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背景:听皮层作为高级听觉中枢,对声音的感知及信号的加工处理起着关键性的作用,并且与听觉感觉失调,例如耳鸣,发生相关的一个重要部位。耳鸣是一种在没有外界声源情况下,个体感知到的一种虚幻听觉。临床上的耳鸣症状具有多样性及主观性,使研究者难以直接对临床耳鸣病例进行观察及检测。水杨酸钠作为临床上广泛使用的抗炎止痛药阿司匹林的有效成分,在高浓度使用条件下可使人及动物产生可逆性耳鸣。因此,水杨酸钠常被用作诱导耳鸣动物模型,以进行耳鸣的生物学基础研究。已有的研究发现,水杨酸钠诱导的耳鸣模型中,初级听皮层的活动增强。水杨酸钠能够打破某些听觉脑区兴奋与抑制的平衡造成超兴奋的状态,这被认为是水杨酸钠诱导耳鸣的一种可能机制。本文旨在探究水杨酸钠诱导的耳鸣模型中,初级听皮层神经环路活动水平升高的神经机制。方法:本研究首先建立了水杨酸钠诱导的慢性耳鸣模型组(NaSal组),即连续七天向VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠腹腔注射水杨酸钠。生理盐水组(saline组)动物注射相应剂量的生理盐水,其他条件同NaSal组。利用VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠制备脑片标本。该转基因动物上,全脑GABA能神经元上表达ChR2光敏感通道蛋白。通过形态学特征、电生理学特征和光遗传学特征鉴别锥体神经元和GAB A能神经元的类型。利用全细胞膜片钳技术记录初级听皮层锥体神经元及GABA能神经元的内在膜特性及突触传递活动。具体内容如下,记录了神经元静息膜电位、膜输入阻抗、电流或光刺激诱导的发放及自发和微小的兴奋性突触后电流(sEPSCs和mEPSCs)与抑制性突触后电流(sIPSCs和mIPSCs)。结果:在VGAT-ChR2-EYFP转基因小鼠听皮层脑片的第2/3层上,(1)锥体神经元和GABA能神经元可通过两者不同的形态特征、电生理学特性来鉴定和区分。(2)同生理盐水组相比,在NaSal组动物中,锥体神经元膜输入阻抗升高,表明水杨酸钠诱导的耳鸣动物中,听皮层中锥体神经元的内在膜特性改变且膜兴奋性升高。(3)NaSal组动物中,锥体神经元电流诱发动作电位发放频率升高,但GABA能神经元电流诱发动作电位发放频率降低。(4)NaSal组中,锥体神经元谷氨酸能的sEPSCs的频率跟幅度升高,mEPSCs的频率增加。表明水杨酸钠通过突触前机制增加锥体神经元上兴奋性的突触传递效能。(5)NaSal组中,锥体神经元GAB A能的sIPSCs的频率和幅度降低。结论:在本研究中,在水杨酸钠诱导的耳鸣模型中,初级听皮层的兴奋性和突触传递活动改变。支持该结论的证据包括:(1)NaSal组动物锥体神经元兴奋性增强,但GABA能神经元兴奋性降低;(2)NaSal组动物锥体神经元上谷氨酸能兴奋性突触传递活动增强;(3)NaSal组动物锥体神经元上GABA能抑制性突触传递活动减弱。水杨酸钠对初级听皮层锥体神经元与GABA神经元影响的差异性,可能是其诱导耳鸣机制的一个神经生物学基础。