外侧丘系背核抑制性投射对下丘神经元作用探讨
背景及目的：听觉的优先效应是指听者在接受来自外界的直达声(领先声)与反射声(滞后声)时，对直达声的听觉感受占主导地位，而压制反射声空间定位信息的现象。优先效应是保证听者在复杂声环境下准确定位原始声源，并进行正确言语识别的重要因素。对滞后声的压制发生于大部分下丘神经元中，以往的研究结果提示，由γ-氨基丁酸介导的较长时程的突触后抑制可能与这种压制作用的形成有关。至于这种长时程抑制的产生部位，以及导致其产生的神经生理机制仍然不清。 下丘是听觉传导通路上重要的传导中枢，包含大量的γ-氨基丁酸能神经元，并根据动作电位特征分为不同放电类型，譬如持续放电型神经元、反弹放电型神经元等，每种类型各自具备相应的生理功能。外侧丘系背核作为下丘γ-氨基丁酸的主要来源，其向下丘发送的γ-氨基丁酸能投射被认为是下丘长时程抑制最具可能性的来源之一。我们由此做出假设，即来自外侧丘系背核的γ-氨基丁酸能投射是下丘优先效应长时程抑制产生部位。本研究的目的是验证上述假说，同时观察下丘不同放电类型的γ-氨基丁酸能神经元对来自外侧丘系背核的抑制性投射的动作电位发放变化。通过本研究，为探明下丘长时程抑制的神经解剖基础提供依据，为阐明下丘优先效应产生的神经生理机制提供证据，为临床上提高人工辅听者的声源定位能力奠定理论基础。 方法：本研究主要采用离体脑片膜片钳技术作为研究方法。首先电刺激外侧丘系背核，判断同侧下丘神经元突触后电流性质，选择抑制性者作为记录对象。其次向下丘神经元内注射一段连续电流，根据动作电位的发放特点判断下丘神经元的放电类型。然后在注射电流诱发神经元动作电位的同时，电刺激记录同侧的外侧丘系背核，观察下丘不同放电类型神经元的动作电位变化，判断是否存在长时程抑制。最后加入γ-氨基丁酸受体拮抗剂荷包牡丹碱，从电生理角度进一步确定介导该突触后抑制的神经递质类型。 结果：1.根据注射电流后的动作电位发放特点，参与记录的下丘神经元(n=7)被分为两种类型，包括持续规律放电型(sustained regular firing pattem，n=4)和持续适应放电型(sustained adapting firing pattern，n＝3)。两者均表现为一串规律的放电反应，前者的放电间期保持相对稳定，AR平均值为1.19±0.13，变化范围为0.98-1.57。后者的放电间期逐渐延长，AR平均值为1.34±0.15，变化范围为1.09-1.60。 2.电刺激记录同侧的外侧丘系背核时，观察到两种不同放电类型神经元(n＝7)的放电幅值几乎不受影响，但与刺激前相比，连续动作电位发放的AR值增大，表现为随时间逐渐延长的放电间期。其中规律放电型神经元AR平均值为1.27±0.05，变化范围为1.19～1.40；适应放电型神经元AR平均值为1.46±0.18，变化范围为1.10～1.71。 3.电刺激外侧丘系背核同时，给予γ-氨基丁酸受体拮抗剂荷包牡丹碱后，两种放电类型神经元动作电位幅值不受影响。与加入药物前相比，规律放电型神经元AR值恢复至刺激前水平，AR平均值为1.17±0.05；适应放电型神经元AR平均值为1.99±0.65。 结论：下丘内γ-氨基丁酸能神经元的放电类型包括持续规律放电型神经元与持续适应放电型神经元，其放电类型受抑制性投射的影响。在电刺激同侧的外侧丘系背核时，在全部神经元内均未观察到长时程抑制现象，提示虽然下丘对听觉信息的处理受到抑制性投射的调节，发放自同侧外侧丘系背核的γ-氨基丁酸能投射并非听觉优先效应中在体条件下观察到的长时程抑制的产生部位。 关键词：听觉优先效应，下丘，长时程抑制，放电类型
- 作者：
- 李晓婷
- 学位授予单位：
- 首都医科大学
- 专业名称：
- 临床医学博士专业学位
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 王宁宇