检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：廖从舒华南师范大学

学位级别：博士

1.多巴胺调节成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA）投射神经元兴奋性　　多巴胺(DA，dopamine)是哺乳动物以及鸟类大脑中一种重要的神经递质，它通过多巴胺受体(Dopamine Receptor，DAR)来改变神经元活动、基因表达以及行为。鸣禽脑内多... 详细信息

1.多巴胺调节成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA）投射神经元兴奋性　　多巴胺(DA，dopamine)是哺乳动物以及鸟类大脑中一种重要的神经递质，它通过多巴胺受体(Dopamine Receptor，DAR)来改变神经元活动、基因表达以及行为。鸣禽脑内多巴胺能神经元主要分布于中脑VTA-SNc（ventraltegmental area-substantia nigra pars compacta, VTA-SNc）复合体和PAG(periaqueductal gray，PAG)。VTA-SNc复合体中多巴胺能神经元集中投射到X区，而PAG内多巴胺能神经元集中投射到RA和HVC。RA中分布有多巴胺受体，虽然RA内多巴胺受体密度不及X区高，但是与其它核团和周围区域相比，RA内具有较高的多巴胺受体密度。然而，DA对于RA投射神经元(projectionneurons，PNs)的生理功能以及调节机制还尚不清楚，因此我们研究了DA对RA投射神经元兴奋性的调节作用。　　我们运用全细胞膜片钳技术，记录成年雄性斑胸草雀加入DA以及其受体激动剂，阻断剂前后神经元生理特性的改变。结果发现:　　(1) DA（50μM）显著提高RA投射神经元的兴奋性。在给予DA时，标准化的发放率显著的增加(DA:1.38±0.21，p＜0.01;n=20)，洗脱之后，标准化发放率能回到基线。　　(2) DA可以显著的改变膜电位;DA能够导致膜电位从-69.63 mV±6.50改变到-61.45±9.30mV导致膜去极化(p＜0.01;n=20)。给予TTX，在阻断膜上Na通道的条件下，给予DA，结果发现，在阻断Na通道的情况下，DA仍然可以使细胞膜电位从-73.32±2.57mV变化到-63.19±4.66mV(p＜0.05;n=6)。结果表明，TTX敏感的Na+并不参与DA对膜电位的调节。　　(3) D1样多巴胺受体激动剂(SKF-38393)可以提高RA投射神经元的兴奋性。SKF-38393（10μM）能显著提高RA投射神经元标准化的发放率到1.12±0.09(p＜0.01;n=11)。但是SKF对膜电位没有影响。　　(4) D1样多巴胺受体阻断剂(SCH23390)可以阻断由DA提高的兴奋性。SCH23390(20μM)可以显著降低由DA诱导的标准化的发放率。但是SCH不能改变由DA所导致的膜电位的去极化。　　(5) D2样多巴胺受体激动剂quinpirole(10μM)不能改变投射神经元的兴奋。标准化的发放率只是改变到了1.08±0.156(p＞0.05;n=6)。D2样多巴胺受体阻断剂sulpiride(10μM)也同样不能改变投射神经元的兴奋（p＞0.5）。并且两者对膜电位都没有影响。　　(6)同时加入D1以及D2样多巴胺后受体激动剂发现，在加入quinpirole之后，对由SKF38393诱发的标准化的发放率有一个增加的趋势，但是这个增加并没有显著性(p＞0.05)。　　这些结果表明，DA可以提高RA投射神经元的兴奋性，D1样多巴胺受体在RA投射神经元兴奋性的调节中占据重要作用。我们的研究结果为了解DA以及DA受体在RA投射神经元的调节机制提供了直接的证据。　　2.多巴胺对由N-甲基-D-天冬氨酸介导的弓状皮质栎核(RA)投射神经元增益作用的调节作用　　本实验室的研究发现，NMDA对RA中PNs具有增益的作用。增益控制是指一个神经元对输入信号的反应，并且这种增益对正常感觉，认知和运动功能是极为重要的。而且增益也是神经元兴奋性的一个重要指标。　　近几年的研究表明，多巴胺受体(DAR)和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)之间的相互作用对学习记忆有着重要的作用，并且普遍认为两者相互作用的区域是治疗神经系统疾病的新靶点。RA接受来自HVC和LMAN的兴奋性谷氨酸能输入。此外，RA也接受多巴胺能神经元的投射，这种投射神经元主要来自PAG和VTA区，但是RA PNs中DA和NMDA之间的关系还未见报道。而这种关系与鸣唱的产生密不可分。因此我们对RA中两种重要神经递质，NMDA和DA的相互关系进行了研究。　　我们运用全细胞电流钳记录脑片的方法，分别观察了DA和D1样多巴胺受体对于NMDA诱发的RAPNs增益作用的调节。结果发现:　　(1)20μM NMDA可以使RA PNs的F-I曲线斜率由269±11.41提高至365.92±8.23，洗脱之后斜率可以回复到基线。　　(2) DA可以进一步提高由NMDA介导增益的调节。加药前F-I曲线斜率为314.24±4.48，加入NMDA之后斜率提高至401.36±14.36，在给予NMDA的同时加入DA，斜率可以进一步提供到424.7±7.28。标准化之后F-I曲线斜率在给予NMDA时为从1增加到1.36±0.20，加入D

关键词：多巴胺雄性斑胸草雀弓状皮质栎核神经递质投射神经元兴奋性受体激动剂

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SK通道对成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核投射神经元活动的调节

SK通道对成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核投射神经元活动的调节

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作者：侯国强华南师范大学

学位级别：博士

鸣禽鸣曲的学习和维持依赖于脑内的鸣唱系统。RA作为鸣禽鸣唱系统中重要的前运动核团，负责整合两条通路的信息，从而控制鸣肌的运动，产生各种鸣啭行为。RA投射神经元电位发放的时间模式与鸣曲发声的时间结构存在对应关系，每个电位的... 详细信息

鸣禽鸣曲的学习和维持依赖于脑内的鸣唱系统。RA作为鸣禽鸣唱系统中重要的前运动核团，负责整合两条通路的信息，从而控制鸣肌的运动，产生各种鸣啭行为。RA投射神经元电位发放的时间模式与鸣曲发声的时间结构存在对应关系，每个电位的准确发放与固定的行为密切相关，这暗示了鸣曲在RA中可能表现为一系列电位发放的时间编码。钙激活的钾离子通道在神经元的兴奋性活动、突触传递及突触可塑性等方面都具有重要的调节作用。小电导钙激活的钾离子通道(Small conductance Ca2+-activated K+channel，SK通道)当细胞内Ca2+的浓度提高到一定程度时被激活(开放)，不具有电压依赖性，参与介导动作电位的后超极化(afterhyperpolarization，AHP)过程。目前为止，SK通道在鸣禽鸣唱系统中的功能尚无研究报道。本实验利用电生理膜片钳技术，在离体脑片上，对成年雄性斑胸草雀RA投射神经元中SK通道的功能进行研究。　　***通道参与调节RA投射神经元的兴奋性活动　　阻断SK通道提高了RA投射神经元动作电位的发放频率。在斑胸草雀中，为了检测SK通道是否参与RA投射神经元动作电位的发放并调节其兴奋性活动，实验中以注入电流强度为横坐标，动作电位发放频率为纵坐标进行分析。注入电流为0-200pA，持续500ms，步阶为50pA，间隔10s。在一定的刺激强度下，100nMapamin(SK通道选择性阻断剂)引起诱发电位发放频率的明显提高(P<0.05，n=10)。　　阻断SK通道降低了RA投射神经元动作电位的后超极化幅度。SK通道选择性阻断剂apamin主要是通过降低动作电位后超极化(AHP)的幅度来提高发放频率。给予100nMapamin后，AHP的平均幅度在不同强度的刺激下都有所降低，尤其是注入100pA、150pA和200pA电流诱发动作电位的平均AHP幅度显著降低(P<0.05，n=8)。这些结果表明在RA投射神经元中，SK通道可以通过参与动作电位的AHP来调节神经元的兴奋性。　　***通道维持RA投射神经元的发放节律　　SK通道参与维持诱发动作电位的节律。动作电位的后超极化过程为一些离子通道从失活状态恢复过来提供了足够的时间。实验结果表明阻断SK通道扰乱了RA投射神经元诱发动作电位的发放节律。Apamtn(100nM)提高了发放间隔的变异系数(coefficient of variation of interspike intervals，CV of ISIs)。当注入大于等于100pA电流时，apamin显著提高了诱发电位的平均CVofISIs值(P<0.05，n=10)，说明SK通道可以维持神经元诱发电位的发放节律。　　SK通道参与维持自发动作电位的节律。为了进一步确认apamin对RA投射神经元自发活动的影响，在吸附式电压钳模式下记录RA投射神经元的自发电流。100nMapamin对自发电流的平均发放率基本没有影响，正常情况下为7.18±0.87Hz，给予apamin后为7.3±0.96Hz(n=8)。而自发电流发放间隔的变异系数(coefficientofvariationofintercurrentintervals，CVofICIs)由0.2946±0.0495提高到0.4532±0.0777(P<0.05，n=8)。这些结果暗示了SK通道可以维持RA投射神经元自发活动的节律。　　SK通道可以维持诱发动作电位发放阈值的稳定性.在全细胞记录模式下，apamin使平均发放阈值表现出频率依赖性的去极化，并使发放阈值更加多变。当注入200pA电流时，阻断SK通道使发放阈值的平均值显著提高(P<0.05，n=8)。Apamin也引起了诱发电位阈值的平均CV值产生频率依赖性的提高。由于发放电位阈值的多变导致了发放的不规律，所以这些结果暗示了SK通道很可能是通过调节动作电位的后超极化过程确保发放阈值的准确性，从而维持神经元的发放节律。　　3.阻断突触输入后SK通道对神经元兴奋性活动的影响　　阻断突触输入后SK通道仍然参与调节神经元的兴奋性。为了检测阻断SK通道对RA投射神经元兴奋性活动的影响是否依赖于突触活动，实验中以注入电流强度(0-200pA，500ms，步阶20pA，间隔10s)为横坐标，以发放频率或CVofISIs为纵坐标进行分析，观察当50μMAPV(NMDA受体阻断剂)、20μMDNQX(非NMDA受体阻断剂)和150μMpicrotoxin(GABA受体阻断剂)存在的情况下，apamin对RA投射神经元动作电位的发放率及发放节律的影响。当注入的电流大于等于40pA时，apamin(100nM)极显著地提高了神经元的发放率(P<0.01，n=6)。CVofISIs也有所提高，但没有达到显著性差异(n=6)。因

关键词：鸣禽 SK通道弓状皮质栎核投射神经元活动调节发放节律

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鸣禽前脑弓状皮质栎核投射神经元的胆碱能调控

鸣禽前脑弓状皮质栎核投射神经元的胆碱能调控

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作者：孟玮华南师范大学

学位级别：博士

中枢胆碱能系统参与了对运动行为和运动学习神经过程的调控。鸣禽的鸣唱是一种独特的习得性运动行为。弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium，RA)是鸣禽前脑中的一个鸣唱控制前运动核团，接受来自基底前脑的胆碱能输入。以... 详细信息

中枢胆碱能系统参与了对运动行为和运动学习神经过程的调控。鸣禽的鸣唱是一种独特的习得性运动行为。弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium，RA)是鸣禽前脑中的一个鸣唱控制前运动核团，接受来自基底前脑的胆碱能输入。以往的研究表明，RA对鸣唱学习和鸣曲产生具有重要的调控作用，并且RA作为重要的靶核团，接受众多神经递质的调节。RA同时也为神经递质的调节提供了大量的作用位点。鸣禽RA内的投射神经元与哺乳动物运动皮层第5层的锥体束神经元相类似。RA投射神经元的活动决定了鸣禽的鸣唱运动行为。虽然有许多证据显示胆碱能系统与鸣禽的鸣唱行为有关，但迄今为止，关于RA接受胆碱能调控的机制尚未弄清。我们运用脑片全细胞膜片钳电生理学记录的方法，在离体水平研究了成年雄性斑胸草雀RA投射神经元接受胆碱能调控的作用机制。研究结果显示:\n 1.非选择性胆碱能受体激动剂carbachol可引起RA投射神经元自发动作电位发放频率降低和膜电位出现超极化，且carbachol的作用效果呈现浓度依赖性;\n ***同时也可引起RA投射神经元诱发动作电位发放频率的显著降低，并伴随膜电位的超极化，诱发动作电位潜伏期(evokedAPlatency)、后超极化峰值(AHP peak amplitude)和后超极化达峰值时间(AHP time to peak)的增加，以及膜输入阻抗(membrane input resistance)、膜时间常数(membrane time constant)和膜电容（membrane capacitance）的减小。而动作电位阈值(AP threshold)、峰值(AP peak amplitude)和半波宽（AP half-width）未受carbachol作用的影响;\n 3.毒草碱型胆碱能受体激动剂muscarine对RA投射神经元的作用效果与carbachol相似，同样可引起RA投射神经元诱发动作电位发放频率的显著降低，并伴随膜电位的超极化，诱发动作电位潜伏期、后超极化峰值和后超极化达峰值时间的增加，以及膜输入阻抗和膜时间常数的减小。动作电位阂值、峰值、半波宽及膜电容未受muscarine作用的影响;\n 4.毒蕈碱型胆碱能受体阻断剂atropine可阻断carbachol对RA投射神经元的作用;\n 5.两种烟碱型胆碱能受体激动剂nicotine和1，1-dimethyl-4-phenylpiperazinium iodide(DMPP)对RA投射神经元的活动均无影响;\n 6.烟碱型胆碱能受体阻断剂mecamylamine未能阻断carbachol对RA投射神经元的作用。\n 上述研究结果表明，carbachol可通过引起静息膜电位的超极化，并增大后超极化电位和膜电导，以降低RA投射神经元的兴奋性，减少RA投射神经元的活动。且carbachol主要通过毒蕈碱型胆碱能受体对RA投射神经元的内在膜特性进行调节，而烟碱型胆碱能受体不参与carbachol对RA投射神经元内在膜特性的调节作用。\n 内在膜特性决定了神经元对输入信息的整合能力及其活动状态。我们在成年雄性斑胸草雀离体脑片上的研究结果，揭示了胆碱能递质可通过激活毒蕈碱型胆碱能受体，改变RA投射神经元的内在膜特性，进而调控RA投射神经元的活动。由于RA投射神经元的活动最终将产生精确的神经信号驱动脑干发声和呼吸运动神经元，RA投射神经元活动的变化决定了鸣曲特征的变化。因此，基于我们的研究结果可以推测，在生理条件下，胆碱能递质可通过改变RA投射神经元的内在膜特性，影响RA投射神经元的活动，进而调控鸣唱行为。鸣禽基底前脑胆碱能系统参与了对鸣唱运动控制和鸣唱学习记忆神经过程的调控。

关键词：动物生理学弓状皮质栎核投射神经元胆碱能

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雄激素对鸣禽弓状皮质栎核投射神经元电生理特性和突触传递的影响

雄激素对鸣禽弓状皮质栎核投射神经元电生理特性和突触传递的影响

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作者：王松华华南师范大学

学位级别：博士

鸣禽是研究语言学习的重要模式动物。通常雄鸟比雌鸟善鸣，这与雄激素有关。雄激素主要是睾酮(testosterone，T)，在体内由睾丸分泌并通过血液循环进入鸣禽脑内并影响相关核团。鸣禽前脑内鸣唱控制系统中的核团弓状皮质栎核(the robust ... 详细信息

鸣禽是研究语言学习的重要模式动物。通常雄鸟比雌鸟善鸣，这与雄激素有关。雄激素主要是睾酮(testosterone，T)，在体内由睾丸分泌并通过血液循环进入鸣禽脑内并影响相关核团。鸣禽前脑内鸣唱控制系统中的核团弓状皮质栎核(the robust nucleus of the arcopallium，RA)分别接受来自发声运动通路HVC（主要是AMPAR介导）和前端脑通路LMAN（NMDAR介导）的输入，不仅参与感觉运动整合，也是雄激素作用的重要靶点，在发声运动和鸣曲稳定方面扮演关键角色。RA的电活动及所接受的突触输入与鸣曲的稳定性直接相关。　　我们将雄性成年斑胸草雀分为对照组，去势组和去势+埋植睾酮组。探究雄激素是否影响成年斑胸草雀鸣曲稳定性以及是否与RA投射神经元电生理特性和突触传递相关。另外我们也比较了RA投射神经元突触传递的性别差异。　　主要结果和结论如下:　　1.去势组与对照组相比，血浆睾酮水平降低，而去势+埋植睾酮组与对照组相比，血浆睾酮水平提高。声谱实验发现，去势组与处理前相比，鸣曲主题曲相似性降低并且音节熵值升高;而去势+埋植睾酮组与处理前相比，结果正好相反。这表明雄激素可以提高成年雄性斑胸草雀的鸣曲稳定性。　　2.膜片钳电生理实验发现，去势组与对照组相比，RA投射神经元吸附式自发发放率，全细胞自发发放率和诱发发放率，以及膜时间常数和膜电容降低;去势+埋植睾酮组与对照组相比，这些指标回升。这表明雄激素可以提高RA投射神经元的兴奋性。　　3.去势组与对照组相比，RA投射神经元自发/微小兴奋性突触传递电流(sEPSCs/mEPSCs)的频率降低而幅值不变，AMPAR介导的HVC-RA的诱发兴奋性突触传递的电流幅值降低，RA投射神经元的自发/微小抑制性突触传递电流(sIPSCs/mIPSCs)的频率和幅值降低;去势+埋植睾酮与对照组相比，RA投射神经元sEPSCs/mEPSCs的频率提高而不改变幅值，且提高AMPAR介导的HVC-RA的诱发兴奋性突触传递电流的幅值，提高RA投射神经元的sIPSCs/mIPSCs的频率和幅值。这些结果表明，雄激素可以提高RA投射神经元的兴奋性和抑制性突触传递。　　4.免疫组织化学的结果显示，去势组可以提高RA核团D1样多巴胺受体(D1-like dopamine receptor，D1R)表达量，而去势+埋植睾酮组降低RA核团的D1R表达量。全细胞膜片钳记录表明，D1R激动剂可以降低RA投射神经元mEPSCs频率和mIPSCs频率和幅值。在去势组中加入D1R阻断剂可以逆转去势引起的RA投射神经元mEPSCs的频率的降低，达到与对照组相似水平;在去势+埋植睾酮组中加入D1R激动剂可以逆转去势+埋植睾酮引起的RA投射神经元mEPSCs的频率的提高，达到与对照组相似水平;在去势组中加入D1R阻断剂可以逆转去势引起的RA投射神经元mIPSCs的频率和幅值的降低，达到与对照组相似水平;在去势+埋植睾酮组中加入D1R激动剂可以逆转去势+埋植睾酮引起的RA投射神经元mIPSCs的频率和幅值的提高，达到与对照组相似水平;这些结果表明雄激素对兴奋性/抑制性突触传递的影响受到D1R的调节。　　***与NMDA相互作用对鸣唱学习和记忆非常重要。RA接受HVC和LMAN的兴奋性传入，同时接受来自中脑中央导水管周围黑质(periaqueductalgray，PAG)和腹侧被盖区(ventral tegmental area，VTA)的多巴胺能投射，我们实验室前期发表的结果表明，DA可以增强RA投射神经元的兴奋性是通过激活D1R发挥作用。同时NMDA可以诱导RA投射神经元的增益调节，而D1R和NMDA的关系还未曾探究。本文充实了我们实验室前期工作，发现D1R激动剂可以进一步提高NMDA的增益作用，加入蛋白激酶A(protein kinase A，PKA)阻断剂抑制了这种效果，表明D1R可以进一步提高NMDA的增益效果，且提高NMDA的增益作用是通过PKA依赖的途径发挥作用。　　6.斑胸草雀是研究鸣唱发声行为性别二态性理想的模式动物，只有雄鸟鸣唱。雄鸟鸣唱控制系统的核团比雌鸟大很多。雄鸟RA核团比雌鸟接受更多的突触输入。斑胸草雀RA核团兴奋性/抑制性突触传递的性别差异还未见报道。全细胞膜片钳记录显示，雄性斑胸草雀RA投射神经元与雌性斑胸草雀相比，具有更高频率和更高幅值的sEPSCs/mEPSCs和sIPSCs/mIPSCs。这表明斑胸草雀RA投射神经元突触传递具有显著的性别二态性。　　综上所述，雄激素可以提高RA投射神经元兴奋性和突触传递能力，且雄激素提高RA投射神经元的突触传递是通过D1R调节的，雄激素通过调节前脑RA电生理特性和突触传递进而引起成年斑胸草雀鸣唱稳定性的提高。本文为电生理活动和突触传递引起鸣唱行为的

关键词：动物生理学弓状皮质栎核投射神经元雄激素电生理特性突触传递

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损毁成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA)及中脑丘间复合体背内侧核(DM)对鸣唱的影响

损毁成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA)及中脑丘间复合体背内侧核...

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作者：李婷华南师范大学

学位级别：硕士

鸟类是除人类以外具有最复杂发声行为的动物，了解鸟鸣与行为的关系及不同鸣声的生物学意义，是鸟类生态学研究的重要内容之一，并且鸟鸣的研究为揭示人类语言形成提供了良好的模型。鸟鸣研究是当今神经学领域研究语言产生、探索脑学习... 详细信息

鸟类是除人类以外具有最复杂发声行为的动物，了解鸟鸣与行为的关系及不同鸣声的生物学意义，是鸟类生态学研究的重要内容之一，并且鸟鸣的研究为揭示人类语言形成提供了良好的模型。鸟鸣研究是当今神经学领域研究语言产生、探索脑学习记忆神经机制的热点领域之一。　　本研究利用电刺激损毁与声谱分析相结合的方法，研究成年斑胸草雀（zebra finch，Taeniopygia guttata）正常鸣唱与损毁弓状皮质栎核（robust nucleus of the arcopallium，RA）和中脑丘间复合体背内侧核（dorso medial nucleus of the intercollicular complex，DM）后的差异，用声谱软件进行分析，做出时间波形图、语图、频率谱图。通过分析单独损毁左右两侧RA和DM核团前后的鸣曲声学结构的变化，探讨RA和DM核团在鸣禽发声过程中的调控模式，为进一步揭示鸣禽发声的神经机制提供证据。　　成年雄性斑胸草雀自然状态下鸣曲结构复杂，通常由1-3个序幕音，2-8个短语组成，每个短语可包含几个相同的音节，每个音节多具快速频率调制特性。鸣曲频率范围为 269～16650Hz，能量集中在2958～4744Hz，相对幅值在-15.9 dB～-3 5.6dB之间。　　损毁左侧RA后，主频率（principal frequency，PF）、相对幅值（relative amplitude，RA）与品质因数（quality factor，Q6dB）分别下降1.5％、5.3％、7.3％，高端频率（high frequency，HF）升高了2.6％，经统计学检验，手术前后这四项声学参数均无显著差异（p>0.05）。低端频率（low frequency，LF）升高了87.5％，经统计学检验，手术前后有显著性差异（p<0.01）。损毁左侧RA后，鸣曲无论是在音调、响度还是在音色方面均没有发生变化。损毁左侧RA对鸣曲无明显影响。损毁右侧RA后，与损毁左侧RA后的情况明显不同，由悦耳动听的鸣曲转变为一连串颇有规律的单音节叫声，快速频率调控能力丧失。PF、相对幅值、Q6dB分别下降了24.9％、186.5％和45.8％，LF和HF升高了24.2％和4％。除HF外，其它参数在手术前后均有极显著差异（p<0.01）。即损毁右侧RA后，鸣曲无论是在音调、响度还是在音色方面均发生了明显的变化。　　损毁左侧DM后，经统计学检验，PF、Q6dB这两项声学参数与正常组相比无显著差异（p>0.05）。而其它三项声学参数RA、LF、HF手术前后有显著性差异（p<0.01）。损毁右侧DM后，鸣曲转变为带有序幕音的一连串颇有规律的叫声，快速频率调控能力丧失。PF、相对幅值、Q6dB分别下降了7.3％、22.1％和38.4％，LF和HF升高了88.7％和19.1％。其重要参数在术前与术后均有极显著差异（p<0.01）。即损毁右侧DM后，鸣曲无论是在音调、响度还是在音色方面均发生了明显的变化。　　对比不同侧核团损毁对鸣曲造成的影响，表明斑胸草雀脑鸣唱控制核团确实存在“右侧优势”现象。

关键词：弓状皮质栎核中脑丘间复合体背内侧核侧别优势声学特征成年雄性斑胸草雀

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多巴胺调节成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA)投射神经元兴奋性突触传递

多巴胺调节成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核(RA)投射神经元兴奋性突...

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作者：刘少艺华南师范大学

学位级别：硕士

鸣禽的发声依赖于鸣禽脑部一系列离散分布的核团形成的两条鸣唱环路，即发声运动通路(vocal motor pathway, VMP)和前端脑通路（anterior forebrainpathway, AFP）。发声运动通路主要控制鸣曲的产生，而前端脑通路则主要参与幼鸟鸣唱学... 详细信息

鸣禽的发声依赖于鸣禽脑部一系列离散分布的核团形成的两条鸣唱环路，即发声运动通路(vocal motor pathway, VMP)和前端脑通路（anterior forebrainpathway, AFP）。发声运动通路主要控制鸣曲的产生，而前端脑通路则主要参与幼鸟鸣唱学习以及成鸟鸣曲稳定的维持。弓状皮质栎核(robust nucleus of thearcopallium，RA)作为发声运动通路的重要核团，一方面接受高级发声中枢(high vocal center, HVC)的指令，另一方面也接受AFP的信息，并且将这些信息进行整合，最终形成适应于环境的鸣曲。RA不仅接受兴奋性谷氨酸能投射，同时也接受中脑多巴胺能投射。研究发现中脑DA能系统在调节鸣禽的鸣唱行为，尤其是不同社会环境下的鸣唱行为发挥重要作用。以往的研究大部分集中在AFP通路中，比如X区，因为这些区域有大量的DA及其受体分布。但是DA对于VMP的调节作用还知之甚少，尤其是对VMP中直接参与鸣曲产生的RA核团的研究更是鲜有报道。RA主要存在两种类型神经元，一是投射神经元，二是中间神经元。研究发现RA投射神经元参与鸣曲编码，控制鸣曲产生，而中间神经元则更多的是通过前馈或者反馈机制影响投射神经元的兴奋性从而间接的影响鸣曲的产生。因此我们将研究的焦点集中于投射神经元。而突触传递是神经系统信息流动的基础。因此本研究利用全细胞膜片钳技术检测DA对于RA投射神经元兴奋性突触传递的调节作用，并对其机制进行了初步的探究。　　(1)记录加入DA(100μM)前后RA投射神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic currents，sEPSCs)变化，结果发现DA降低sEPSCs频率，不影响其幅度以及上升时间(rise time)和下降时间(decay time)。　　(2)加入TTX(1μM)阻断动作电位依赖的兴奋性突触电流后，记录加入DA前后微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic currents，mEPSCs)变化。结果发现DA降低mEPSCs频率，不影响其幅度及rise time和decay time值。　　(3) D1受体激动剂SKF(10μM)降低mEPSCs频率，不影响幅度。D2受体激动剂Quin(10μM)对mEPSCs的频率与幅度均没有影响。D1受体的阻断剂SCH(20μM)阻断DA对于mEPSCs频率的抑制效应，而D2受体的阻断剂Sulp(10μM)并不阻断DA对于mEPSCs频率的抑制效应，表明DA通过D1受体发挥作用。　　(4)在PTX(150μM)和TTX存在的情况下，比较在胞外高钾(16mMK+)和正常钾(2.5 mM K+)条件下DA对于mEPSCs的调节作用，发现在正常钾和高钾情况下，DA对于mEPSCs频率的抑制率没有差异，表明DA的抑制效应不依赖于电压门控钙离子通道介导的钙离子内流。　　本实验表明，DA可以抑制RA投射神经元兴奋性突触传递，主要是通过突触前的D1受体发挥作用，并且这种作用独立于电压门控钙离子通道。

关键词：斑胸草雀弓状皮质栎核兴奋性突触传递多巴胺钙离子

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成年斑胸草雀弓状皮质栎核（RA）神经元电生理学特性的探究

成年斑胸草雀弓状皮质栎核（RA）神经元电生理学特性的探究

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作者：刘晓琳华南师范大学

学位级别：硕士

本实验运用膜片钳细胞吸附式和全细胞记录的方式对RA核团神经元的电生理学特性进行了探究。\n （1）运用细胞吸附式电压钳技术，在gap—free模式下，我们观察到了RA核团的神经元有自发动作电位的发放。每个发放都为双向，即都是由一... 详细信息

本实验运用膜片钳细胞吸附式和全细胞记录的方式对RA核团神经元的电生理学特性进行了探究。\n （1）运用细胞吸附式电压钳技术，在gap—free模式下，我们观察到了RA核团的神经元有自发动作电位的发放。每个发放都为双向，即都是由一个下降相和接着的一个上升相组成。每一个发放代表细胞发生了一次兴奋。神经元自发放频率的大小可表示神经元兴奋性的高低。\n （2）实验中在灌流的ACSF中直接加入GABA的阻断剂（PTX）。比较正常组、加药组和洗脱后实验组的自发放频率，P>0．05，各组间无明显差异。说明PTX对RA神经元的自发放频率没有显著的影响。这表明这种自发放是神经元的一种内在电生理学特性，而不受GABA递质的影响。\n （3）实验中记录了9、10月份雌雄斑胸草雀RA核团神经元的自发放频率。结果显示，雄性斑胸草雀的平均发放频率为12．84Hz，而雌性的发放频率平均只有7．06 Hz。单因素方差分析雌雄鸟自发放频率之间存在显著性差异。且雌雄斑胸草雀RA核团内神经元自发放频率的分布不同，雄鸟RA核团神经元均有一定频率的发放，部分神经元的自发放频率超过13Hz。而雌鸟RA核团神经元的自发放频率相对较低，甚至有一些神经元没有自发放。这些结果为鸣禽性别二态性的研究在电生理学方面提供了新的证据。\n （4）细胞吸附式下的结果表明，RA核团中存在两种发放类型不同的神经元：Ⅰ型神经元和Ⅱ型神经元。进一步破膜形成全细胞式后的记录结果表明：这两类细胞的其它电生理特性也存在显著差异。其中，Ⅰ型神经元在自发状态下表现出规律的动作电位发放；动作电位后超极化潜伏期及其恢复过程均较长，输入阻抗和时间常数较大。而Ⅱ型神经元在自发状态下很少有动作电位的发放，动作电位后超极化潜伏期和恢复过程较短，输入阻抗和时间常数较小。这些电生理学特性与已报道的细胞内记录的投射神经元和中间神经元很相似。依据这些特性鉴定Ⅰ型神经元为投射神经元，Ⅱ型神经元为中间神经元。

关键词：成年斑胸草雀神经元电生理学电生理学特性弓状皮质栎核性别二态性

来源：评论

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多巴胺对成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核投射神经元兴奋性的调节

多巴胺对成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核投射神经元兴奋性的调节

引用

作者：潘璇华南师范大学

学位级别：硕士

多巴胺(dopamine，DA)是一种儿茶酚胺类递质，参与奖赏机制、学习记忆和情绪过程。在鸣禽脑内DA神经元集中分布在中脑VTA-SNc和PAG中，投射到HVC、RA和X区。多巴胺受体(dopamine receptor，DAR)在X区、RA和HVC中有密集的分布。其中，RA... 详细信息

多巴胺(dopamine，DA)是一种儿茶酚胺类递质，参与奖赏机制、学习记忆和情绪过程。在鸣禽脑内DA神经元集中分布在中脑VTA-SNc和PAG中，投射到HVC、RA和X区。多巴胺受体(dopamine receptor，DAR)在X区、RA和HVC中有密集的分布。其中，RA是鸣唱系统中重要的前运动核团之一。是影响鸣唱的最直接作用位点。我们希望通过膜片钳技术，探究DA对RA投射神经元活动的调控机制。我们获得的实验结果包括以下5个方面：　　1.通过观察注入去极化和超级化电流神经元所表现出的电位变化，我们将RA神经元分为两类：投射神经元和中间神经元。投射神经元具有稳定自发放，超极化电流可以引起显著的内向整流特点，去极化电流可以诱发产生稳定的电位发放。中间神经元基本无动作电位自发放，注入超级化电流无内向整流特点，去极化电流也可以诱发产生动作电位。　　***能够极显著的增加RA投射神经元兴奋性，50μMDA能够使记录细胞诱发AP平均增加37.553％(n=17，p<0.01)，洗脱后可以基本恢复正常水平。3.D1样多巴胺受体(D1R)在DA对RA投射神经元兴奋性的调控中起决定性作用。20μMD1R阻断剂sch-23390阻断D1R后，50μMDA将无法显著改变记录细胞的诱发AP发放水平;单独使用10μMD1R激动剂skf-38393特异性激活D1R，能够极显著增加记录细胞诱发AP发放，平均增加23.71％(n=7，p<0.01)。　　4.对固有电生理特性的分析表明，DA能够显著改变膜电位(增加11.75％，n=14，p<0.05)、AHP幅度(减小24.55％，n=17，p<0.05)和初始斜坡率(增加69.77％，n=17，p<0.05)。其中，AHP幅度的显著减小与D1R的激活密切相关。而细胞膜电位的显著增加与D2样多巴胺受体(D2R)的激活密切相关。　　***对RA投射神经元兴奋性的调节中，D1R和D2R的激活能够通过调节细胞不同的固有生理特性，协调配合增加RA投射神经元的兴奋性。DA的这一作用，将有助于解释鸣禽求偶性鸣唱产生的机制，雌鸟的存在对雄鸟形成一种刺激，这种刺激可以使中脑DA能神经元活动增加，增加RA内DA水平，进而改变RA投射神经元的兴奋性，这将有助于RA更准确地接受HVC和LMAN的信息输入，编码鸣禽的求偶鸣唱。

关键词：多巴胺弓状皮质栎核投射神经元兴奋性调节成年雄性斑胸草雀

来源：评论

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成年雄性斑胸草雀前脑与中脑对习得性发声控制的侧别差异

引用

Zoological Research 2013年第1期34卷 1-7页

作者：曾贤燕李东风华南师范大学生命科学学院广东省高等学校生态与环境科学重点实验室广州510631

成年雄性鸣禽的习得性发声信号——长鸣(longcall)和鸣唱(song)是由前脑高级发声中枢启动,以及由前脑最后一级输出核团弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium,RA)整合输出。RA投射神经元与位于中脑的基本发声中枢丘间复合体... 详细信息

成年雄性鸣禽的习得性发声信号——长鸣(longcall)和鸣唱(song)是由前脑高级发声中枢启动,以及由前脑最后一级输出核团弓状皮质栎核(robust nucleus of the arcopallium,RA)整合输出。RA投射神经元与位于中脑的基本发声中枢丘间复合体背内侧核(dorsomedial nucleus of the intercollicular,DM)形成突触连接。该文采用电损毁与声谱分析相结合的方法,通过依次损毁成年雄性斑胸草雀(Taeniopygia guttata)单侧RA和DM核团,探讨了前脑和中脑对习得性发声的影响。结果提示,RA核团与DM核团共同参与了对雄性斑胸草雀习得性声音的调控,而且这种控制具有右侧优势。

关键词：成年雄性斑胸草雀弓状皮质栎核丘间复合体背内侧核习得性发声声谱分析

来源：评论

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多巴胺对鸣禽发声相关神经元活动的调控

引用

华南师范大学学报（自然科学版） 2012年第1期44卷 1-5页

作者：潘璇廖从舒李东风华南师范大学生命科学学院广东广州510631

鸣禽多巴胺(DA)神经元主要分布于中脑腹侧被盖区-黑质体致密部(VTA-SNc复合体)和中脑导水管周围灰质(PAG),分别发出纤维投射至鸣唱控制核团前脑纹状X区、弓状皮质栎核(RA)和高级发声中枢(HVC).近年研究表明,中脑向鸣唱控制核团中释放的D... 详细信息

鸣禽多巴胺(DA)神经元主要分布于中脑腹侧被盖区-黑质体致密部(VTA-SNc复合体)和中脑导水管周围灰质(PAG),分别发出纤维投射至鸣唱控制核团前脑纹状X区、弓状皮质栎核(RA)和高级发声中枢(HVC).近年研究表明,中脑向鸣唱控制核团中释放的DA可以调控鸣唱控制核团中神经元的活动,进而调节鸣禽的鸣唱行为.该文结合课题组研究,介绍多巴胺对鸣禽发声相关神经元活动调控的研究进展.

关键词：多巴胺鸣禽 X区弓状皮质栎核电生理活动

来源：评论

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