鸣禽hvc和ra内胆碱能神经元的初步研究

鸣禽hvc和ra内胆碱能神经元的初步研究

鸣禽鸟的声音行为具有显著的性别差异。通常，鸟类擅长唱歌，而雌性很少或几乎没有声音。初步研究表明，声音行为的差异与声音控制模块的发育水平有关。前脑声音控制模块hvc和ra的性别差异是声音行为的二元遗传因素。根据研究，hvc和ra的体积、核心总数和元音细胞大小均高于雌性。因此，从hvc到ra的神经发射呈现极化退化。ach是学习记忆和记忆的经典遗产。根据zuscharatt等人的研究，hvc和ra接受了胆囊碱性的引入和分配，这一钠不仅在声音研究中起着重要作用，而且在声音研究中也发挥着重要作用。现在，发现前大脑的原始条纹腹部（vp）是hvc和ra胆碱能区政府的初始部位，vp也接受了卵圆核（ov）的引入和传输。作者采用了一种免疫组化方法，观察和比较了两种声鸟类和ra内胆碱能的分子分布，并为探讨胆碱能群落在声鸟类和声方程中的作用提供了依据。1材料和方法1.1脑冠状冰激凌切片实验选用成年栗巫鸟17只,其中雄性11只,雌性6只.成年燕雀16只,雄性11只,雌性5只.用25%氨基甲酸乙酯(0.5g/kg体重)胸大肌注射麻醉,颈总动脉灌流.先用生理盐水快速灌流,待脑部血液被全部置换后,改用4℃含1%多聚甲醛和1.25%戊二醛的0.1mol/L磷酸缓冲液固定45min.断头取脑,浸入上述固定液中后固定4～6h,移入蔗糖梯度置换溶液.待脑完全下沉后,将脑取出,吸干表面液体,作连续冠状冰冻切片,片厚40μm,PBS接片,收集在24孔反应板内.1.2chat单克隆抗体的制备脑切片在即用型过氧化物酶阻断溶液中孵育10min,PBS冲洗3次,每次5min,即用型阻断血清中孵育5min,PBS冲洗,在经1∶1000稀释的兔抗ChAT单克隆抗体溶液中4℃孵育过夜.PBS冲洗,生物素酶标二抗室温孵育10min,PBS冲洗,即用型链霉菌素蛋白-过氧化酶溶液室温孵育10min,PBS冲洗,DAB染色,苏木精复染.1.3结果观察与统计分析脑切片在Olympus显微镜下观察,并照相和记录.选取每只鸟核团面积最大的5张切片进行统计,所得数据用t检验进行统计学分析.2结果2.1chat-li神经元胞体大小及密度HVC位于侧脑室的下方,上纹状体腹侧尾部.在栗巫鸟、燕雀整个HVC中都有ChAT-LI神经元分布,而且HVC核团轮廓在背景中清晰可辨,呈梭形.免疫染色细胞多为椭圆形或多角形,核质分界明显,细胞质染色较细胞核浅.且核团内胞体大小较周围区域大,并较周围区致密.栗巫鸟ChAT-LI神经元的平均胞体大小分别为134μm2(雄)和40μm2(雌).燕雀ChAT-LI神经元的平均胞体大小分别为100μm2(雄)和40μm2(雌).经统计学检验,性别差异极显著(P<0.01).栗巫鸟HVC内神经元的胞体密度,雄鸟为10.4(×104个神经元/mm3),雌鸟为4.2(×104个神经元/mm3).经统计学检验,性别差异极显著(P<0.01).而燕雀HVC内神经元的胞体密度分别为雄鸟8.0(×104个神经元/mm3)和雌鸟4.4(×104个神经元/mm3),经统计学检验,性别差异显著(P<0.05).2.2chat-li神经元/细胞发育RA位于端脑古纹状体腹内侧,古纹状体背层(LAD,laminarchistiatalisdorsalis)的下方,经免疫反应后,在切面上RA呈卵圆形或圆形.免疫反应后雄性核团与背景分界明显,细胞多为圆形或椭圆形,细胞分布较均匀,密度比较低,核团中心处胞体较大,核质分界明显.栗巫鸟ChAT-LI神经元平均胞体大小为127μm2(雄)和52μm2(雌);燕雀ChAT-LI神经元的平均胞体大小分别为103μm2(雄)和37μm2(雌),经统计学检验,性别差异极显著(P<0.01).栗巫鸟胞体密度分别为雄鸟7.4(×104个神经元/mm3)和雌鸟4.4(×104个神经元/mm3).经统计学检验,性别差异极显著(P<0.01).燕雀胞体密度分别为雄鸟5.5(×104个神经元/mm3)和雌鸟4.8(×104个神经元/mm3),性别差异显著(P<0.05)(图版1～8).3hvc和ra的关系本实验所选的栗巫鸟和燕雀均属雀形目雀科.两者在鸣啭行为上都具有性别差异,即雄性善鸣,雌性不善鸣.目前普遍认为鸣啭行为的性二态性与前脑两个主要鸣啭控制核团(HVC、RA)性别差异的相关性较大,而且鸣啭能力的种间差异与鸣啭控制核团的发育水平有关.实验结果显示在栗巫鸟和燕雀前脑鸣啭控制核团HVC和RA内均有ChAT-LI神经元的分布,而且这种分布存在性别差异,雄鸟较雌鸟具有更为强烈的免疫反应.Sakaguchi等证实前脑胆碱能鸣啭控制通路起自于原纹状体腹部(VP),HVC和RA接受来自VP的直接传入投射.经进一步研究发现,VP可以分成VPHVC和VPRA,两者分别发出胆碱能神经纤维支配HVC和RA.而且VPHVC和VPRA中ChAT-LI神经元的胞体大小和胞体密度具有性别差异,因此我们推测这可能是HVC和RA中ChAT-LI具性别差异的主要原因之一.已有的研究证实,VP发出胆碱能纤维支配HVC和RA,并接受来自卵圆核(Ov)的传入投射,而后者恰是鸟类下行听觉传入系统的中继站,从而形成起自Ov,止于HVC和RA的前脑听觉-发声胆碱能通路,影响HVC内胆碱能神经元的活动.成鸟HVC中仍有新生神经元加入,形成相应的突触联系,作为投射神经元或中间神经元参与到回路中,而且致聋使HVC内新生神经元的加入受阻.由此我们推测成鸟HVC内的新生神经元至少部分是胆碱能的,由于VP的胆碱能投射可能具有增强HVC内新生胆碱能神经元存活的作用,从而使HVC内的ChAT-LI表现出雌雄差异.已有实验证据表明雄鸟RA的突触效能,包括树突分枝数、树突长度及突触内的神经递质囊泡数在内的多项指数均大于雌鸟.Bank研究发现Ach介导的突触塑性机制在鸣啭学习过程中扮演一个极其重要的角色.由于RA接受来自VPRA的胆碱能传入投射,因此我们推测VPRA的传出投射可能具有维持RA中已有胆碱能神经元的存活和已形成突触稳定的作用,并对RA内的突触塑性具有易化作用.又VPRA还表现出性别差异,也就是说VPRA在雌雄鸟中的作用力量存在差异,由此我们推测这也可能是造成RA内ChAT-LI雌雄差异的原因之一.另有研究发现学习敏感期内新生的HVC→RA投射神经元能影响RA内的Ach含量.由此我们推测有一部分HVC→RA的投射纤维可能是胆碱能的.所以HVC中ChAT-LI的性别差异与RA中的性别差异也具有一定的相关性.最近研究发现,原纹状体腹部(VP)与哺乳动物基底前脑胆碱能控制系统内的BNM(nucleusbasalisofMeynert)核同源,后者在哺乳类的学习记忆中有极重要的作用.鸟类依靠听觉反馈维持自身鸣啭的稳定性,而且还有报道说HVC的听觉信息敏感性与HVC内神经元的电学特性无关.由此我们推测胆碱能神经元是听觉信息进入鸣啭核团的媒