【摘要】：在神經(jīng)系統(tǒng)中,不同模態(tài)的感覺信息之間可以發(fā)生相互影響,但是我們對之了解非常有限,這其中,尤其是對感覺皮層(如聽、視皮層等)在這一復(fù)雜過程中作用的認(rèn)識更為有限。本研究中我們采用多通道神經(jīng)信號記錄技術(shù),在自由活動且完成感知覺分辨任務(wù)的大鼠聽皮層上,通過記錄神經(jīng)元對感覺刺激(聽、視以及視-聽聯(lián)合刺激)的反應(yīng),深入研究視覺信號對聽皮層神經(jīng)元反應(yīng)的調(diào)制。首先研究在對聽覺信息進(jìn)行分辨的任務(wù)中,視覺信息如何調(diào)制神經(jīng)元對不同聽刺激的反應(yīng),在這個任務(wù)中動物需要觸發(fā)一個目標(biāo)刺激(高頻聲、低頻聲、高頻聲+閃爍光、低頻聲+閃爍光)然后進(jìn)行方位選擇,結(jié)果顯示經(jīng)過大約兩個月的訓(xùn)練,動物即可較好地學(xué)會這個任務(wù)。通過記錄并分析動物在完成感知任務(wù)時對不同目標(biāo)刺激的反應(yīng),結(jié)果顯示記錄到的大部分聽皮層神經(jīng)元可對目標(biāo)聲刺激表現(xiàn)出較好的偏好性(即對高頻聲和低頻聲的反應(yīng)存在著顯著的不同),這一神經(jīng)元的比例遠(yuǎn)高于動物處于麻醉狀態(tài)時,提示在完成感知任務(wù)過程中更多的神經(jīng)元參與對聽信息的分辨;在這個任務(wù)中,視-聽聯(lián)合刺激中的視覺部分未提供任何與任務(wù)選擇相關(guān)的線索,但是卻極大地影響了神經(jīng)元的聽反應(yīng),這種影響主要是通過差異化的調(diào)制模式實現(xiàn)的,即對神經(jīng)元偏好聽刺激的反應(yīng)有易化作用,而對非偏好聽刺激的反應(yīng)沒有明顯的調(diào)制作用或有抑制作用。通過這一調(diào)制模式增強了神經(jīng)元對相關(guān)刺激的分辨,同時通過這種差異化的調(diào)制,還可使部分對目標(biāo)聲刺激沒有分辨能力的神經(jīng)元,在分辨視-聽聯(lián)合刺激時(高頻聲+閃爍光vs.低頻聲+閃爍光)展現(xiàn)出較高的分辨能力。但是這一調(diào)制模式受到任務(wù)情景(task-context)的極大影響,如果在上述任務(wù)中,加入一個單純的視覺刺激(即閃爍光)作為另一個目標(biāo)刺激,增加任務(wù)的復(fù)雜性,會造成視覺信息對聽反應(yīng)調(diào)制模式的改變。在較多的神經(jīng)元中,視覺信息會抑制而不是易化優(yōu)勢聽反應(yīng),導(dǎo)致神經(jīng)元對目標(biāo)視-聽聯(lián)合刺激的分辨性下降,但是單個視覺刺激的加入并沒有影響神經(jīng)元對目標(biāo)聲刺激的分辨。因此在這個任務(wù)中,能對兩個目標(biāo)視-聽聯(lián)合刺激進(jìn)行顯著分辨的神經(jīng)元數(shù)量反而少于可對兩個目標(biāo)聲刺激進(jìn)行分辨的神經(jīng)元數(shù)量。這一結(jié)果顯示不同感覺模態(tài)之間的相互作用受到感知任務(wù)的復(fù)雜程度以及其它干擾因素的極大影響。在上述實驗過程中,我們還發(fā)現(xiàn),動物在感知任務(wù)過程中對目標(biāo)聲刺激的反應(yīng)較低。因此我們做了一些額外的實驗,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元對目標(biāo)聲刺激的反應(yīng)要遠(yuǎn)小于在頻譜上與之臨近的非目標(biāo)聲刺激的反應(yīng)。這一反應(yīng)模式只在感知任務(wù)時才表現(xiàn),在麻醉時未被觀察到,也與動物完成行為操作無關(guān),可能與注意等機制密切相關(guān)。通過在大鼠聽皮層開展的這項研究,將有助于我們重新認(rèn)識感覺皮層在跨模態(tài)信息感知過程中的功能,為系統(tǒng)闡明大腦多感覺信息處理的神經(jīng)機制提供重要實驗依據(jù)。值得一提的是,我們的實驗是在大鼠自由活動并完成感知任務(wù)的狀態(tài)下進(jìn)行的,實驗結(jié)果將能更好地反映大腦信息處理的機理。
【圖文】：

2019 屆華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文Sound Pressure Level (SPL)，，訓(xùn)練過程中外界環(huán)境聲音的強度約 40~45dB。在放置喇叭的正上方距離底面 4cm 處安裝一個 LED 燈，光刺激采用 LED 閃爍光，強度為 5~7cd/m2。自動化訓(xùn)練過程中刺激的給定由數(shù)據(jù)采集卡(NI 6001, NationalInstruments)和 Matlab(2015b)軟件編碼的腳本程序共同控制。記錄裝置：實驗數(shù)據(jù)的采集主要包括行為學(xué)數(shù)據(jù)和電生理數(shù)據(jù)兩方面。行為學(xué)數(shù)據(jù)主要由 Matlab(2015b)軟件編寫的腳本程序通過數(shù)據(jù)采集卡(NI 6001,National Instruments)和 U 型槽紅外線傳感器共同采集。電生理數(shù)據(jù)由 INTAN 放大器(Intan technologies)和數(shù)據(jù)采集卡(NI 6001, National Instruments)共同采集。

2019 屆華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文后用焊烙鐵將銅網(wǎng)和銅絲焊接緊密。再將制備好的牙科水泥涂抹進(jìn)銅網(wǎng)內(nèi)部除極以外的部位，使銅網(wǎng)內(nèi)部充滿牙科水泥起到固定作用。最后取一根直徑為mm、長為 6cm 的不銹鋼管，用熱熔膠使其固定在銅網(wǎng)外側(cè)，與排母垂直，并電極管平行。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q42

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5 陳璐R

本文編號：2632619