大鼠出生后早期耳蜗前腹侧核主神经元的功能发育

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1、南方医科大学2011级硕士学位论文大鼠出生后早期耳蜗前腹侧核主神经元的功能发育Thefunctionaldevelopmentofanteroventralcochlearnucleusprincipalneuronsinneonatalrat课题来源：国家自然科学基金(31171059)学位申请人导师姓名专业名称培养类型培养层次所在学院钟圣辉肖中举生理学学术型硕士基础医学2014年3月21日广州硕士学位论文大鼠出生后早期耳蜗前腹侧核主神经元的功能发育硕士研究生：钟圣辉指导教师：肖中举教授摘要我们生活在一个丰富多彩的有声世界。声音是动物了解外部世界变化，与同类互相

2、交流，赖以生存的重要媒体。外界声波通过介质传到外耳道，再传到鼓膜。鼓膜振动，通过听小骨传到内耳。内耳中阶内含柯蒂氏器，听觉感受器细胞毛细胞坐落在柯蒂氏器的基底膜上。毛细胞能够感受声波引起的基底膜振动，并将其转换为细胞的膜电位变化，后者引起毛细胞的神经递质释放，最后导致支配毛细胞的听神经发放神经冲动。这样，声学信号引起的液体振动在耳蜗内被转换成听神经的冲动发放而传到神经中枢。听神经包含传出和传入两个部分。听觉传入神经将信号从耳蜗传入神经中枢；听觉传出神经恰恰相反，它将信号从神经中枢传向耳蜗。传入神经分为I型和II型神经元。II型神经元为假单极细胞结构，不含髓鞘。I型

3、神经元为典型的双极细胞，它们被髓鞘所包裹。主要由I型神经组成的听觉传入神经将来自于耳蜗毛细胞的信号传往同侧耳蜗核内的神经细胞，听觉中枢始于低位脑干的耳蜗核(cochlearnucleus，CN)。与耳蜗初级神经元相比，听觉中枢神经元的一个明显特征就是其形态与功能的多样性。通常将CN分为三个主要亚区，分别是前腹核(anteroventralcochlearnucleus，AVCN)，后腹核(posteroventralcochlearnucleus，PVCN)与(dorsalcochlearnucleus，DCN)背核。其中每个亚区都有数种乃至数十种不同形态的神经元

4、。这些神经元具有一定的空间分布特征、功能特点和特定的解剖联系，提示它们在处理听觉信息方面起到不同作用。I型传入神经将声音的物理特征转换成相应的神经冲动，按一定的时间、空间中文摘要序列投射到低位脑干的特定神经元。听神经经耳蜗腹核的腹侧进入CN。在CN中含两种丛细胞，一种称之为球状丛细胞(sphericalbushycells，SBC)，还有一种称之为球形丛细胞(globularbushycells，GBC)。球状丛细胞主要分布在AVCN前区，该细胞的重要形态学特征就是听神经末梢与这些丛细胞之间形成的巨大海德氏终球且细胞与上橄榄复合体(superiorolivecom

5、plex，SOC)形成支配联系。球形丛细胞主要分布在AVCN后区。AVCN中这两类细胞就是与听神经I型纤维直接发生突触联系的神经元。那么，就球状丛细胞和球形丛细胞究竟在信息加工在起到一个什么样的作用，我们还知之甚少。唯一可以肯定的是，作为听神经信息上行传递的第一级站点，此两种神经元功能将对整个听觉系统有重要影响。本研究主要探讨新生SpragueDaw]ey(SD)大鼠AVCN中球状丛细胞和球形细胞以及星形细胞的功能发育。已有研究认为，SD大鼠的听觉建立始于出生后第十二天。在本实验研究中，采用了年龄段5—21天的SD乳鼠进行脑干冠状切片，并在红外光差显微镜下进行脑片

6、全细胞膜片钳记录。在膜片钳实验记录中，采用全细胞电流钳方式对AVCN部位神经元实施步阶方波刺激，依此判断神经元类别并分析动作电位，离线分析统计不同年龄段SD大鼠丛细胞的动作电位半峰宽。实验研究中还结合了免疫组化手段，从形态学上结合电生理学手段判断细胞类型。免疫组化采用生物胞素结合荧光染料CY3对记录细胞进行染色，在共聚焦纤维镜下观察并拍摄记录细胞形态。在完成神经元电流钳记录后，将仪器转换至电压钳记录微小自发放(miniatureexcitatorypostsynapticcurrents，IIlEPSCs)，钳制电压为-60my。采用软件MiniAnalysis分

7、析微小自发放的10-90％上升时间(10-90％Risetime)和时间常数(Decaytau)。最终，根据记录结果统计分析丛细胞半峰宽、mEPSCslO-90％上升时间及mEPSCs时间常数随SD乳鼠年龄的变化，探讨AVCN及甚至整个听觉通路可塑性的机制。在AVCN中，共记录并分析了76个丛细胞，所有76个丛细胞散布在出生后5—21天这一年龄段。以SD乳鼠年龄为横坐标，对应丛细胞动作电位半峰宽为纵坐标，作出散点分布图。结果发现，动作电位半峰宽从出生后5天(P5)到12天(P12)程大幅减小的趋势，而在出生后12天到2l天无明显变化趋势。将76个丛细胞的动作电位半

8、峰宽分为P