论文部分内容阅读
哺乳动物神经系统内含有两大类细胞：神经细胞(神经元)和神经胶质细胞；其中,胶质细胞又以星形胶质细胞(astrocyte)为主。研究证实,星形胶质细胞在认知、运动、情感及感觉等信息的处理过程中都发挥着重要的作用。内侧膝状体 (medial geniculate body, MGB)是声音信息在脑内传递必不可少的重要接替核团,可分为三个主要的亚区：腹部(ventral division of MGB,MGv) 、背部(dorsal division of MGB,MGd)和中间部(medial division of MGB,MGm)。已有研究表明,星形胶质细胞在中枢感觉系统神经元的可塑性过程中发挥一定作用,但是对听觉系统(尤其是听觉丘脑MGB神经元)功能可塑性作用还鲜有研究报道。目的研究星形胶质细胞在MGB神经元可塑性中的作用。方法将SD大鼠单侧耳蜗摘除(cochlear ablation, ab),使其存活不同时间,在脑室注射氟代柠檬酸(fluorocitrate, FC)后,通过细胞外电生理记录,观察、统计和分析MGB神经元动作电位在星形胶质细胞功能抑制前后的发放模式、发放数(spike counts)、第一动作电位发放延时(first spike latency,FSL)、最低阈值(minimum threshold,MT)、频率调谐曲线(frequency tuning curve, FTC)等指标的变化。结果1正常组大鼠注射药物FC前后MGv神经元电活动改变：MGv神经元注药后MT升高、spike counts减少、FSL延长,其结果均具有统计学意义。2耳蜗摘除后大鼠摘除同侧的MGv神经元电活动变化：(1)发放模式：在噪声刺激下,对照组MGv神经元声诱发电位波形整齐、规律；单次声诱发电位波形明显。与对照组相比,ab组MGv神经元的声诱发反应电位波形发生不同程度改变且自发放电增多,组间比较发现,ab24h、 ab7d、 ab14d组的自发放增多最为明显；单次诱声反应电位波形发生改变,表现为几个连续的发放；ab各组组间比较无差异。(2)MT：与control组相比,ab各组MGv神经元的MT随耳蜗摘除时间的延长,发生不同程度升高；ab各组组间比较发现,ab30d组MGv神经元的MT明显高于ab4h、 ab24h、 ab7d组。(3)spike counts:与对照组相比,ab组MGv神经元spike counts均发生不同程度减少,其中,以ab4h、 abl4d、 ab30d组spike counts的减少最为明显；ab各组组间比较无差异。(4)FSL：与对照组相比,ab组MGv神经元FSL均发生不同程度延长,其中,以ab4h组FSL延长最为明显；ab各组组间比较发现,ab24h、 ab7d、 ab14d、 ab30d 组 MGv神经元的FSL皆明显短于ab4h组,其中,以ab7d、ab14d组的FSL缩短最为明显,而ab24h组较abl4d组的FSL则延长,其结果均具有显著性差异。3耳蜗摘除后不同时间段大鼠摘除同侧的MGv神经元在注射FC前后的电活动变化：(1)MT：组内比较,在注射药物FC后,ab4h、 ab24h、 ab7d、 ab14d组的MT总体高于注药前,而ab30d组的MT则低于注药前,其中,以ab14d组的MT变化最为明显；组间比较,ab4h、 ab7d组较ab30d组之间,以及ab4h、 ab14d组较ab7d组之间注药前后的改变具有显著性差异。(2)spike counts:组内比较,在注射FC后,ab4h、 ab24h、 ab7d、 ab14d组的spike counts总体少于注药前,而ab30d组spike counts则多于注药前,其中,ab4h、 ab24h、ab7d和ab30d组的的改变最为明显；组间比较,ab4h、 ab24h、 ab7d、 ab14d组较ab30d组之间,ab24h、ab14d较ab7d组之间,以及ab4h组较ab24h组之间注药前后的改变具有显著性差异。(3)FSL：组内比较,在注射药物FC后,ab4h组的FSL总体较注药前缩短,而ab24h、 ab7d、 ab14d、 ab30d组的FSL较注药前则延长,其中,以ab24h组和ab7d组的FSL在注药前后的改变最为明显；组间比较,ab24h、ab7d、ab30d组改变较ab4h组具有显著性差异。4对MGB神经元不同亚区声反应特性差异的研究发现：(1)在纯音刺激下,正常组大鼠MGm的spike counts明显少于MGv和MGd；MGv和MGm的MT高于MGd；MGd的FSL长于M6v和MGm。 (2)注射药物FC抑制星型胶质细胞功能后,正常组大鼠MGv神经元CF向高频音移动,MT升高；而MGd、 MGm神经元的CF和MT则基本保持不变。结论1星形胶质细胞功能变化,能影响MGv神经元的声反应特性。2大鼠单侧耳蜗摘除后,摘除同侧的MGv神经元发生了可塑性改变。3星形胶质细胞参与了MGv神经元的可塑性过程。4星形胶质细胞功能改变对MGB神经元的三个不同亚分区(即MGv、MGd、MGm)的作用各不相同。