运动调控纹状体的听觉响应及听觉识别的神经机制研究

作     者：黄威龙 

作者单位：南方医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梁妃学

授予年度：2022年

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：听觉纹状体 听觉响应特性 运动调控 听觉信息分辨 

摘      要：听觉纹状体(auditory striatum,AS)是听觉下行神经通路的一个重要脑区,在听觉信息分辨方面发挥重要作用,但目前对其听觉信息处理神经机制,特别是动物处于不同大脑状态时其听觉信息处理和感知神经机制研究甚少。在本研究中,我们综合运用单神经元记录技术、动物运动状态记录方法和基于任务识别的听觉信息分辨的行为方法,来研究运动对小鼠AS的听觉信息处理和分辨能力调控的神经机制。首先,我们利用单神经元贴附式记录技术来研究AS神经元的噪声(noise)响应特性。实验结果显示,AS中广泛存在对noise有响应的神经元,和初级听皮层五六层(Layer5/6 of A1,A1-L5/6)听觉响应相比,AS中sustain响应类型的神经元占比较高,而A1-L5/6中offset响应类型的神经元占比较高,同时AS显示出高自发水平、高响应阈值、响应稳定性较差等特点。其次,我们通过比较动物在不同行为状态下听觉响应特性的改变来研究运动对AS神经元的noise响应特性的调控。实验结果显示,相对于安静状态,动物处于运动状态时AS神经元的听觉诱发响应会显著地下降,也即运动状态对AS的听觉响应有减弱作用。最后,基于上述的实验结果,我们进一步利用经典的Go/No-Go行为范式来研究运动对听觉信息识别能力的调控。实验结果显示,在要识别的声音强度较高时,运动状态并不会对动物的声音识别准确率造成影响,但是要识别的声音强度较低时,动物在运动状态时对于声音识别准确率会低于安静状态下的识别准确率。综上所述,本实验得出以下主要结论:AS存在广泛的噪音响应神经元,但其响应特性与A1-L5/6相比显示出阈值高和稳定性较弱等特点;动物的运动状态对于AS的听觉响应,及其相关的听觉信息识别能力均产生调控作用。我们的研究结果为深入理解不同大脑状态下AS对听觉信息分辨能力调控的神经机制提供了重要的理论支持。