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生物化学与生物物理进展 2012年第11期39卷 1082-1088页

作者：彭垠婷蒲青孙心德张季平上海市脑功能基因组学重点实验室脑功能基因组学教育部重点实验室华东师范大学生命科学学院上海200062

在自然环境中,人和动物常在一定的背景噪声下感知信号声刺激,然而,关于低强度的弱背景噪声如何影响听皮层神经元对声刺激频率的编码尚不清楚.本研究以大鼠听皮层神经元的频率反应域为研究对象,测定了阈下背景噪声对79个神经元频率反应... 详细信息

在自然环境中,人和动物常在一定的背景噪声下感知信号声刺激,然而,关于低强度的弱背景噪声如何影响听皮层神经元对声刺激频率的编码尚不清楚.本研究以大鼠听皮层神经元的频率反应域为研究对象,测定了阈下背景噪声对79个神经元频率反应域的影响.结果表明,弱背景噪声对大鼠初级听皮层神经元的听反应既有抑制性影响、又有易化性影响.一般来说,抑制性影响使神经元的频率调谐范围和最佳频率反应域缩小,易化性影响使神经元的频率调谐范围和最佳频率反应域增大.对于少数神经元,弱背景噪声并未显著改变其频率调谐范围,但却改变了其最佳频率反应域范围.弱背景噪声对63.64%神经元的特征频率和55.84%神经元的最低阈值无显著影响.神经元频率调谐曲线的尖部比中部更容易受到弱背景噪声的影响.该研究结果有助于我们进一步理解复杂声环境下大脑听皮层对听觉信息的编码机制.

关键词：背景噪声频率调谐听皮层频率反应域特征频率

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弱背景噪声对大鼠听皮层神经元频率调谐的影响

弱背景噪声对大鼠听皮层神经元频率调谐的影响

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作者：蒲青华东师范大学

学位级别：硕士

在自然环境中,复杂的声信号常包含于充满竞争性的背景噪声中。有关噪声对神经元频率调谐的影响一直以来都受到听觉研究者的关注。一般认为高强度噪声会干扰声信号的检测或导致听觉系统损伤,近年来的一些心理物理学和生理学研究却发现适... 详细信息

在自然环境中,复杂的声信号常包含于充满竞争性的背景噪声中。有关噪声对神经元频率调谐的影响一直以来都受到听觉研究者的关注。一般认为高强度噪声会干扰声信号的检测或导致听觉系统损伤,近年来的一些心理物理学和生理学研究却发现适当的噪声能够强化实验对象对声信号的检测和辨别能力。平时被人们忽视的弱背景噪声是否影响动物的声信号的检测,其神经机制是什么,还未见相关的研究报道。对听觉系统的研究中,常以频率调谐曲线(Frequency tuning curve,FTC)或频率反应域(frequency response area,FRA)为指标研究听神经元的频率调谐特性。研究听皮层神经元频率反应域的特征,以及弱背景噪声导致的听神经元频率调谐特性的变化,有助于了解听觉中枢神经元频率调谐的机制。本研究用常规电生理方法记录大鼠初级听皮层神经元的频率反应域,分析了大鼠听皮层神经元频率反应域的特征,以及阈下10dB、20dB弱背景噪声对成年SD(Sprague-Dawley)大鼠初级听皮层(A1区)神经元频率反应域的影响。1大鼠听皮层频率反应域的特征用常规电生理方法记录大鼠初级听皮层神经元的频率反应域。结果表明,大鼠初级听皮层的频率反应域有多种类型,根据神经元频率反应域形状的不同可将其分为四类:V型(53.47%),U型(28.47%),多峰型(15.28%)和封闭型(2.78%)。研究中定义神经元放电数大于最大放电数80%的频率反应域区域为最佳反应区域,发现听皮层频率反应域最佳反应区域并不总是在特征频率(characteristicfrequency,CF)的位置。频率反应域最佳反应区域在CF附近的神经元,占47.22%(68/144),频率反应域最佳反应区域向低频边发生偏移的神经元占36.11%(52/144),向高频边发生偏移的神经元占16.67%(24/144)。最佳反应区域发生偏移的神经机制有待于进一步研究。2弱背景噪声对大鼠听皮层神经元频率调谐的影响用常规电生理方法记录大鼠初级听皮层神经元的频率反应域,分析阈下10dB、20dB弱背景噪声对成年SD大鼠初级听皮层(A1区)神经元频率反应域的影响。结果表明,阈下弱背景噪声对听皮层神经元的FTC的特征频率(characteristicfrequency,CF)、最低阈值(minimum threshold,MT)、Q ndB值有不同程度影响。研究中定义FTC的一个指标发生明显变化就表明神经元FTC发生了明显变化,发现弱背景噪声可使超过4/5的神经元FTC发生明显改变。弱背景噪声可对神经元频率反应域最佳反应区域产生显著影响,影响效果主要以增大频率反应域最佳反应区域为主,且影响效果随噪声声强的增大而增强。弱背景噪声同时还可导致神经元频率反应域最佳反应区域的几何中心向低频边偏移。研究结果提示,听皮层神经元的频率调谐是动态变化的,阈下弱背景噪声对大鼠听皮层A1区神经元的频率调谐有显著影响。

关键词：大鼠听皮层神经元弱背景噪声频率调谐曲线频率反应域频率调谐

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