下丘神经元对FM声调制方向选择性的突触机制研究

神经元研究

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神经元研究

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硕士学位论文

下丘神经元对刚声调制方向选择性的突触机制研究

论文作者：李洋

指导教师：陈其才教授

学科专业：动物学

研究方向：动物生理

华中师范大学生命科学学院２０１２年５月

神经元研究

ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｆＳｙｎａｐｔｉｃＭｅｃｈａｎｉｓｍＵｎｄｅｒｌｙｉｎｇＦＭＤｉｒｅｃｔｉｏｎＳｅｌｅｃｔｉｖｉ

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神经元研究

⑧硕士学位论文

ＭＡＳＴＥＲ’ＳＴＨＥＳＩＳ

华中师范大学学位论文原创性声明和使用粼明

原创性声明

本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。

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作者签名：洱日期：矽伫年箩月即

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保密论文注释：本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。

非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。

作者签名：木．￥二Ｚ＃√１导师签名：

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本人已经认真阅读“ＣＡＬＩＳ高校学位论文全文数据库发布章程＂，同意将本人的日期：沁晓年箩月计日日期．Ｍ游ｓ月妒

神经元研究

⑧硕士学位论文

ＭＡＳＴＥＲ’ＳＴＩｔＥＳＩＳ

摘要

调频声（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＦＭ）作为一种宽带声信号，广泛存在于动物声通讯信号和人类语言声中。先前所做的有关ＦＭ声调制方向选择性的研究，大多在蝙蝠等动物上采用细胞外记录方法和神经药理学的方法，难以观察到神经抑制如何在突触部位作用而定型听中枢经元的ＦＭ声调制方向选择性的。因此，本研究采用在体细胞内记录方法，研究了浅麻醉状态下小鼠（Ｍｕｓｍｕｓｃｕｌｕｓ，Ｋｍ）ＩＣ（ｉｎｆｅｒｉｏｒｃｏｌｌｉｃｕｌｕｓ，ＩＣ）神经元对固定声强的不同频率（１￣４８ｋＨｚ）的纯音，以及固定声强和调制范围（１－－４８ｋＨｚ／４８～ｌｋＨｚ）的上扫和下扫ＦＭ声刺激的反应。

实验共记录到８０个ＩＣ神经元，其中６６个神经元获得了完整数据。这些神经元的记录深度（ｄｅｐｔｈ）、最佳频率（ｂｅｓｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＢＦ）和静息电位（ｒｅｓｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ＲＰ）范围分别为：４３８＂－＂１８３７（１１７２．９±３１６．５）ｌｘｍ、２＂－－－４６（１８．４±１０．７）ｌｄ－Ｉｚ和－８８－－一０（．２５．５±２１．３）ｍＶ。

研究结果显示：１．根据神经元对不同调制方向的ＦＭ声刺激的反应和计算出的神经元的ＦＭ声方向选择性指数（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｉｎｄｅｘ，ＤＳＩ），将神经元分为３类：（１）ＦＭ声上扫选择性（ｕｐ．ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）神经元（ＤＳＩ＞０．３３，ｎ＝２０，３０．３％）；（２）ＦＭ声下扫选择性（ｄｏｗｎ－ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）神经元（ＤＳＩ＜．０．３３，ｎ＝１９，２８．８％）；（３）无方向选择性（ｎｏｎ．ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）神经元（．０．３３＜ＤＳＩ＜０．３３，ｎ＝２７，４０．９％）。以上３种类型的神经元又根据各自对ＦＭ声刺激引起的膜电位的变化形式，分为３种亚型，即分别以ＩＰＳＰ、ＥＰＳＰ和ＡＰ表征神经元的ＦＭ声方向选择性。２。在双声刺激模式下，研究了ｏｎ．ＢＦ纯音对神经元下扫方向选择性的影响，结果显示当间隔较小（ｇａｐ＝０、５、１０ｍｓ）时，下扫ＦＭ声不能诱发神经元产生反应；随着间隔逐渐增大（ｇａｐ＝４０、８０ｍｓ），神经元对其反应表现为ＥＰＳＰ，随后反应恢复为ＡＰ发放。３．ＦＭ声调制方向选择性（上扫或下扫）神经元对两种不同方向ＦＭ声刺激反应的ＡＰ发放数和局部电位的幅度、时程、上升时间和衰减时间均有显著性差异（ｐ＜Ｏ．０５），而神经元对ＢＦ纯音和偏好方向ＦＭ声反应的ＡＰ发放数和局部电位的幅度和时程无显著性差异（矿０．０５）；对ＦＭ声调制方向缺乏选择性或无方向选择性的神经元，其对ＢＦ纯音的反应要好于任一调制方向的ＦＭ声刺激；比较分别以突触后电位（ＰＳＰ）幅度和ＡＰ发放数表征神经元ＦＭ声方向选择性的指数，结果显示ＦＭ声选择性神经元的ＡＰ．ＤＳＩ的平均值约为ＰＳＰ．ＤＳＩ的平均值的２倍，而无方向选择性神经元的ＩＡＰ．ＤＳＩＩ的平均值与ＩＰＳＰ—ＤＳＩＩ的平均值相当。上述结果表明，ＩＣ神经元对ＦＭ声的方向选择性可以通过突触局部电位幅度和