【摘 要】
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哺乳动物中,成熟的耳蜗腹侧核丛状细胞呈单个动作电位发放模式,对听觉信息的时间和速度的精确编码有重要作用。单发放模式的产生是以时间上精确的1:1方式跟随输入纤维的时间精密度,这种对输入信息及时且规律的时间编码特性大大提高了中枢对听觉信息反应的敏感度和精确度,而目前对这种单发放模式的形成机制并没有详细的研究。丛状细胞的发放模式随发育由多电位发放变为单发放模式,且成熟后的丛状细胞对听信息的时间信息编码更
【基金项目】
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国家自然科学基金（3167083、31529003）；
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哺乳动物中,成熟的耳蜗腹侧核丛状细胞呈单个动作电位发放模式,对听觉信息的时间和速度的精确编码有重要作用。单发放模式的产生是以时间上精确的1:1方式跟随输入纤维的时间精密度,这种对输入信息及时且规律的时间编码特性大大提高了中枢对听觉信息反应的敏感度和精确度,而目前对这种单发放模式的形成机制并没有详细的研究。丛状细胞的发放模式随发育由多电位发放变为单发放模式,且成熟后的丛状细胞对听信息的时间信息编码更为精密。丛状细胞的瞬时编码特性能够确保准确、有效地通过时间编码将频率信息传导到突触后神经元。而目前对丛状细胞的时间编码及发放模式的确切解释仍然知之甚少。神经元反应模式主要由输入解剖结构以及内在膜特性决定,而膜特性受膜上不同亚型通道的表达、分布及组成的高度复杂的机制调节所影响。故本实验采用免疫组化、WB、免疫荧光、脑片培养、慢病毒Knock-down基因及膜片钳电生理记录等技术分两部分内容来进行探讨。实验首先确定了 Kv1.1蛋白对丛状细胞单发放模式的形成作用,再通过免疫荧光染色确定Nav1.6蛋白与Kv1.1蛋白共定位表达于丛状细胞中。分别通过加入阻断剂和脑片培养后下调Nav1.6确定其与Kv1.1蛋白参与影响成熟丛状细胞单发放形成的关系。另一方面,我们检测发育过程中丛状细胞内在膜特性及瞬时特性参数。再检测Kv亚基蛋白在丛状细胞发育过程中的表达、分布特征,确定其与丛状细胞时间编码功能间的关系。最终,我们得出以下结论:1.Kv1.1蛋白阻断可使丛状细胞单发放模式变为多发放模式,但其必须在Nav1.6亚基存在时才有作用。提示Nav1.6蛋白可能对Kv1.1通道调控丛状细胞电生理特性有必不可少的作用。2.丛状细胞内在膜特性参数及瞬时发放特性参数随发育变化越来越精密,提示随着细胞的成熟程度其对听信号输入的时间信息编码的精密度、保真度和时效性逐渐增强。3.Kv1.1、Kv1.2、Kv3.1亚基蛋白含量均随发育过程而增加,Kv1.6和Kv4.2亚基蛋白量随发育增加而降低,Kv1.3蛋白和Kv4.2蛋白在发育过程中表达不变。Kv1.1和Kv1.6亚基蛋白均以多聚体形式存在且表达量直至成熟期稳定,提示这两类蛋白在整个发育过程中可能对膜特性参数及瞬时编码特性参数有调谐作用。而Kv1.2、Kv3.1和Kv4.3亚基在关键期后趋于稳定,说明这三类蛋白可能参与听觉关键期丛状细胞的膜特性变化修饰及时间信息编码功能的调谐作用。
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