（生理学专业论文）中枢神经元听觉信息处理的调制.pdf

华东师范大学缩略词表 m p f c a c a c c p l i l i c b f m t r f b a z d sc u r v e a r 缩略词表 m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x 中央额前皮质 a u d i t o r yc o r t e x 听皮层 a n t e r i o rc i n g u l a t ec o r t e x 前扣带回 p r e l i m b i ca r e a 边缘前区 i n f r a l i m b i ca r e a 边缘下区 i n f e r i o rc o l l i c u l u s 下丘 b e s tf r e q u e n c y 最佳频率 m i n i m u mt h r e s h o l d 最低阈值 f r e q u e n c yr e c e p t i v ef i e l d 频率感受野 b e s ta z i m u t h 最佳方位角度 d i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t yc u r v e方向敏感性曲线 a z i m u t hr a n g e 角度范围 1 3 1 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：幽日期： 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者签名：帕副扣 日期：丝塑二! 二12 导师签名痧杉 日期：趁! z 二兰二12 华东师范大学博士学位论文摘要 中枢神经元听觉信息处理的调制 中文摘要 1 大鼠m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x 对昕皮层神经元听反应的调制 实验在6 0 只成年s d 大鼠上进行，使用常规电生理学方法，观察了电刺激大鼠 m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x ( m p f c ) 对听皮层神经元听反应的影响。在1 2 2 个神经元上观 察了电刺激m p f c 对听反应的效应。对其中9 3 个神经元作了详细分析发现，有7 3 个神经元的听反应受到易化( 3 9 个，4 1 9 ) 或抑制( 3 4 个，3 6 6 ) 。刺激m p f c 对听反应的影响存在最佳刺激间隔( b e s ti n t e r - s t i m u l u si n t e r v a l ，a 1 ) ，大多数神经元( 5 1 个，6 9 ) 在1 0 1 5 m s 之间。结果提示，大鼠m p f c 对听皮层神经元的听反应有调 制作用，这种调制可能是通过多级神经元环路实现的。 2 大鼠m p f c 对听皮层神经元频率感受野( r e c e p t i v ef i e l d ，r f ) 可塑 性的调制 ( 1 ) 对r f 可塑性调制的类型 实验在1 2 0 只成年s d 大鼠上进行，使用常规电生理学方法，观察了电刺激大 鼠m p f c 对听皮层神经元r f 可塑性的影响。在2 2 6 个神经元上观察到，当电刺激 m p f c 时，有1 7 1 个神经元的r f 可塑性分别受到易化或者抑制性调制，其余的5 5 ( 2 4 3 ) 个神经元的r f 可塑性不受电刺激m p f c 影响。调制效应分为三种类型， 即易化偏转类型( 8 0 个神经元，占4 6 ，8 ，电刺激后偏转时间缩短，恢复时间延长) ， 抑制偏转类型( 6 4 个神经元，占3 7 4 ，电刺激后偏转时间延长，恢复时间缩短) ， 和效应不确定型( 2 7 个神经元，占1 5 8 ，电刺激后偏转时间及恢复时间都延长或 都缩短) 。结果提示，大鼠m p f c 可以对听皮层神经元r f 可塑性进行调制，这种调 制可能是通过多级神经元环路实现的。 华东师范大学博士学位论文摘要 ( 2 ) 对i 硬可塑性方向的调制及局限性 电刺激大鼠m p f c 对听皮层神经元r f 的转移没有明显的方向偏好，即既可以 向高频端转移，也可以向低频端转移，这个结果与我们以前单纯使用纯音刺激诱导 r f 可塑性的方向性结果一致。电刺激大鼠m p f c 的效应主要表现为r f 转移时间的 缩短或延长，表现出明显易化或抑制调制。但不能明显改变神经元本身具有的可塑 性范围和方向。 ( 3 ) m p f c 局部失活对听皮层神经元r f 可塑性的影响 在m p f c 刺激位点局部施加普鲁卡因，分别观察了电刺激m p f c 对皮层神经元 r f 可塑性的效应。结果发现，普鲁卡因失活m p f c 后，2 1 个易化型神经元的易化 效应和6 个抑制型神经元的抑制效应取消，另有1 3 个神经元，普鲁卡因失活m p f c 不能完全取消电刺激m p f c 对其r f 可塑性的调控效应。 在一部分神经元上，观察了m p f c 局部失活对神经元自发放电的影响，发现失 活m p f c ，听皮层神经元的自发放电增强，提示，在正常情况下，大鼠m p f c 可能 就存在对听皮层下行紧张性抑制作用，普鲁卡因失活m p f c 使这种抑制作用解除。 3 昆明小鼠听皮层对下丘神经元方向敏感性的调控 ( 1 ) 中脑下丘神经元的听空间反应特性 实验在自由声场的声刺激条件下，采用常规电生理学方法研究了昆明小鼠中脑 下丘神经元( 1 3 8 个) 的水平方位听空间反应特性。结果表明，这些神经元的最佳 频率在1 0k h z 2 5k h z ；最佳频率沿背腹轴呈拓扑分布，显示下丘中央核音调组构特 征( t o n o t o p i co r g a n i z a t i o n ) ；神经元的听反应中心的分布相对集中，多数神经元 ( 8 7 7 ) 位于听空间水平方向对侧2 0 5 0 度范围内；其最佳频率与最佳方位角之间 有显著相关性，即随着最佳频率的增加，神经元水平方向上的最佳方位角呈现增加 趋势。结果提示中脑下丘神经元具有明显的方向敏感性。 ( 2 ) 电刺激听皮层对下丘神经元听反应的影响 实验在8 0 个中脑下丘神经元上，考察了电刺激听皮层对神经元听反应的影响。 当给予听皮层电刺激时，有5 1 个神经元( 6 3 7 5 ) 听反应放电脉冲数减少，表现 2 华东师范大学博士学位论文摘要 为抑制效应；2 4 个神经元( 3 0 ) 听反应放电脉冲数增加，表现为易化效应。 详细考察了6 3 个下丘神经元受电刺激听皮层抑制或易化性影响的调制时程及 电刺激强度，7 4 以上的神经元的最佳刺激时间间隔( b e s ti n t e r - s t i m u l u si n t e r v a l ，b i ) 集中在3 5m s 之间，7 5 以上的神经元的最佳刺激电流强度( e l e c t r i cc u r r e n ti n t e n s i t y , e i ) 集中在1 8 2 6 a 之间。 ( 3 ) 电刺激听皮层对下丘神经元方位敏感性的影响 在自由声场的声刺激条件下，在8 6 个下丘神经元上，考察了电刺激听皮层对其 方位敏感性的效应。当给予听皮层电刺激时，对下丘神经元方位敏感性的抑制和易 化性影响，可分为两种类型：一种表现为最佳方位角度发生转移，称为i 类神经元 ( 4 5 个，5 2 3 ) ：另一类为最佳方位角度不变，称为i i 类神经元( 4 1 个，4 7 7 ) 。 在最佳方位角发生转移的i 类神经元中，完整记录了1 9 个神经元的角度范围a r 的 变化。其中，皮层电刺激后，角度范围a r 变宽的称为i a 类神经元，( 1 1 个) ；角度 范围a r 变窄的称为i b 类神经元，( 8 个) 。在最佳方位角不发生转移的i i 类下丘神 经元中，完整记录了3 1 个神经元的角度范围a r 的变化。其中，皮层电刺激后，角 度范围a r 交宽的称为i i a 类神经元( 1 5 个) ；角度范围a r 变窄的称为i i b 类神经 元( 1 6 个) 。结果提示听皮层对中脑下丘神经元的方向敏感性有调控作用。 华东师范大学博士学位论文 摘要 关键词：s d 大鼠，昆明小鼠，m p f c ( m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x ) ，初级听皮层， 下丘，听反应，最佳频率( b e s tf r e q u e n c y , b f ) ，频率感受野( f r e q u e n c yr e c e p t i v e f i e l d ，r f ) ，可塑性，方向敏感性( d i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t y ) ，最佳方位角度( b e s t a z i m u t h ，b a z ) ，角度范围( a z i m u t hr a n g e ，a r ) 4 华东师范大学博士学位论文摘要 m o d u l a t i o no fa u d i t o r yi n f o r m a t i o n p r o c e s s i n gi nc e n t r a ln e u r o n s a b s t r a c t 1 m o d u l a t i o no fe l e c t r i c a ls t i m u l a t i o nt om e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e xo n t h ea c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e so fa u d i t o r yc o r t i c a ln e u r o n si nr a t s c o n v e n t i o n a le l e c t r o p h y s i o l o g i c a lt e c h n i q u ew a su s e dt oi n v e s t i g a t et h em o d u l a t i o no f e l e c t r i c a ls t i m u l a t i o nt om e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x ( m p f c ) o nt h ea c o u s t i c a l l ye v o k e d r e s p o n s e so fa u d i t o r yc o r t i c a l ( a c ) n e u r o n si n6 0r a t s a m o n g1 2 2a c n e u r o n si s o l a t e d ， t h ei n f l u e n c e so fm p f co i lt h ea c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e so f9 3a cn e u r o n sw e r e i n v e s t i g a t e ds y s t e m a t i c a l l y 2 0 ( 21 5 ) n e u r o n sw e r en o ta f f e c t e d ，b u tt h ea c o u s t i c a l l y e v o k e dr e s p o n s e so ft h er e m a i n i n g ( 7 3n e u r o n s ，7 8 5 ) w e r ee i t h e rf a c i l i t a t e d ( 3 9 n e u r o n s ，41 9 ) o ri n h i b i t e d ( 3 4n e u r o n s ，3 6 6 ) t h ed e g r e eo ff a c i l i t a t i o n a n d i n h i b i t i o ni nt h ea c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e sw a sd e p e n d e n tu p o nt h et i m ei n t e r v a l s b e t w e e na c o u s t i ca n de l e c t r i c a ls t i m u l i t h eb e s ti n t e r v a l so ff a c i l i t a t i o na n di n h i b i t i o n w e r eb e t w e e n5a n d3 0m s ( m o s t l y1 0a n d1 5m s ) o u rf i n d i n g ss u g g e s t e dt h a tt h em p f c m a ya f f e c tt h ea c t i v i t yo f a c n e u r o n st h r o u g hd i f f e r e n tm u l t i - s y n a p t i cp a t h w a y s 2 m o d u l a t i o no fe l e c t r i c a ls t i m u l a t i o nt o 棚co nf r e q u e n c yr f p l a s t i c i t yo fa cn e u r o n si nr a t s ( 1 ) m o d u l a t i v et y p eo ff r e q u e n c yr fp l a s t i c i t yo fa c l l e u r o l l sb ye s - m p f c u s i n gc o n v e n t i o n a le l e c t r o p h y s i o l o g i c a lt e c h n i q u e ，w ei n v e s t i g a t e dt h em o d u l a t i o no f e l e c t r i c a ls t i m u l a t i n go fm p f c ( e s m p f c ) o nf r e q u e n c yr fp l a s t i c i t yo f2 2 6a cn e u r o n s i nr a t s w h e nm p f cw a se l e c t r i c a l l ys t i m u l a t e d ，t h er fp l a s t i c i t yo f5 5 ( 2 4 3 ) n e u r o n s w e r en o ta f f e c t e d ，b u tr fp l a s t i c i t yo ft h er e m a i n i n g ( 1 7 1n e u r o n s ，7 5 7 ) w e r ee i t h e r i n h i b i t e d ( 6 4n e u r o n s ，3 7 4 ) o rf a c i l i t a r e d ( 8 0n e u r o n s ，4 6 8 ) t h em o d u l a t i o no nr f p l a s t i c i t yh a st h r e et y p e s ：t h ei n h i b i t o r yt y p e ，t h ef a c i l i t a t o r yt y p ea n d t h eu n c e r t a i ne f f e c t 5 华东师范大学博士学位论文摘要 t y p e ( 2 7n e u r o n s ，1 5 8 ) n l ei n h i b i t o r yt y p eo fm p f cm o d u l m i o nl e n g t h e n e dr f s h i f t i n gt i m ec o u r s ea n ds h o r t e n e dr fr e c o v e r yt i m ec o u r s e c o n v e r s e l y , t h ef a c i l i t a t o r y t y p eo f 加p f cm o d u l a t i o ns h o r t e n e dr fs h i f t i n gt i m ec o u r s ea n dl e n g t h e n e dr fr e c o v e r y t i m ec o u r s eo fa cn e u r o n s n l eu n c e r t a i nt y p eo f 瑚【p f cm o d u l a t i o nl e n g t h e n e do r s h o r t e n e db o t hr fs h i f t i n gt i m ec o u r s ea n dr e c o v e r yt i m ec o u r s e o u rf i n d i n g ss u g g e s t e d t h a tt h em l p f cm a ya f f e c tt h ep l a s t i c i t yo ff u n c t i o n a la c t i v i t yo fa cn e u r o n st h r o u g h d i f f e r e n tm u l t i s y n a p t i cp a t h w a y s ，a n da l s om a y p a r t i c i p a t ei nt h ep r o c e s so fl e a r n i n ga n d m e m o r y ( 2 ) m o d u l a t i o no fm p f co nf r e q u e n c yr fp l a s t i c i t yd i r e c t i o no fa cn e u r o n sa n d m o d u l a t i o nl i m i t a t i o n w h e nm p f cw a se l e c t r i c a l l ys t i m u l a t e d t h er fs h i f tc o u l db ei n d u c e db yt h e f r e q u e n c yw h i c hw a se i t h e rh i g h e ro rl o w e rt h a nt h ec o n t r o lb ed e m o n s t r a t i n gn oc l e a r d i r e c t i o n a lp r e f e r e n c e t h ef r e q u e n c yr fo fs o m en e u r o n ss h o w e db i d i r e c t i o n a ls h i f t s ， a n dt h er fo fo t h e rn e u r o n ss h o w e ds i n g l ed i r e c t i o n a ls h i f t t m sr e s u l tw a ss i m i l a rt oo u r w o r ko fr fs h i f t i n gd i r e c t i o nf i n i s h e dp r e v i o u s l y a f t e re s m p f c t h ep r o b a b i l i t yo ft h e r f c o m p l e t es h i f tw a ss l i g h t l ye n h a n c e d h o w e v e lw h i c hc o u l dn o tc h a n g et h es c o p ea n d d i r e c t i o no fr fs h i f t ( 3 ) m o d u l a t i o n o nr f p l a s t i c i t yb yd e a c t i v a t i n gm p f c ( d s m p f c ) w 毡i n v e s t i g a t e dt h er fp l a s t i c i t yb ym i c r o - e c t i n gp r o c a i n et oe s m o d u l a t i v es p o t s i i l 如l p f c t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h em o d u l a t i v ee f f e c t so f2 1f a c i l i t a t o r yt y p en e u r o n s a n d6i n h i b i t o r yt y p en e u r o n sw e r ec a n c e l e da f t e rp r o c a i n ed s m p f c ，w h i l et h e m o d u l a t i v ee f f e c t so f1 3n e u r o n sc o u l dn o tb ec a n c e l e dc o m p l e t e l yb yp r o c a i n e d s 加p f c i ns o m en e u r o n s ，w es t u d i e dt h ed s m p f ce f f e c to i ls p o n t a n e o u si m p u l s e so fa c n e u r o n s t h er e s u l ts h o w e dt h a td s m p f ci n c r e a s e dt h el e v e lo fs p o n t a n e o u si m p u l s e so f a cn e u r o n s i ts u g g e s t e dt h a tr a t 瑚l p f cm i g h tp l a ya ni n h i b i t o r yr o l ei ni n f o r m a t i o n p r o c e s s i n go fi n f e r i o rc o r t i c a la r e a si nn a t u r a lc o n d i t i o n ，w h i c hc o u l db ec a n c e l e db y p r o c a i n ed s l i l p f c 3 m o d u l a t i o no fa co nd i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t yi nt h em i d b r a i ni n f e r i o r c o l l i c u l a rn e u r o n so fk u n m i n gm i c e ，m u smu s c u l u sk i n 6 华东师范大学博士学位论文摘要 ( 1 ) a u d i t o r ys p a t i a lr e s p o n s ep r o p e r t i e so fm i d b r a i ni n f e r i o rc o l l i c u l a rn e u r o n s a u d i t o r ys p a t i a lr e s p o n s ep r o p e r t i e so f13 8i n f e r i o rc o l l i c u l a r ( i c ) n e u r o n so fm o u s e ， m u sm u s c u l u sk m ，w e r es t u d i e du s i n ge l e c t r o p h y s i o l o g i c a lm e t h o du n d e rf r e e f i e l d c o n d i t i o n s t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eb e s tf r e q u e n c i e s ( b f s ) o fm o s ti cn e u r o n s d i s t r i b u t e db e t w e e n1 0k h za n d2 5k h za l o n gd o r s a l - v e n t r a la x i s ，w h i c hs h o w e d t o n o t o p i co r g a n i z a t i o no fc e n t r a ln u c l e u so ft h ei n f e r i o rc o l l i c u l u s f u r t h e r m o r e ，t h e d i s t r i b u t i o no fb e s ta z i m u t h ( b a z ) o fi cn e u r o n sw a sc o n c e n t r a t e da n dm o s to ft h e m ( 8 7 7 ) l o c a t e dw i t h i n2 0 。一5 0 。c o n t r a l a t e r a li na z i m u t ho ft h ef r o n t a la u d i t o r ys p a c e t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eb a zo fi cn e u r o n sa n dt h e i rb f sa p p e a r e ds i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n 。w h i c hs h o w e dt h a tt h eb a zo ft h e s ei cn e u r o n si n c r e a s e dw i t ht h e i rb f s i t s u g g e s t e dt h a tm i d b r a i ni cn e u r o n sh a v es i g n i f i c a n td i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t y ( 2 ) m o d u l a t i o no fa co na c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e si nt h em i d b r a i ni cn e u r o n s w ee v a l u a t e dt h em o d u l a t i o no fm o u s ea co nt h ea c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e so f8 0 i cn e u r o n sb ye l e c t r i c a ls t i m u l a t i o n w h e na cw a se l e c t r i c a l l ys t i m u l a t e d ，7 5n e u r o n s w e r ef a c i l i t a t e d ( 2 4n e u r o n s ，3 0 ) o ri n h i b i t e d ( 51n e u r o n s ，6 3 7 5 ) t h em o d u l a t i o no fa co nt h ea c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e so f6 3i cn e u r o n sw a s i n v e s t i g a t e ds y s t e m a f i c a h y t h ed e g r e eo ff a c i l i t a t i o na n di n h i b i t i o ni nt h ea c o u s t i c a l l y e v o k e dr e s p o n s e sw a sd e p e n d e n tu p o nt h et i m ei n t e r v a l sb e t w e e na c o u s t i ca n de l e c t r i c a l s t i m u l ia n de l e c t r i cc u r r e n ti n t e n s i t y t h eb e s ti n t e r v a l so ff a c i l i t a t i o na n di n h i b i t i o nw e r e b e t w e e n3a n d5i n si nm o s ti cn e u r o n s ( m o r et h a n7 4 ) t h eb e s te l e c t r i cc u r r e n t i n t e n s i t yw e r eb e t w e e n1 8a n d2 6p ai nm o s ti cn e u r o n s ( m o r et h a n7 5 ) ( 3 ) m o d u l a t i o no fa c o nd i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t yi nt h em i d b r a i ni cn e u r o n s u s i n gc o n v e n t i o n a le l e c t r o p h y s i o l o g i c a lt e c h n i q u e ，w ei n v e s t i g a t e dt h em o d u l a t i o n o fa co i ld i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t yo f8 6i cn e u r o n sb ye l e c t r i c a ls t i m u l a t i o nu n d e rf r e e - f i e l d c o n d i t i o n s o u rr e s u l t ss h o w e dt h a ti cn e u r o n sc a nh em a i n l yd i v i d e di n t ot ot w og r o u p s c o n c e m e dw i t ht h e i rd i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t y ( d s ) g r o u pi ，c o r t i c a le l e c t r i c a ls t i m u l a t i o n s h i f t st h eb e s ta z i m u t h ( b a z ) o fi cn e u r o n s ( 4 5 ，5 2 3 ) ；g r o u pi i ，c o r t i c a le l e c t r i c a l s t i m u l a t i o nd o e sn o ts h i f tt h eb a zo fi cn e u r o n s ( 4 1 ，4 7 7 ) i ng r o u pi ，d sc u r v e so f 1 9n e u r o n sw e r er e c o r d e dc o m p l e t e l yb e f o r ea n da f t e ra cw a se l e c t r i c a l l ys t i m u l a t e d i c n e u r o nw i t ha ni n c r e a s i n ga ra f t e re s - a cw e r ec a l l e da sian e u r o n ( 11 1 9 ) ；w h i l e t h o s ew i t had e c r e a s i n ga ra f t e re s - a cw e r ec a l l e da sibn e u r o n ( 8 19 ) i ng r o u pi i ， 7 华东师范大学博士学位论文 摘要 d sc u r v e so f31n e u r o n sw e r er e c o r d e dc o m p l e t e l yb e f o r ea n da f t e ra cw a se l e c t r i c a l l y s t i m u l a t e d ，i n c l u d i n gi ian e u r o n s ( 1 5 31 ，i n c r e a s e da ra f t e re s a c ) a n di ibn e u r o n s ( 16 31 ，d e c r e a s e da r ) t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a ta u d i t o r yc o r t e xh a sm o d u l a t i o no n d i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t yi nt h em i d b r a i ni cn e u r o n s 8 华东师范大学博士学位论文摘要 k e yw o r d s ：s dr a t ( s p r a g u e - d a w l e y ) ，k u n m i n gm o u s e ( m u sm u s c u l u s ) ，m p f c ( m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x ) ，a u d i t o r yc o r t e x ( a c ) ，i n f e r i o rc o l l i c u l u s ( i c ) ， a c o u s t i c a l l ye v o k e dr e s p o n s e s ，b e s tf r e q u e n c y ( b d ，f r e q u e n c yr e c e p t i v e 丘e l d ( r f ) ， p l a s t i c i t y , d i r e c t i o n a ls e n s i t i v i t y ( d s ) ，b e s ta z i m u t h ( b a z ) ，a z i m u t hr a n g e ( a r ) 9 华东师范大学博士学位论文 第一章 第一章大鼠m p f c 对听皮层神经元听反应的调制 1 前言 前额叶皮层( p r e f r o n t a lc o r t e x ，p f c ) 是最高级别的联合皮层，在系统发生上， 随着动物的进化而不断发展，在人类得到高度发展( f u s t e r , 1 9 9 7 ；u y l i n g s ， g r o e n e w e g e ne ta 1 2 0 0 3 ) 。前额叶皮层与皮层其他脑区和皮层下结构存在广泛的投射 联系。前额叶皮质可能在认知控制，以及在目标导向的行为活动中发挥了重要作用。 以往有关前额叶对感觉系统调控的研究多在灵长类动物上进行。r o m a n s k il m 等的 解剖学研究表明，恒河猴的前额叶与听皮层之间存在类似于视信息流的听信息流， 分别起于听皮层的嘴尾侧部，止于前突的空间和非空间部( h a c k e t t ，s t e p n i e w s k a e ta 1 1 9 9 9 ；r o m a n s k i t i a ne ta 1 1 9 9 9 ) ；f u s t e r 的行为电生理学研究表明，恒河猴的前额叶 背外侧部皮层存在听觉记忆细胞， 在跨时间模态的听视感觉整合中起作用( b o d n e r 1 9 9 6 ；f u s t e r , 2 0 0 0 ) 。m o o r e 等研究表明，猴子视感觉相关的前额叶脑区能够选择性地 门控视觉信号，调制隐蔽视觉空间注意分布的发展，通过增加中脑神经元在前脑感 受野特定位点的反应来改变视觉感受野( m o o r ea n da r m s g o n g2 0 0 3 ；m o o r ea n d f a l l a h2 0 0 4 ) 。 近年来，u y l i n g s 等研究表明( v a ne d e n ，t a m m ee ta 1 19 9 2 ；g r o e n e w e g e na n d u y l i n g s2 0 0 0 ；u y l i n g s 。g r o e n e w e g e ne ta 1 2 0 0 3 ) ，大鼠也有一个类似于灵长类背外侧 前额叶皮层( d o r s o l a t e r a lp r e f r o n t a lc o r t e x ) 特征的中央额前皮质( m e d i a lp r e f r o n t a l c o r t e x ，m p f c ) ，它包括背侧前扣带回( d o r s a la n t e r i o rc i n g u l a t ec o r t e x ，a c c d ) 、边缘 前区( p r e l i m b i cc o r t e xa r e a ，p l ) 和边缘下区( i n f m l i m b i ca r e a , i l ) 等脑区。并已发 现，大鼠m p f c 参与脑的多种感觉信息处理，在由感觉环境中提取特征信息和感觉、 运动整合中发挥重要作用( v a ne d e n ，l a m m ee ta 1 1 9 9 2 ；c o n d e ，m a i r e l e p o i v r ee ta 1 1 9 9 5 ；g m e n e w e g e na n du y l i n g s2 0 0 0 ；u y l i n g s g r o e n e w e g e ne ta 1 2 0 0 3 ) g o l m a y o 等 研究表明，大鼠的前额叶脑区存在视反应位点和体感觉反应位点( g o l m a y o ，n u n e ze t 1 2 华东师范大学博士学位论文第一章 a 1 2 0 0 3 ) 。但有关大鼠m p f c 是否参与中枢听觉信息调控的研究尚未见报道。本文 应用电生理学方法，考察了电刺激大鼠m p f c 对听皮层神经元听反应的调控，以探 讨前额叶与听皮层之间的机能关系，为研究大鼠m p f c 对听觉信息的调控提供了实 验证据。 大量的研究表明，在中枢神经系统感觉信息处理过程中，广泛存在高级中枢对 低级中枢神经元活动的下行反馈调控( s u n ，c h e ne ta 1 1 9 9 6 ；j e n ，c h e nc ta 1 1 9 9 8 ； s u g a ，x i a oe ta 1 2 0 0 2 ) ，其功能意义是显著的提高了神经元的感觉敏感性。前额叶作 为最高级脑部位对初级感觉皮层神经元活动的调控，除了能使感觉神经元的反应更 加精确之外，可能还有更重要的生物学意义。 2 材料与方法 ( i ) 实验动物 实验在6 0 只成年s d ( s p r a g u e d a w l e y ，s d ) 大鼠上进行，体重2 3 0 - 3 0 0 克，年 龄在8 1 2 周龄之间，雌雄不拘，购自上海复旦大学医学院实验动物中心，清洁级。 ( i i ) 手术 手术前经皮下注射阿托品( a t r o p i n e ，0 2 5m g k g 体重) 以减少动物呼吸道分泌 物。然后经腹腔注射戊巴比妥钠( s o d i u mp e n t o b a r b i t a l ，4 0 - 5 0m g k g 体重) 麻醉动 物，在盐酸普鲁卡因局部麻醉下，行气管插管术。切开头部皮肤，除去结缔组织， 暴露颅顶，用5 0 2 胶水和牙科水泥将一根长2c m 的铁钉粘固于颅骨上，以备头部固 定。打开左侧颞骨，暴露听皮层，在囟门前1 5i t u n 、矢状缝向左外侧1m m ，打开 一个1 5m i n x 2i 啪的小洞，暴露m p f c 相关脑区，除去硬脑膜。动物移于实验台 架上，通过头部铁钉将动物头部固定。实验在高性能电声屏蔽室内进行，动物体温 维持在3 8 。 ( i i i ) 听反应的记录 经微电极拉制仪( n a d s h i g ep e 2 1 ) 拉制的玻璃微电极，内充3m 的k c i 溶液， 尖端直径1 - 1 5 pm ，阻抗5 1