下丘局部电刺激对听神经元最佳频率和幅度敏感性的实时调制

【摘要】：下丘(inferior colliculus,IC)是听觉系统的重要中继站,既接受上、下行纤维投射,也接受下丘间的联合投射(commissure of the inferior colliculus,CoIC)(Malmierca et al.,2003 2005)。本研究在自由声场下给40ms声刺激、电刺激一侧IC(IC_(ES)),观察和记录电刺激激活CoIC后对记录侧IC(IC_(Rec))神经元声反应的影响及其意义。本实验共获得38个受CoIC调制的神经元,仅1个受易化调制,其余37个均受抑制性调制。根据IC_(Rec)与IC_(ES)间的最佳频率(best frequency,BF)差可将受抑制性调制的37个神经元分为两大类,其中19个神经元的BF差=2 kHz(0.78±0.6)kHz,称为匹配神经元;另18个神经元的BF差2 kHz(4.11±1.6)kHz,称为非匹配神经元。对侧IC电刺激不引起IC_(Rec)大部分匹配神经元(15/19,78.9%)的BF发生可塑性改变,但可引起少数神经元(4/19,21.1%)的BF发生可塑性改变或偏移(0.19±0.4)kHz;电刺激可引起IC_(Rec)大部分非匹配神经元(14/18,77.8%)的BF发生可塑性改变或偏移(1.06±0.7)kHz,而少部分神经元(4/18,22.2%)的BF则保持不变,且BF偏移的幅度随IC_(Rec)与IC_(ES)间的BF差的增大而增大(n=13,P0.05)。另还观察到电刺激可使IC_(Rec)神经元的最小阈值(minimun threshold,MT)不同程度的升高,匹配组IC_(Rec)神经元的MT平均升高(6.26±2.3)dB;非匹配组IC_(Rec)神经元的MT平均升高(5.89±2.5)dB;匹配组神经元MT偏移与IC_(Rec)与IC_(ES)间的MT差呈正相关(n=13,P0.05),而非匹配组神经元的MT呈现出复杂变化。这些结果表明,电刺激激活CoIC可引起非匹配神经元的BF发生可塑性改变,并可调制IC神经元的声强敏感性,且主要作用于低强度部分,表现为增益控制效应。