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目的:听觉稳态反应(auditory steady-state response,ASSR)是大脑听觉神经元在受到周期性声音刺激时所诱发的与刺激频率同步的脑电图信号,ASSR的平均强度(mean trial power,MTP)和锁相因子(phase-locking factor,PLF)可以反映中枢神经回路功能的完整性。伽马频率(30-80Hz)的ASSR在精神疾病的临床检查和神经药理学研究中被广泛应用;抑制性门控(inhibitory gating,IG)是生物基本的自适应机制,其表现为中枢神经元对连续发生的感觉刺激的反应强度逐渐降低。IG可以有效防止感觉信息输入过多占用大脑有限的信息处理能力。通过神经电生理技术检测大脑听皮层的IG,可以反映听觉神经系统感觉信号处理功能的状态。在精神分裂症、强迫症、创伤后的应激障碍以及阿尔茨海默病等精神疾病中都发现IG功能出现明显异常。因伦理的局限,我们无法通过有损伤的神经电生理检测方法详细调查人类大脑中ASSR和IG的起源,所以其内在神经机制与功能尚不清楚。此外,许多临床和动物实验都需要麻醉介入,麻醉对ASSR和IG的影响同样值得研究。通过动物实验可提供更多涉及ASSR和IG的起源与功能信息。因此,在本研究中我们以在体局部场电位(Local field potential,LFP)记录的方法深入探讨大鼠听皮层(AC),海马(HP),杏仁核(AMY),前额叶(PFC)中ASSR和IG的生理反应特性。通过比较LFP信号的MTP和PLF,我们发现了听觉区与非听觉区ASSR和IG的反应异同以及麻醉对它们的影响。研究方法:(1)实验动物:选用8-10周,250-300克的雄性Wistar大鼠。(2)手术过程:腹腔注射水合氯醛使大鼠全身麻醉,放置于脑立体定位仪上,在其AC,HP,AMY和PFC中植入微电极。用牙科水泥固定并与外部隔离。(3)声音刺激:分别用click-train和白噪声声音对检测ASSR和IG。声音刺激信号由MATLAB软件产生,通过1/2"电容传声器校正刺激频率和强度。click-train的频率为40Hz,持续0.5s。一次记录中click-train重复120次,间隔2到4s。声波峰值相当于50dB,4kHz纯音水平;白噪声声音对由两个80ms的白噪声组成,间隔为500ms。声音对中第一声为条件声音刺激(Condition,C),第二声为测试声音刺激(Test,T),一次记录中声音对重复120次,间隔8到10s。声波峰值相当于50dB,13kHz纯音水平。(4)神经电生理记录:在静电屏蔽隔音室中先记录大鼠在清醒状态下声音刺激诱导的LFP。时长为30分钟。然后用水合氯醛将大鼠麻醉,20分钟后,当大鼠完全处于全身麻醉状态时再次记录。每只大鼠重复记录2到4次,间隔至少3天。(5)数据采集与分析:将电极记录到的信号输出至多通道放大器放大,传送到数字信号处理设备TDT中滤过产生LFP波形。应用MATLAB自定义脚本执行基于小波的算法对LFP进行定量分析。结果:电生理记录结果表明不同脑区ASSR和IG的生理反应特性不同。AC区MTP和PLF值最高,HP,AMY,PFC中MTP和PLF值逐渐降低。经水合氯醛麻醉后四个脑区的MTP和PLF值均相应降低;另一方面,IG效应在AC,HP,AMY,PFC中逐渐增强,而水合氯醛麻醉对各脑区IG的影响都不明显。结论:本研究发现ASSR在AC中更为突出,而IG效应在PFC中更为明显;水合氯醛麻醉对ASSR和IG的影响各不相同,本实验的研究结果对临床选择适当的检测方法和合理分析检测结果提供有益指导。