
  1．2 蝙蝠声信号处理过程中的神经调制  14-19
    1．2．1 不同PRR对IC神经元声反应特征的影响  14-16
    1．2．2 AC神经元声信号处理过程中的GABA能抑制  16-18
    1．2．3 IC神经元声信号处理过程中的离皮层调控  18-19
  1．3 研究神经元间相互作用对认识昕中枢神经元声信号提取机制的意义  19-21
2． 材料与方法  21-25
  2．1 动物制备和仪器  21-22
    2．1．1 手术  21
    2．1．2 电极  21
    2．1．3 声刺激系统  21-22
    2．1．4 神经元声反应记录系统  22
    2．1．5 神经元声反应信号的记录  22
    2．1．6 实验数据的收集与实验结果处理  22
  2．2 双电极记录IC神经元声反应的步骤与内容  22-25
3． 结果  25-37
  3．1 实验结果的基本情况  25-30
  3．2 配对神经元间相互抑制对声强处理的影响  30-32
    3．2．1 强度—放电率函数  30-31
    3．2．2 配对神经元间的BF差与阈上10dB放电率受抑制程度的关系  31-32
  3．3 配对神经元间相互抑制对频率调谐的影响  32-35
    3．3．1 配对神经元的强度—频率调谐受抑制程度与频率的关系  32-34
    3．3．2 配对神经元间的BF差与Q_n值的关系  34-35
  3．4 配对神经元间的相互易化作用  35-37
4． 讨论  37-44
  4．1 双电极同步记录IC神经元声反应  37-38
  4．2 神经元之间的相互抑制效率与声刺激强度及频率有关  38
  4．3 同频层或非同频层配对神经元之间相互抑制作用时其效率存在差异  38-39
  4．4 配对神经元之间既有相互抑制，也有相互易化  39
  4．5 背景噪声中声信号提取与中枢调制  39-44
参考文献  44-51
致谢  51

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