单耳听力损伤对大鼠听皮层神经元编码运动声的影响

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackluyl
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人与动物经常通过感知运动的声源获得目标声和环境声信息,正常的双耳听觉有利于我们在不断变化的声学环境中对运动中的目标声进行分辨。已有研究表明,在听皮层存在对运动声敏感性的神经元,听皮层参与对固定声源和运动声源的定位以及运动信息处理。到目前为止,有关听力损伤影响运动声感知的神经机制并不清楚。在听觉系统中,对听空间的编码依赖于对来自于单耳和双耳间的声学线索的计算,我们推测,单耳听力损伤会导致异常的双耳听觉信息的输入,从而影响听皮层神经元对运动声的编码。在本研究中,我们在大鼠上探索1)幼年可逆单耳传导性听力损伤是否影响成年时听皮层神经元对运动声的编码,2)在成年时即时的单耳听力传导性听力损伤如何影响听皮层神经元对运动声的编码。大鼠共分为两组:1)正常对照组:成年大鼠,年龄在出生后第57天至出生后第77天;2)幼年可逆单耳传导性听力损伤组:在大鼠出生后的第14、16和18天,我们将泊洛沙姆溶液注射进大鼠的右侧鼓室内,形成凝胶,导致单耳传导性听力损伤,随后凝胶慢慢被周围组织吸收,在出生后第30天之前恢复听力。我们将运动声视为是沿一定运动方向的按一定序列位置出现的声刺激所组成的,用耳机在封闭声场中给予大鼠左右耳不同强度的序列声刺激来模拟运动声,通过改变相邻声刺激强度的双耳强度差以及相邻声刺激间隔时间来改变运动声的速度,最终呈现的运动声的速度为66.67 d B/s、50 d B/s、33.33 d B/s、25d B/s、16.67 d B/s、10 d B/s和5 d B/s,运动声的双耳平均强度包括50 d B与70 d B两个条件,运动声的方向分为从左至右和从右至左两个方向。每个运动方向、声刺激强度、运动速度的组合条件重复30次。我们记录大鼠听皮层神经元对不同条件的运动声刺激的听反应,分析了听皮层对于运动声的编码以及单耳传导性听力损伤对编码运动声的影响。我们在两组大鼠的听皮层记录并分析了270个神经元,其中包括正常对照组大鼠初级听皮层上的149个神经元以及幼年可逆单耳传导性听力损伤组大鼠初级听皮层上的121个神经元。在正常对照组大鼠初级听皮层的部分神经元中,我们同时研究了模拟右耳即时听力损伤20 d B条件下神经元对运动声的反应。我们从两个方面分析听皮层神经元对于运动声的敏感性:对运动声方向的偏好、以及在两个运动方向的运动感受野的偏移。研究结果表明,在声刺激运动速度较高时(33.33 d B/s,50 d B/s,66.67 d B/s)运动敏感性神经元的比例比在运动速度较低时(25 d B/s,16.67 d B/s)的要高,方向选择性指数在不同的运动速度下有显著的差异,并且在运动速度较高时测量的感受野偏移值相对于运动速度较低时要大。在不同声刺激强度下,除了在5 d B/s的运动速度条件外,其他测试的运动速度下方向选择性指数在两个声刺激强度下有显著差异。模拟单耳听力损伤时,运动敏感性神经元的比例比正常对照组低,对运动声方向选择的神经元比例相对提高,具有感受野偏移的运动敏感性神经元比例相对较低,运动感受野偏移的程度相对较小。幼年可逆单耳听力损伤未显著改变成年时大鼠听皮层组的运动敏感性神经元的比例,在大多数测试的声刺激条件下,幼年可逆听力损伤并未对成年时听皮层神经元的运动方向选择性、以及在两个运动方向的运动感受野的偏移产生显著影响。该研究结果有助于我们理解不同的单耳听力损伤对感知运动声刺激影响的神经机制。
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