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人和动物通过听觉感知外界声音信息,来自双耳的听觉信息会在听觉系统中进行一定程度的整合和处理,这对声源定位、言语理解,以及在嘈杂声环境中对目标声的提取等方面都有着至关重要的作用。已有的研究表明,听觉系统主要依靠双耳时间差（Interaural time difference,ITD）线索和双耳强度差（Interaural level difference,ILD）线索对声源的空间水平方位进行编码。人对声源空间方位感知的准确性、以及对双耳听觉线索的敏感性从婴儿到成年有一个逐步提高的过程。行为学的研究表明,初级听皮层是声源定位不可缺少的听觉中枢。然而,到目前为止,有关初级听皮层对双耳信息处理的发育过程及相关的神经机制并未阐明清楚。听觉系统的功能在发育过程中容易受外界声环境和早期听觉经验的影响,听觉发育过程中的噪声暴露或听觉损伤均会导致听皮层神经元对声刺激信息编码呈可塑性的变化。然而,在听觉发育过程中,异常的声环境或异常的听觉经验如何影响成年时初级听皮层对双耳听觉信息的整合以及对双耳听觉线索的处理也并未揭示清楚。因此,本论文的研究目的是:1)初级听皮层神经元对双耳听觉信息的整合以及对双耳听觉线索的处理能力如何随年龄变化?2)在听觉发育早期,中等强度的噪声暴露和可逆单耳传导性听力损伤如何影响成年后初级听皮层神经元的双耳整合以及对双耳听觉线索的处理?我们采用在体胞外单细胞记录的方法,研究了大鼠初级听皮层神经元对双耳信息整合的发育及可塑性。本研究中大鼠共分为五组:1)P14-P18组（Postnatal day 14-18,即出生后第14-18天的幼年大鼠）;2)P19-P30组（即出生后第19-30天的幼年大鼠）;3)成年组（出生后第57-70天的大鼠,即出生后听力正常发育至成年的大鼠）;4)幼年噪声暴露组,从大鼠出生后第10天开始给予中等强度（70 d B SPL）白噪声暴露直至出生后第56天;5)幼年可逆单耳传导性听力损伤组,在大鼠出生后第14天开始向一侧鼓室内注射30%Poloxamer 407溶液形成凝胶,造成单耳传导性听力损伤,待鼓室内的凝胶逐渐被周围组织吸收后,损伤耳的听力得以恢复,以此诱导可逆单耳传导性听力损伤,第4组和第5组大鼠均在其成年后进行电生理记录。前三组大鼠用于研究初级听皮层神经元对双耳信息整合的发育,幼年噪声暴露组、幼年可逆单耳传导性听力损伤组以及第三组的双耳听力正常发育的成年组用于研究出生后早期噪声暴露和可逆单耳传导性听力损伤对大鼠成年时初级听皮层神经元双耳信息整合的影响。在密闭声场中,我们分别在各组大鼠初级听皮层记录了神经元在单耳声刺激条件下和双耳声刺激条件下的听反应。单耳声刺激强度变化范围为0 d B至80d B,变化步长为10 d B,通过改变双耳声刺激矩阵中双耳强度差（ILD）和双耳平均强度（Average binaural level,ABL）来控制双耳声刺激呈有规律的变化,双耳强度差自-20 d B变化至+20 d B,步长为10 d B,而双耳平均强度自20 d B变化至70 d B,变化步长为10 d B。根据神经元分别对两侧单耳声刺激的听反应,我们将五组大鼠初级听皮层中的734个神经元的单耳反应类型分为四种:EE（对两侧单耳声刺激均有听反应）、EO（仅对来自记录听皮层对侧的声刺激有听反应）、OE（仅对来自记录听皮层同侧的声刺激有听反应）和PB（仅在双耳声刺激条件下有听反应,而在单耳声刺激条件下反应很弱或没有听反应）。依据听神经元对声刺激矩阵中双耳声刺激的听反应和在对应强度下单耳声刺激的听反应,我们将神经元的双耳整合类型分为易化型（Facilitation,F）、抑制型（Inhibition,I）、无整合型（No significant interaction,N）和混合型（Mixed,M）,然后将神经元的单耳反应类型和双耳整合类型相结合来定义每个神经元的双耳整合特性。在本研究中,我们没有记录到无双耳整合特性的神经元,这734个神经元的双耳整合特性分别被归类为EE/F、EE/I、EE/M、EO/F、EO/I、EO/M、OE/F、OE/M和PB等九种不同类型。我们以神经元的单耳反应类型、双耳整合类型、双耳整合程度、以及对ILD的选择性和敏感性等为研究指标,分析了大鼠在获得听觉后初级听皮层神经元对双耳信息处理的发育及可塑性。我们分析了不同年龄组大鼠初级听皮层神经元对双耳信息的整合特性,包括P14-P18组的156个神经元、P19-P30组的136个神经元,以及成年组的171个神经元。结果发现,三组大鼠初级听皮层神经元的单耳反应类型均以EO和EE两种类型占多数,神经元的双耳整合类型包括抑制型、易化型和混合型。初级听皮层神经元的单耳反应类型、双耳整合类型、最佳ILD的分布、以及神经元对ILD的偏好类型等在大鼠出生后早期（P14-P18）时已接近成熟。然而,在大鼠获得听觉后早期,初级听皮层对双耳信息的处理能力尚未成熟,随着大鼠年龄的增加,初级听皮层神经元对双耳听觉信息的整合程度、以及对ILD的敏感性和选择性等有一个增强的过程。这些结果提示,初级听皮层神经元对双耳听觉信息的处理能力在大鼠听觉发育早期有一个渐进的精细化发育的过程。对幼年噪声暴露组的126个神经元、以及幼年可逆单耳传导性听力损伤组的138个神经元的数据分析发现,与正常成年对照组相比,出生后早期中等强度噪声暴露并未改变大鼠成年后的双侧听力阈值,但导致大鼠成年后初级听皮层中EO神经元的比例显著下降和EE神经元的比例显著升高。噪声暴露对大鼠初级听皮层神经元的ILD偏好特性并未产生显著影响,但显著降低了大鼠成年后初级听皮层神经元对双耳听觉信息的整合程度,也降低了听神经元对ILD的选择性和敏感性;出生后听觉发育早期可逆单耳传导性听力损伤导致大鼠的损伤耳对侧初级听皮层中EO神经元比例显著下降,EE神经元比例显著升高,但对双耳整合类型无显著影响。听觉发育时期的可逆单耳传导性听力损伤在损伤耳的听力阈值恢复后,仍然会导致损伤耳对侧初级听皮层神经元对双耳信息的整合程度降低,以及对ILD的选择性和敏感性降低。总之,本研究表明,大鼠初级听皮层神经元对双耳信息的整合、以及对ILD的调谐在大鼠获得听觉后的早期有一个精细化发育的过程,听觉发育时期的中等强度噪声暴露或可逆单耳传导性听力损伤均可导致大鼠成年时初级听皮层神经元对双耳信息的整合程度降低、以及对ILD的选择性和敏感性降低。本研究为我们理解听觉中枢对双耳听觉信息处理的发育及可塑性提供了实验依据。