对多种感觉信息进行整合是大脑的一项非常重要的功能,但是过程极其复杂。尽管世界上有越来越多的实验室投入到多感觉信息整合研究,但是我们对之的了解依然有限。以往的研究显示,在上丘存在着较多的能对多种感觉模态的刺激进行反应的神经元,并对之进行了较为细致的研究,发现大部分上丘神经元可对时-空一致的多感觉刺激表现出远高于对单感觉刺激的反应,甚至单感觉反应之和,但是以往在神经元水平所开展的多感觉整合研究,大都是在动物处于麻醉状态下进行的,不清楚在清醒动物上,神经元整合多感觉信息的模式是否与其在麻醉状态时类似,同时在灵长类动物的大脑皮层上所开展的多感觉整合研究显示,在清醒状态下,罕有神经元的多感觉反应远高于单感觉反应,暗示增强型整合也许只能在麻醉状态下才能出现。以清醒但头部固定的小鼠为动物模型,采用多通道神经信号记录的方法,我们在上丘中、深层深入研究这一问题。研究结果显示,与以往我们在猫上丘所记录到的结果不同,小鼠上丘神经元的视、听空间感受野没有表现出较强的空间方位选择性,但是存在对侧偏好,即空间感受野主要位于神经元记录位置的对侧空间(如该神经元在左侧上丘被记录到,那么它的听、视空间感受野主要位于右侧空间)。结果同时显示,绝大多数上丘神经元对视-听多感觉刺激的反应要远高于最佳单感觉反应,甚至听、视反应之和,这一结果暗示,在清醒动物的上丘,增强型整合仍然占据主导地位,这一结果结合我们以前的数据,提示上丘神经元整合听、视刺激的模式并未受到大脑状态(麻醉和清醒)的很大影响,暗示增强型整合可能是上丘的一个固有特性。但是,清醒小鼠上丘的听-视信息整合也受到听、视刺激之间空间排布的极大影响,当刺激之间在空间上远离时,增强型整合的效应会大幅度减弱。此外,我们还训练动物完成对听-视多感觉刺激的辨识任务(go/no go任务),当出现的听-视联合刺激在空间上一致并且动物作出正确行为选择时,动物即可获得饮水奖励,如果听-视刺激在空间上不一致时,则不予以饮水奖励,我们目的主要在于研究,在完成感知觉分辨任务时,小鼠上丘神经元对多感觉刺激的编码是否与其在完成感知任务时相同。结果显示,动物无论是在完成任务还是处于清醒消极的状态(即不进行感知任务),其上丘神经元对目标听-视联合刺激的编码极为类似,均对听-视一致的刺激表现出较强的反应,而对空间分离的听-视组合刺激反应较弱,显示上丘神经元对多感觉刺激的编码较少受到认知状态的影响。在清醒小鼠的中脑上丘所开展的这项研究,有助于我们更好地了解上丘在多感觉整合以及对外界刺激定位中的作用,鉴于上丘接受来自于皮层和皮层下很多脑区的神经投射,因此本论文所开展的研究,也可增进我们对多感觉信息在大脑中的整合过程的理解。