【摘要】：聲源定位是指人和動(dòng)物對(duì)聲音的空間方位和距離進(jìn)行判斷的能力,精確的聲源定位有利于人和動(dòng)物感知聲音環(huán)境、并從復(fù)雜聲環(huán)境中將目標(biāo)聲信號(hào)進(jìn)行分離和處理。已有的研究證明,對(duì)聲源水平方位的精確定位依賴于聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)來(lái)自雙耳聽(tīng)覺(jué)信息的處理,包括雙耳強(qiáng)度差和雙耳時(shí)間差信息。在人類,單側(cè)中耳炎是一種常見(jiàn)的聽(tīng)覺(jué)疾病,它可導(dǎo)致單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷并使雙耳聽(tīng)覺(jué)信息輸入出現(xiàn)異常,影響人對(duì)聲源的精確定位。然而到目前為止,有關(guān)單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷影響聲源定位的神經(jīng)和分子機(jī)制并未完全揭示。因此,本論文的研究目標(biāo)是:在幼年和成年大鼠上建立單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷模型,觀察單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷如何影響大鼠對(duì)聲源水平方位的定位能力、以及如何影響聽(tīng)皮層神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的調(diào)諧,觀察聽(tīng)皮層上表達(dá)AMPA受體亞單位GluR2的神經(jīng)元以及小清蛋白免疫陽(yáng)性神經(jīng)元的密度是否受單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷的影響。大鼠分為四組,其中兩組分別為幼年單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷組(YUCHL組)和成年單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷組(AUCHL組),我們分別在P14齡(YUCHL組)大鼠和P57齡(AUCHL組)大鼠用損毀右耳鼓膜和錘骨的方法造成單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷,在兩組大鼠分別經(jīng)歷兩個(gè)月的聽(tīng)力損傷后,按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。另外兩組大鼠分別為YUCHL組和AUCHL組的同齡對(duì)照大鼠,分別為幼年對(duì)照組(YCon組)和成年對(duì)照組(ACon組),雙耳聽(tīng)力正常。我們用行為學(xué)、電生理學(xué)以及免疫組織化學(xué)等方法按上述研究目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),主要結(jié)果如下:1.與兩個(gè)同齡對(duì)照組大鼠聲源定位的成功率相比,幼年或成年時(shí)期的單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷均造成YUCHL組和AUCHL組大鼠雙側(cè)聲源定位能力的嚴(yán)重下降,在聽(tīng)力損傷耳側(cè)的聲源定位能力比在聽(tīng)力正常耳側(cè)下降更多;在聽(tīng)力損傷耳側(cè),YUCHL組大鼠和AUCHL組大鼠的聲源定位成功率均接近機(jī)會(huì)水平,無(wú)顯著的組間差異;在聽(tīng)力正常耳側(cè),AUCHL組大鼠的聲源定位能力優(yōu)于YUCHL組大鼠。該結(jié)果提示,單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷發(fā)生在幼年時(shí)期比發(fā)生在成年時(shí)期對(duì)聲源定位的破壞更大。該結(jié)果與在貓頭鷹和雪貂上發(fā)現(xiàn)的對(duì)異常雙耳聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)現(xiàn)象(即在單耳聽(tīng)力損傷后,動(dòng)物能利用新的聲源定位線索學(xué)會(huì)新的聲源定位策略)有顯著的不同,該結(jié)果提示,對(duì)異常雙耳聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)現(xiàn)象可能不適合于所有動(dòng)物。2.在四組大鼠的初級(jí)聽(tīng)皮層,我們分別記錄了聽(tīng)神經(jīng)元對(duì)來(lái)自大鼠前方聽(tīng)空間不同水平方位聲刺激反應(yīng)的放電數(shù)和潛伏期,根據(jù)聽(tīng)神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的調(diào)諧曲線分析了神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的偏好特性、選擇性和敏感性。我們發(fā)現(xiàn),YCon組和ACon組大鼠聽(tīng)皮層神經(jīng)元主要偏好來(lái)自其對(duì)側(cè)水平方位的聲刺激,在對(duì)聲源水平方位的偏好特性、選擇性和敏感性等均無(wú)顯著的組間差異。與同齡對(duì)照組大鼠相比,在聽(tīng)力損傷耳對(duì)側(cè)的聽(tīng)皮層,單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷導(dǎo)致了YUCHL組和AUCHL組具有對(duì)側(cè)偏好特性的神經(jīng)元比例下降、以及神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的選擇性和敏感性的下降;同時(shí),也導(dǎo)致了具有同側(cè)偏好特性(偏好聽(tīng)力正常耳側(cè)聲源)的神經(jīng)元比例的升高,在YUCHL組這個(gè)比例的升高比在AUCHL組更多。此外,AUCHL組神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的選擇性和敏感性比YUCHL組神經(jīng)元差。在兩個(gè)對(duì)照組,群體神經(jīng)元對(duì)來(lái)自對(duì)側(cè)水平方位聲刺激反應(yīng)的平均潛伏期相對(duì)較短,對(duì)來(lái)自同側(cè)水平方位聲刺激反應(yīng)的平均潛伏期相對(duì)較長(zhǎng);與之相反,YUCHL組神經(jīng)元對(duì)來(lái)自其對(duì)側(cè)(聽(tīng)力損傷耳側(cè))水平方位聲刺激反應(yīng)的平均潛伏期相對(duì)較長(zhǎng),而對(duì)來(lái)自其同側(cè)(聽(tīng)力正常耳側(cè))水平方位聲刺激反應(yīng)的平均潛伏期要短;AUCHL組神經(jīng)元對(duì)分別來(lái)自其對(duì)側(cè)和同側(cè)水平方位聲刺激反應(yīng)的平均潛伏期無(wú)顯著差異。這些結(jié)果表明,傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷顯著影響了初級(jí)聽(tīng)皮層神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的正常調(diào)諧,其影響效果隨出生后單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷發(fā)生的時(shí)期的不同而不同。3.用免疫組織化學(xué)方法,我們?cè)谒慕M大鼠聽(tīng)皮層上觀察了小清蛋白免疫陽(yáng)性神經(jīng)元的密度、以及表達(dá)AMPA受體亞單位GluR2的神經(jīng)元的密度,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與同齡對(duì)照組大鼠相比,單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷對(duì)YUCHL組和AUCHL組大鼠聽(tīng)皮層上小清蛋白陽(yáng)性神經(jīng)元的密度均未產(chǎn)生顯著影響,對(duì)YUCHL組和AUCHL組大鼠聽(tīng)皮層上表達(dá)AMPA受體亞單位GluR2的神經(jīng)元的密度也均未產(chǎn)生顯著影響。本論文首次在自由聲場(chǎng)條件下在單細(xì)胞水平研究了出生后不同時(shí)期的的單側(cè)聽(tīng)力損傷如何影響聽(tīng)皮層神經(jīng)元對(duì)聲源水平方位的調(diào)諧,研究結(jié)果為理解出生后不同時(shí)期的單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷對(duì)聲源定位的影響提供了一種可能的神經(jīng)機(jī)制,為進(jìn)一步理解單側(cè)慢性中耳炎或其他因素導(dǎo)致的單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷對(duì)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)功能影響的機(jī)理提供了重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
【圖文】：

1.1 大鼠的分組及其在出生后至行為學(xué)訓(xùn)練前不同時(shí)期的聽(tīng)覺(jué)經(jīng)HL group：幼年單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷組；YCon group：幼年對(duì)照組；AUCHL 導(dǎo)性聽(tīng)力損傷組；ACon group：成年對(duì)照組。P14,、P57、P74、P117 分別第 14、57、74、117 天。傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷手術(shù)鼠腹腔注射戊巴比妥鈉（劑量：50mg/kg 體重），將其麻醉后用恒

圖 1.2 大鼠單側(cè)傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷手術(shù)前和手術(shù)后的中耳照片圖 A，手術(shù)前可見(jiàn)完整的鼓膜和錘骨；圖 B，手術(shù)后鼓膜和錘骨被損毀。1.2.4 聲源定位的行為學(xué)測(cè)定1）聲刺激 飲水獎(jiǎng)勵(lì)的條件反射的建立首先訓(xùn)練大鼠建立聲刺激和飲水之間的聯(lián)系，為下一步進(jìn)行聲源定位的學(xué)測(cè)量做準(zhǔn)備。該訓(xùn)練在隔音訓(xùn)練箱內(nèi)進(jìn)行，訓(xùn)練箱內(nèi)安裝有給予聲刺激的觀察大鼠行為的攝像頭、照明燈、以及警示燈。在隔音箱的中間放置一個(gè)整整理箱的一側(cè)安裝水嘴供大鼠飲水，水嘴通過(guò)軟管和電磁閥與飲水瓶相連。控制訓(xùn)練箱外的電磁閥來(lái)控制給水的量和時(shí)機(jī)。在訓(xùn)練大鼠建立聲音與飲水獎(jiǎng)勵(lì)之間的聯(lián)系前，大鼠禁水 24 小時(shí)。然大鼠置于隔音訓(xùn)練箱內(nèi)的整理箱內(nèi)，通過(guò)攝像頭觀察并記錄動(dòng)物的行為。聲
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q429.8

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本文編號(hào)：2665036