听觉是仅次于视觉的人类感知和认识世界的主要感觉系统。清醒大脑如何编码和处理声音刺激信息是听觉研究的核心问题,对解析语言、音乐和自然界声音的神经编码机制至关重要。过去由于技术手段的限制,听觉研究的工作基本上是在麻醉动物上开展的。然而,大量研究表明,麻醉剂会影响听觉系统尤其听皮层的功能,特别是对神经元编码声音中时间信息影响显著。因此,在清醒动物上研究听觉编码的神经环路机制意义深远。本课题以清醒狨猴为研究对象,通过可逆性冷冻降温技术失活听皮层,研究听皮层对丘脑神经元的反馈调控。研究结果如下:(1)清醒狨猴听皮层主要影响丘脑神经元的时间响应特性,失活初级听皮层对内膝体(MGB)神经元对声音刺激产生诱发反应中起始反应(5-55 ms)的影响较小但对其持续反应(55-205 ms)具有较强的调控作用。该研究结果提示:MGB神经元的起始反应依赖于中脑的上行输入而持续反应可能主要来源于皮层的下行反馈调控;(2)听皮层调控MGB神经元的频率调谐特性,失活初级听皮层后,MGB神经元频率选择的敏感性改变。并且,初级听皮层对MGB神经元频率调谐特性的调控影响具有亚核团特异性;(3)初级听皮层对MGB神经元存在普遍的增益调制,然而失活听皮层后部分MGB神经元自发反应增强但其诱发反应却减少,表明听皮层对丘脑存在复杂的非线性调控;(4)听皮层对MGB神经元编码时间信息有调控性影响,尤其对非同步化反应存在显著调控,听皮层失活后非同步化反应神经元的持续放电消失。该课题在清醒狨猴上建立了慢性可逆的失活听皮层的方法,并发现了清醒狨猴初级听皮层对听觉丘脑存在普遍和多样化调控影响,这种自上而下的反馈调控能帮助动物更好地应对随时变化的环境。该研究有助于我们理解动物在清醒状态下听皮层如何调控内膝体神经元的活动,尤其对内膝体编码时间信息的调控。这些结果将为研究意识清醒状态下皮层丘脑环路的工作机制奠定基础。