本文關(guān)鍵詞：衰老對小鼠下丘神經(jīng)元聲反應(yīng)特性的影響和相關(guān)的形態(tài)學(xué)變化

  更多相關(guān)文章： 衰老 IC神經(jīng)元 頻率 強(qiáng)度 GABA能神經(jīng)元 小鼠

【摘要】：衰老導(dǎo)致的聽力損傷是老年人群面臨的普遍問題之一。老年性聽力障礙通常表現(xiàn)為對聲音強(qiáng)度的調(diào)諧能力下降、聽覺動態(tài)范圍變窄。以往的研究主要針對其外周機(jī)制,中樞機(jī)制尚不清楚,也未見形態(tài)和功能上的聯(lián)系。本實(shí)驗(yàn)采用電生理和組織形態(tài)學(xué)技術(shù),以成年及老年昆明小鼠為模型動物,探索聽中樞強(qiáng)度調(diào)諧功能減退的原因及改善方案,為老年性聽力損傷的治療和聽覺保護(hù)開辟新途徑。本實(shí)驗(yàn)在自由聲場條件下,采用細(xì)胞外單單位記錄的方法,共記錄到144個下丘(inferior colliculus, IC)神經(jīng)元的聲反應(yīng)特性,其中70個IC神經(jīng)元來自老年小鼠,74個IC神經(jīng)元來自成年小鼠。老年小鼠IC神經(jīng)元的發(fā)放時程比成年小鼠縮短4.8 ms(p0.01),且長時型IC神經(jīng)元的比例比成年小鼠少16.0%。老年小鼠IC神經(jīng)元的最佳頻率(best frequency, BF)比成年小鼠低5.4 kHz(p0.01),主要表現(xiàn)為中、高頻IC神經(jīng)元的BF較低(both p0.01);老年小鼠IC神經(jīng)元的閾值(minimum threshold, MT)比成年小鼠高18.7 dB SPL (p0.001),且低、中、高頻IC神經(jīng)元的MT都較高(all p0.001)；老年小鼠IC神經(jīng)元的首次發(fā)放潛伏期(first spike latency,FSL)比成年小鼠延長3.9 ms (p0.001),主要表現(xiàn)為低、高頻IC神經(jīng)元FSL比成年小鼠延長(both p0.05)。以上結(jié)果顯示,老年小鼠IC神經(jīng)元的聲信號編碼能力比成年小鼠明顯下降,在高頻區(qū)域的下降更加明顯,我們分析了這些變化和外周聽覺器官及低位聽中樞功能退化的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)獲得70個老年小鼠IC神經(jīng)元的強(qiáng)度-放電率函數(shù)(rate-intensity functions, RIFs)和74個成年小鼠IC神經(jīng)元的RIFs。老年小鼠IC神經(jīng)元中的非單調(diào)RIF比例比成年小鼠少5.4%；老年小鼠IC神經(jīng)元的動態(tài)范圍(dynamic range, DR)比成年小鼠IC神經(jīng)元的DR小8.9 dB (p0.001); IC神經(jīng)元的mDR (middle DR intensity, mDR)比成年小鼠IC神經(jīng)元的mDR高15.2 dB SPL(p0.001)。這些數(shù)據(jù)提示老年小鼠IC神經(jīng)元的聲強(qiáng)感受范圍縮小,且向高聲強(qiáng)處偏移。在高強(qiáng)度聲刺激條件下,老年小鼠IC神經(jīng)元的發(fā)放數(shù)和成年小鼠IC神經(jīng)元的發(fā)放數(shù)無明顯差異(p0.05),FSL無明顯差異(p0.05),提示老年小鼠IC神經(jīng)元對高聲強(qiáng)信號的編碼未受影響,在外周毛細(xì)胞受損導(dǎo)致興奮性輸入下降的前提下,老年小鼠可能由于IC神經(jīng)元接受的高閾值抑制性輸入減少,保留了對高強(qiáng)度聲信號的反應(yīng)能力。本實(shí)驗(yàn)用尼氏染色的方法對老年小鼠和成年小鼠IC核團(tuán)內(nèi)神經(jīng)元進(jìn)行了計數(shù),發(fā)現(xiàn)老年小鼠IC神經(jīng)元的數(shù)目比成年小鼠少15.2%(p0.001)；用免疫組化染色的方法對老年小鼠和成年小鼠IC核團(tuán)內(nèi)γ-氨基丁酸(y-aminobutyric acid, GAB A)能神經(jīng)元進(jìn)行計數(shù),結(jié)果表明：老年小鼠GABA能神經(jīng)元的數(shù)目比成年小鼠少23.4%(p0.001), GABA能神經(jīng)元占總體神經(jīng)元的百分比下降了5.1%(p0.05)。老年小鼠IC核團(tuán)內(nèi)GABA能神經(jīng)元數(shù)目的減少可能是IC神經(jīng)元強(qiáng)度選擇性下降的原因。除了對小鼠IC神經(jīng)元做了研究之外,我們還對成年小鼠初級聽皮層(primary auditory cortex, A1)神經(jīng)元的時程選擇特性進(jìn)行了研究,觀察聲信號強(qiáng)度對AI神經(jīng)元時程選擇特性的影響。自由聲場條件下,采用在體細(xì)胞外方法共記錄到35個小鼠A1神經(jīng)元。其中時程選擇性神經(jīng)元的比例為57.1%(20/35),包括短通型20.0%(7/35),帶通型5.7%(2/35),反帶通型8.5%(3/35),長通型22.9%(8/35),非時程選擇性神經(jīng)元,即全通型42.9%(15/35)。其中,時程選擇特性不受聲強(qiáng)影響的A1神經(jīng)元62.9%(22/35),包括20.0%(7/35)的時程選擇性A1神經(jīng)元和42.9%(15/35)的非時程選擇性A1神經(jīng)元；時程選擇特性受聲強(qiáng)影響的A1神經(jīng)元37.1%(13/35),均為時程選擇性A1神經(jīng)元。受聲強(qiáng)影響的時程選擇性A1神經(jīng)元的BF比不受聲強(qiáng)影響的時程選擇性A1神經(jīng)元的BF高6.5 kHz (p0.05)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示隨著聲強(qiáng)的升高,大多數(shù)小鼠A1神經(jīng)元的時程選擇性減弱,這可能由高強(qiáng)度激活的大量興奮性輸入的增加以及抑制性輸入的飽和造成。
【關(guān)鍵詞】：衰老 IC神經(jīng)元 頻率 強(qiáng)度 GABA能神經(jīng)元 小鼠
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R764;R339.38
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 研究背景12-21
• 1.1 衰老對老年性聽力損失的影響12-14
• 1.2 衰老對聽中樞核團(tuán)的影響14-16
• 1.3 IC中的神經(jīng)遞質(zhì)及其在聲反應(yīng)中的意義16-19
• 1.4 本研究的目的和意義19-21
• 第二章 老年小鼠IC神經(jīng)元的聲反應(yīng)特性21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法21-23
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)動物的選取、手術(shù)及記錄電極的制備21-22
• 2.2.2 聲刺激系統(tǒng)和信號記錄系統(tǒng)22
• 2.2.3 IC神經(jīng)元聲反應(yīng)的記錄22-23
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及分析23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果23-35
• 2.3.1 老年小鼠IC神經(jīng)元的發(fā)放模式23-25
• 2.3.2 老年小鼠IC神經(jīng)元的聲反應(yīng)基本特性25-28
• 2.3.3 老年小鼠IC神經(jīng)元的強(qiáng)度編碼能力28-35
• 2.4 討論35-38
• 2.4.1 老年小鼠IC神經(jīng)元的聲反應(yīng)特性35-36
• 2.4.2 老年小鼠IC神經(jīng)元強(qiáng)度編碼的機(jī)制及生理意義36-38
• 第三章 老年小鼠IC神經(jīng)元的形態(tài)學(xué)變化38-46
• 3.1 引言38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法38-40
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)動物的選取及腦組織的制備38-39
• 3.2.2 尼氏染色法39
• 3.2.3 免疫組化染色法39-40
• 3.2.4 形態(tài)觀察與統(tǒng)計分析40
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果40-44
• 3.3.1 尼氏染色結(jié)果40-42
• 3.3.2 免疫組化染色結(jié)果42-44
• 3.4 討論44-46
• 3.4.1 小鼠中樞神經(jīng)元數(shù)目與聽力衰退的相關(guān)性44-45
• 3.4.2 小鼠中樞GABA能神經(jīng)元數(shù)目與聽力衰退的相關(guān)性45-46
• 第四章 聲刺激強(qiáng)度對初級聽皮層神經(jīng)元時程選擇特性的影響46-59
• 4.1 引言46-47
• 4.2 材料和方法47-48
• 4.2.1 動物手術(shù)及記錄電極的制備47
• 4.2.2 聲刺激系統(tǒng)和信號記錄系統(tǒng)47-48
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果48-56
• 4.3.1 A1神經(jīng)元的時程選擇性48-50
• 4.3.2 聲刺激強(qiáng)度對A1神經(jīng)元時程選擇特性的影響50-56
• 4.4 討論56-59
• 4.4.1 A1神經(jīng)元時程選擇特性56
• 4.4.2 聲強(qiáng)影響A1神經(jīng)元時程選擇性的機(jī)制56-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-69
• 附錄69-70
• 縮略詞70-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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1 王樹峰,陳雪清,吳燕君,周婉榮,邢樹惠,周玉芳,湯哲,吳曉光;北京市區(qū)老年人聽力障礙狀況及其神經(jīng)心理因素調(diào)查[J];中華老年醫(yī)學(xué)雜志;1998年04期

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本文編號：675960