本文關鍵詞：大鼠出生后早期耳蝸前腹側(cè)核主神經(jīng)元的功能發(fā)育，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我們生活在一個豐富多彩的有聲世界。聲音是動物了解外部世界變化,與同類互相交流,賴以生存的重要媒體。外界聲波通過介質(zhì)傳到外耳道,再傳到鼓膜。鼓膜振動,通過聽小骨傳到內(nèi)耳。內(nèi)耳中階內(nèi)含柯蒂氏器,聽覺感受器細胞毛細胞坐落在柯蒂氏器的基底膜上。毛細胞能夠感受聲波引起的基底膜振動,并將其轉(zhuǎn)換為細胞的膜電位變化,后者引起毛細胞的神經(jīng)遞質(zhì)釋放,最后導致支配毛細胞的聽神經(jīng)發(fā)放神經(jīng)沖動。這樣,聲學信號引起的液體振動在耳蝸內(nèi)被轉(zhuǎn)換成聽神經(jīng)的沖動發(fā)放而傳到神經(jīng)中樞。 聽神經(jīng)包含傳出和傳入兩個部分。聽覺傳入神經(jīng)將信號從耳蝸傳入神經(jīng)中樞；聽覺傳出神經(jīng)恰恰相反,它將信號從神經(jīng)中樞傳向耳蝸。傳入神經(jīng)分為Ⅰ型和Ⅱ型神經(jīng)元。Ⅱ型神經(jīng)元為假單極細胞結構,不含髓鞘。Ⅰ型神經(jīng)元為典型的雙極細胞,它們被髓鞘所包裹。主要由Ⅰ型神經(jīng)組成的聽覺傳入神經(jīng)將來自于耳蝸毛細胞的信號傳往同側(cè)耳蝸核內(nèi)的神經(jīng)細胞,聽覺中樞始于低位腦干的耳蝸核(cochlear nucleus,CN)。與耳蝸初級神經(jīng)元相比,聽覺中樞神經(jīng)元的一個明顯特征就是其形態(tài)與功能的多樣性。通常將CN分為三個主要亞區(qū),分別是前腹核(anteroventral cochlear nucleus,AVCN),后腹核(posteroventral cochlear nucleus,PVCN)與(dorsal cochlear nucleus,DCN)背核。其中每個亞區(qū)都有數(shù)種乃至數(shù)十種不同形態(tài)的神經(jīng)元。這些神經(jīng)元具有一定的空間分布特征、功能特點和特定的解剖聯(lián)系,提示它們在處理聽覺信息方面起到不同作用。Ⅰ型傳入神經(jīng)將聲音的物理特征轉(zhuǎn)換成相應的神經(jīng)沖動,按一定的時間、空間序列投射到低位腦干的特定神經(jīng)元。聽神經(jīng)經(jīng)耳蝸腹核的腹側(cè)進入CN。在CN中含兩種叢細胞,一種稱之為球狀叢細胞(spherical bushy cells,SBC),還有一種稱之為球形叢細胞(globular bushy cells,GBC)。球狀叢細胞主要分布在AVCN前區(qū),該細胞的重要形態(tài)學特征就是聽神經(jīng)末梢與這些叢細胞之間形成的巨大海德氏終球且細胞與上橄欖復合體(superior olive complex, SOC)形成支配聯(lián)系。球形叢細胞主要分布在AVCN后區(qū)。AVCN中這兩類細胞就是與聽神經(jīng)Ⅰ型纖維直接發(fā)生突觸聯(lián)系的神經(jīng)元。那么,就球狀叢細胞和球形叢細胞究竟在信息加工在起到一個什么樣的作用,我們還知之甚少。唯一可以肯定的是,作為聽神經(jīng)信息上行傳遞的第一級站點,此兩種神經(jīng)元功能將對整個聽覺系統(tǒng)有重要影響。本研究主要探討新生SpragueDawley(SD)大鼠AVCN中球狀叢細胞和球形細胞以及星形細胞的功能發(fā)育。 已有研究認為,SD大鼠的聽覺建立始于出生后第十二天。在本實驗研究中,采用了年齡段5-21天的SD乳鼠進行腦干冠狀切片,并在紅外光差顯微鏡下進行腦片全細胞膜片鉗記錄。在膜片鉗實驗記錄中,采用全細胞電流鉗方式對AVCN部位神經(jīng)元實施步階方波刺激,依此判斷神經(jīng)元類別并分析動作電位,離線分析統(tǒng)計不同年齡段SD大鼠叢細胞的動作電位半峰寬。實驗研究中還結合了免疫組化手段,從形態(tài)學上結合電生理學手段判斷細胞類型。免疫組化采用生物胞素結合熒光染料CY3對記錄細胞進行染色,在共聚焦纖維鏡下觀察并拍攝記錄細胞形態(tài)。在完成神經(jīng)元電流鉗記錄后,將儀器轉(zhuǎn)換至電壓鉗記錄微小自發(fā)放(miniature excitatory postsynaptic currents,mEPSCs),鉗制電壓為-60mv。采用軟件MiniAnalysis分析微小自發(fā)放的10-90%上升時間(10-90%Risetime)和時間常數(shù)(Decay tau)。最終,根據(jù)記錄結果統(tǒng)計分析叢細胞半峰寬、mEPSCs10-90%上升時間及mEPSCs時間常數(shù)隨SD乳鼠年齡的變化,探討AVCN及甚至整個聽覺通路可塑性的機制。 在AVCN中,共記錄并分析了76個叢細胞,所有76個叢細胞散布在出生后5-21天這一年齡段。以SD乳鼠年齡為橫坐標,對應叢細胞動作電位半峰寬為縱坐標,作出散點分布圖。結果發(fā)現(xiàn),動作電位半峰寬從出生后5天(P5)到12天(P12)程大幅減小的趨勢,而在出生后12天到21天無明顯變化趨勢。將76個叢細胞的動作電位半峰寬分為P5-7、P8-12、P13-15、P16-21四個年齡段進行統(tǒng)計分析比較發(fā)現(xiàn),除了P13-15與P16-21年齡組間無顯著性差異(P0.05),其他各年齡組間均存在顯著性差異(P0.05)。 在76個叢細胞中,P7時間點記錄了5個叢細胞的mEPSCs,P14記錄了7個叢細胞,P21記錄了2個叢細胞。分別比較了不同年齡SD乳鼠叢細胞mEPSCs10-90%上升時間均值和時間常數(shù)。P7年齡組的mEPSCs10-90%上升時間顯著大于P14和P21年齡組(P0.05),P14和P21年齡組間無顯著性差異(P0.05)。P7年齡組mEPSCs時間常數(shù)顯著大于P14和P21年齡組(P0.05),P14和P21年齡組間無顯著性差異(P0.05)。 此外,在AVCN中一共記錄并分析了30個星形細胞。P7記錄到12個星形細胞,P14記錄到11個星形細胞,P21記錄到7個星形細胞。分別統(tǒng)計分析P7、P14、P21三個年齡組星形細胞動作電位的半峰寬和時間常數(shù),發(fā)現(xiàn)各個年齡組間星形細胞的動作電位半峰寬和時間常數(shù)均有顯著性差異。 據(jù)此,本實驗得出結論：耳蝸核前腹側(cè)核中叢細胞的功能成熟先于聽覺的建立,星形細胞的功能成熟是在聽覺建立后完成的。
【關鍵詞】：耳蝸前腹側(cè)核 發(fā)育 叢細胞 星形細胞 聽覺建立
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R338.3
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 綜述：聽覺系統(tǒng)低位腦干核團的功能發(fā)育及其可塑性11-22
• 1.1 耳蝸核神經(jīng)元對聲音信號的表達11-12
• 1.2 耳蝸核前腹核內(nèi)細胞的分類及其微細結構12-13
• 1.3 耳蝸腹側(cè)核到外側(cè)上橄欖核通路的功能發(fā)育13-14
• 1.4 MNTB-LSO通路早期發(fā)育過程中的耳蝸依賴性14-16
• 1.5 聽覺腦干環(huán)路發(fā)育的活動依賴性16-18
• 1.6 聽覺腦干環(huán)路發(fā)育的非活動依賴性18-19
• 1.7 聽覺中樞發(fā)育過程中的可塑性及其研究的臨床意義19-22
• 第二章 耳蝸核前腹側(cè)核主神經(jīng)元的功能發(fā)育22-37
• 2.1 引言22-24
• 2.2 材料和方法24-30
• 2.2.1 實驗材料24-25
• 2.2.2 主要儀器、設備和軟件25
• 2.2.3 實驗動物25
• 2.2.4 腦片制備和孵育25-26
• 2.2.5 耳蝸核前腹側(cè)核細胞類型的電生理鑒別26
• 2.2.6 耳蝸核前腹側(cè)核細胞類型的形態(tài)鑒別26-27
• 2.2.7 耳蝸前腹側(cè)核叢細胞的微小興奮性突觸后電流的記錄和分析27-28
• 2.2.8 耳蝸核前腹側(cè)核叢細胞的動作電位半峰寬分析28-29
• 2.2.9 數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計學處理29-30
• 2.3 結果30-35
• 2.3.1 AVCN中叢細胞和星形細胞的基本電生理反應特性及鑒別30
• 2.3.2 AVCN中叢細胞和星形細胞的形態(tài)鑒別30-31
• 2.3.3 AVCN中叢細胞在發(fā)育過程中動作電位半峰寬的變化31-32
• 2.3.4 AVCN中叢細胞在發(fā)育過程中mEPSCs的變化32-34
• 2.3.5 AVCN中叢細胞發(fā)育過程中突觸連接的變化34
• 2.3.6 AVCN中星形細胞在發(fā)育過程中動作電位時間精確性的變化34-35
• 2.4 討論35-37
• 參考文獻37-51
• 中英對照縮略詞表51-52
• 論文發(fā)表情況52-53
• 致謝53-54

【共引文獻】

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  本文關鍵詞：大鼠出生后早期耳蝸前腹側(cè)核主神經(jīng)元的功能發(fā)育，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：313353