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[期刊论文] 苏丽晔 马兰兰
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北大核心 CSTPCD CA
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摘要:听觉系统的一个基本作用是对声音随时间变化的一些特征进行识别和处理,听皮层在听觉系统中占主导地位. 听皮层神经元可以对不同重复率的click音进行识别和编码,不同重复率的click 音被感知为不同的声音内容. 作者从听皮层分区、click音的神经编码方面进行综述,以阐述click音刺激下的听皮层神经元活动的研究进展....
摘要:目的 建立记录觉醒大鼠听觉皮层神经元细胞外电活动的方法.方法 利用自制的大鼠头部固定器,结合大鼠固定训练,对觉醒大鼠进行有效的固定,记录听觉皮层神经元对声音的反应.结果 成功记录到觉醒大鼠听觉皮层单神经元对声音刺激的反应.结论 该方法成熟稳定,可应用于觉醒大鼠听觉神经学研究....
摘要:目的 建立记录觉醒大鼠听觉皮层神经元细胞外电活动的方法.方法 利用自制的大鼠头部固定器,结合大鼠固定训练,对觉醒大鼠进行有效的固定,记录听觉皮层神经元对声音的反应.结果 成功记录到觉醒大鼠听觉皮层单神经元对声音刺激的反应.结论 该方法成熟稳定,可应用于觉醒大鼠听觉神经学研究....
[硕士论文] 苏丽晔
基础医学;生理学 中国医科大学 2013(学位年度)
摘要:目的:
   在自然界中,带有生物学意义的声音大多具有随时间变化而变化的特征。人类的语言和动物的呜叫声就是典型的例子。这些声音中通常含有周期性的或类周期性的重复节律。这样的重复节律往往可以传递重要的语言信息。近几年一些研究者利用一个由多个短促的click音(长度小于1毫秒)构成的声音串(click-train)来模拟声音的重复节律信号。通过研究听皮层神经元对此类click-train音刺激的放电反应特性,可以揭示听觉系统对声音时间信号的编码机制。
   早期文献报道当click音重复率低于30-50Hz时,神经元表现出与click音刺激同步的放电反应。也就是说,每一个单个的click音就会刺激神经元出现一次或几次放电活动;连续周期性重复的click-train音刺激就会刺激出一连串相同周期性重复的神经元放电。这种反应模式被称为时间编码方式。近来有学者通过研究绒毛猴听皮层神经元对click-train音刺激的放电反应,发现了另一种被称为非同步化反应的反应模式。即神经元放电的发生和click音不存在时间上的一致,在整个声音刺激时间段内神经元放电活动都会持续地发生,且它们的平均放电率与click-train音刺激的重复率具有一定的相关性。神经元用平均放电率来体现click-train音刺激的重复率的反应方式被称为频率编码方式。
   相关文献报道当记录位点沿着绒毛猴听皮层尾-鼻轴移动时,神经元的反应会出现同步化和非同步化之间的一个转变。在初级听觉区,神经元的放电-刺激同步化和非同步化反应均能观察到,但是在非初级听觉区(偏尾侧部)同步化反应减弱,而非同步化反应更为多见。由此可知,非初级听觉区的神经元更多地依赖放电频率编码方式对声音信号的时间信息进行编码。但是这种编码方式转变的现象在其他物种中还未曾发现。
   在听觉神经科学研究中,大鼠是一种重要的实验模型,但大部分有关听皮层电生理的数据都是在大鼠麻醉状态下收集到的。已有研究发现麻醉处理会改变听皮层神经元的放电反应模式,尤其会抑制非同步化反应。因此,本实验研究了觉醒大鼠听皮层神经元对于声音刺激重复率相关信息的编码方式,以探究觉醒大鼠初级听觉区(A1区)和非初级听觉区的偏尾侧部(PAF区)的神经元是如何编码声音时间信息的。
   方法:
   1、手术过程
   将大鼠全身麻醉后,置于脑立体定位仪上,暴露前囟和颞骨,定位标记听皮层区域,并安装头部固定器。待大鼠完全清醒后,置于特制的清醒大鼠固定器上,在标记过的听皮层区域颅骨上钻孔,插入记录电极至大鼠听皮层。
   2、声音刺激与数据记录
   通过开放式音箱给予声音刺激。先用纯音刺激探查神经元反应情况,然后将不同重复率的click-train音刺激随机播放,与此同时记录听皮层神经元的反应。
   3、数据分析与处理
   根据解剖学位置和神经元对纯音刺激的反应特性,分别将神经元归于A1区和PAF区。采用MATLAB软件分析处理实验数据。
   结果:
   1、听皮层神经元对click-train音的反应
   我们发现大鼠听皮层中有一类神经元同时运用放电时间和平均放电率两种编码方式对click音重复率进行编码;另有一类神经元单纯用平均放电率来表现click音重复率。除此之外的神经元,其放电时间和平均放电率都不能有效地编码click音重复率。
   2、A1区和PAF区神经元反应的比较
   (1)同步化程度
   对于具有重复性的刺激,A1区神经元的同步化能力比PAF区神经元高,所以A1区神经元主要依靠放电时间对声音的重复率进行编码。
   (2)放电频率编码方式
   A1区神经元的放电频率不能有效地编码具有较高click音重复率的click-train音(≥64Hz),而PAF区神经元能更好地编码这些高重复率的click-train音。
   (3)不同类型神经元的构成比例
   A1区的同步化神经元的比例高于非同步化神经元(74% vs.26%),而PAF区中,同步化神经元的比例低于非同步化神经元(46% vs.54%)。所以PAF区有更多的神经元单纯依赖于放电频率的编码这种非同步化方式对click音重复率进行编码。
   结论:
   A1区神经元多表现为同时用放电时间和放电频率两种方式对较低的click音重复率的click-train音(≤32Hz)进行编码;在PAF区,神经元的时间编码能力大大减弱,而且无论编码低重复率还是高重复率时都更多地依赖于频率编码方式。
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