损毁成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA)及中脑丘间复合体背内侧核(DM)对鸣唱的影响

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鸟类是除人类以外具有最复杂发声行为的动物,了解鸟鸣与行为的关系及不同鸣声的生物学意义,是鸟类生态学研究的重要内容之一,并且鸟鸣的研究为揭示人类语言形成提供了良好的模型。鸟鸣研究是当今神经学领域研究语言产生、探索脑学习记忆神经机制的热点领域之一。   本研究利用电刺激损毁与声谱分析相结合的方法,研究成年斑胸草雀(zebra finch,Taeniopygia guttata)正常鸣唱与损毁弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium,RA)和中脑丘间复合体背内侧核(dorso medial nucleus of the intercollicular complex,DM)后的差异,用声谱软件进行分析,做出时间波形图、语图、频率谱图。通过分析单独损毁左右两侧RA和DM核团前后的鸣曲声学结构的变化,探讨RA和DM核团在鸣禽发声过程中的调控模式,为进一步揭示鸣禽发声的神经机制提供证据。   成年雄性斑胸草雀自然状态下鸣曲结构复杂,通常由1-3个序幕音,2-8个短语组成,每个短语可包含几个相同的音节,每个音节多具快速频率调制特性。鸣曲频率范围为 269~16650Hz,能量集中在2958~4744Hz,相对幅值在-15.9 dB~-3 5.6dB之间。   损毁左侧RA后,主频率(principal frequency,PF)、相对幅值(relative amplitude,RA)与品质因数(quality factor,Q6dB)分别下降1.5%、5.3%、7.3%,高端频率(high frequency,HF)升高了2.6%,经统计学检验,手术前后这四项声学参数均无显著差异(p>0.05)。低端频率(low frequency,LF)升高了87.5%,经统计学检验,手术前后有显著性差异(p<0.01)。损毁左侧RA后,鸣曲无论是在音调、响度还是在音色方面均没有发生变化。损毁左侧RA对鸣曲无明显影响。损毁右侧RA后,与损毁左侧RA后的情况明显不同,由悦耳动听的鸣曲转变为一连串颇有规律的单音节叫声,快速频率调控能力丧失。PF、相对幅值、Q6dB分别下降了24.9%、186.5%和45.8%,LF和HF升高了24.2%和4%。除HF外,其它参数在手术前后均有极显著差异(p<0.01)。即损毁右侧RA后,鸣曲无论是在音调、响度还是在音色方面均发生了明显的变化。   损毁左侧DM后,经统计学检验,PF、Q6dB这两项声学参数与正常组相比无显著差异(p>0.05)。而其它三项声学参数RA、LF、HF手术前后有显著性差异(p<0.01)。损毁右侧DM后,鸣曲转变为带有序幕音的一连串颇有规律的叫声,快速频率调控能力丧失。PF、相对幅值、Q6dB分别下降了7.3%、22.1%和38.4%,LF和HF升高了88.7%和19.1%。其重要参数在术前与术后均有极显著差异(p<0.01)。即损毁右侧DM后,鸣曲无论是在音调、响度还是在音色方面均发生了明显的变化。   对比不同侧核团损毁对鸣曲造成的影响,表明斑胸草雀脑鸣唱控制核团确实存在“右侧优势”现象。
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