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《中国生理学会第24届全国会员代表大会暨生理学学术大会论文汇编》2014年
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听觉中枢机制及其可塑性

肖中举  
【摘要】:各种信息处理是通过大脑完成的。自从发现神经系统通过产生全或无的动作电位来传递并编码各种信息,就一直存在动作电位时间和数编码信息的两种编码机制之间的争论。因为听觉系统是高度结构化且具有平行和层级结构功能连接的感觉系统,所以听觉系统才能够更好地以时间精确性的方式来编码声音信号。因此,我们以听觉系统的声讯信息处理为模型,首先详细比较了听觉神经元分别以反应时间和反应数编码声讯信息的准确性和稳定性,发现时间反应特性更能准确有效地编码声音信息(Tan et al.,2008)。而神经元的信息输入可以概括性地分成兴奋性和抑制性输入,时间反应特性应更多地依赖兴奋性输入。我以药物影响抑制性输入,发现时间反应特性基本不改变(Tang et al.,2008);而且听觉中枢基于频率处理的可塑性也只是依赖于听觉发育过程中兴奋性突触输入(Sun,et al.,2010)。并发现在丘脑向皮层投射时,皮层分别以兴奋性和抑制性前馈进行推拉放大作用,通过对动作电位产生时间的修饰从而加强时间对频率的编码作用(Zhou et al.,2012)。于是,我们进一步分析了下丘单一听觉神经通路突触信息整合的总体数理规律,并与听神经纤维的反应特性进行比较,发现听觉中枢神经元的单一频率反应通路以漏积分模型忠实地反映听觉信息在基底膜毛细胞处进行声-电转换的基本特性,主要表现为毛细胞的电容和电阻形成反应环路的时间反应特性,即时间常数(Liang,et al.2010)。在此基础上,我们以特征频率反应通路即CF通路为参照,进一步探索了时间反应特性反映突触整合的机制。发现:听觉系统自声源起到记录神经元对不同频率和强度特性的声音进行处理时,不同的声音特性具有不同的反应通路,主要表现为声信息的传递特性(Transmission)和转换特性(Transduction)。前者主要表现为动作电位时间反应特性上的最小延时差,而后者则表现为最小声强差,两者一起可以反映神经元的信息处理特性(Wang,et al.2013)。最小延时差反映的是神经纤维上的传递特性特性变化,最小声强差反映的是突触上的转换特性变化,于是我们探测是否神经元反应时间可监测麻醉过程。发现神经元对声反应的时间可准确监测麻醉过程,而通常所用的反应幅度指标却不行。并且通过时间指标表达的传递特性和转换特性这可能反映麻醉剂的不同作用(投稿Plos one)。
【作者单位】:南方医科大学基础医学院生理学教研室
【分类号】:R339.16

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