自然声环境是复杂的声音环境,听觉系统在复杂声环境中有效提取目标声信号的神经机制并不清楚。本研究以超前纯音或超前噪声刺激模拟复杂声刺激环境,考察在复杂声环境下脑对声源方位和声音强度信息的处理模式。本论文分三部分,主要内容包括:　　 一、前掩蔽噪声对大鼠初级听皮层神经元水平方位.强度反应域的动态调制自然声环境中的声音信号通常是与噪声同时出现或与噪声相继出现的,所以研究听皮层神经元对噪声环境中目标声信号的反应特征将有助于理解复杂声环境下神经元对声信号的编码机制。本研究用前掩蔽的方法,观察不同强度超前噪声条件下大鼠初级听皮层神经元水平方位.强度反应域的变化特征。分别以放电数和潜伏期为指标,考察了85个神经元的水平方位-强度反应域及其在不同强度超前噪声条件下的变化。结果表明,阈上强度的超前噪声可以抑制听神经元对滞后声(目标声)的反应,表现为听神经元反应域范围缩小、反应幅度下降,对声刺激反应的首次发放潜伏期延长。超前噪声对听神经元反应抑制的强弱与其强度有关,即超前噪声的强度越高,其对神经元反应的抑制越强。在整个反应域中,超前噪声对神经元反应的放电数和潜伏期的影响呈非均一性,表现为对神经元偏好刺激的反应放电数和潜伏期的影响较小,对非偏好刺激的反应放电数和潜伏期的影响较大。这种非均一性的抑制增强了神经元对其偏好刺激的选择性,因此在超前噪声条件下,神经元对声刺激方位和强度的偏好特性能保持相对稳定。该结果表明,大鼠初级听皮层神经元的水平方位.强度反应域是动态变化的,其反应域范围、反应幅度和反应潜伏期均是可调制的。在噪声环境下,神经元反应域的动态变化、对刺激选择性的改变以及反应域中神经元反应放电数和潜伏期的相关改变可能与其在复杂声环境下的声音信息编码有关。　　 二、超前噪声对大鼠初级听皮层神经元水平方位.强度反应域影响的时间特征自然界中的声音信号往往是相继出现的复杂声信号,在复杂声环境中超前声影响大脑听皮层神经元对目标声信号的编码的时间机制仍不清楚。本实验采用电生理细胞外记录方法,观察超前噪声和滞后纯音之间时间间隔(interstimulusinterval,ISI)的改变对大鼠初级听皮层神经元水平方位.强度反应域的影响。我们发现,神经元对滞后纯音的反应放电数和潜伏期随ISIs的改变而动态变化。在较短的ISIs条件下,有效的超前噪声可以大幅减少神经元对滞后声反应的放电数,延长神经元对水平方位一强度反应域中有效声刺激反应的平均潜伏期。随着ISIs的延长,神经元对偏好刺激反应的放电数和反应的潜伏期恢复较快,对非偏好刺激反应的放电数和潜伏期恢复较慢。在整个反应域中,神经元对有效刺激反应的放电数和潜伏期的恢复呈非均一性,这种非均一性的恢复使神经元对偏好刺激的选择性在恢复过程中的数十到数百毫秒的时间内增加,该选择性的增加随ISIs的减小而更加显著。在ISIs改变时,大多数神经元对有效刺激反应的放电数和潜伏期呈显著的负相关。神经元反应放电数和潜伏期随ISIs的改变而共同变化的特性可能是复杂声环境中神经元维持对偏好声刺激编码稳定性的机制之一。　　 三、超前声对人分辨滞后声强度的影响在复杂声环境中,对声音强度的分辨是听觉系统对声音信号精确处理的重要功能之一。本研究以对声刺激强度的最小可察觉差异(just noticeable difference,JND)为强度分辨阈值的指标,观察超前声对人分辨滞后声强度的影响。实验在虚拟声场中进行,声刺激强度和空间方位是通过改变双耳平均声压(average binaurallevel,ABL)和双耳声压差(interaural level difference,ILD)来模拟的。实验结果表明,中等及以上强度的超前声可以使人分辨滞后声强度的阈值提高.。当超前声的ABL小于40时,其对人分辨滞后声强度的阈值与安静条件下相当；当超前声的ABL大于40时,其对人分辨较低和中等强度的滞后声的阈值有明显的影响,而对人分辨较高强度的滞后声的阈值影响不显著。这种影响的趋势与超前声和滞后声的ILD的差异无关。可见,超前声对人分辨声音强度的影响与超前声和滞后声的强度有关,而与超前声和滞后声的方位无关。