P物质抗体对豚鼠耳蜗核下丘核团内听觉诱发电位调谐曲线的影响
作者：郭梦和 王锦玲
单位：郭梦和 广州 第一军医大学珠江医院耳鼻咽喉科 510282；王锦玲 第四军医大学西京医院耳鼻咽喉科
关键词：P物质；蜗神经核；下丘；诱发电位；听觉
中华耳鼻咽喉科杂志990202 【摘要】 目的 探索P物质在听觉脑干中枢中对声信号的频率分析作用。方法 采用短音(tone pip)刺激、短纯音前掩蔽法和豚鼠耳蜗核(cochlear nucleus, CN)、下丘(inferior colliculus, IC)核团内电极，记录CN及IC核团内听觉诱发电位。观察核团内注射微量P物质抗体或对照注射等量兔血清后CN和IC核团内听觉诱发电位调谐曲线的变化。结果 注入P物质抗体后，当探测音为1 kHz和2 kHz时，IC核团和CN核团内诱发电位调谐曲线的Q10dB值基本不变；当探测音为4 kHz和6 kHz时CN核团和IC核团内诱发电位调谐曲线的Q10dB值明显减小,与注入对照兔血清者相比差异非常显著(P<0.01)。高频侧斜率与低频侧斜率亦有相应改变。结论 P物质可能作为听觉传入系统的神经递质或参与听觉脑干中枢的高频信号分析。
, 百拇医药
The effects of substance P antibody on tuning curve of auditory evoked potential of cochlear nucleus and inferior colliculus in guinea pigs]
GUO Menghe*, WANG Jinling.*Zhujiang Hospital, The First Military Medical University, Guangzhou 510282
【Abstract】 Objective To explore the effects of substance P on the frequency analysis of sound signals in the auditory brainstem.Methods The electrodes were implanted into the cochlear nucleus (CN) and the inferior colliculus (IC) of guinea pigs. The auditory evoked potential in CN (CN-AEP) and IC (IC-AEP) was recorded with tone pip stimulation and tone burst forward masking techniques. The Q10 dB values of the tuning curves were compared between the CN-AEP and IC-AEP after injection of SP antibody or rabbit serum with the same dosage (used as control) into the nucleus. Results After injection of SP antibody, the Q10 dB values of the tuning curves of CN-AEP and IC-AEP had no significant changes in 1 kHz and 2 kHz probe tone groups. When probe tone frequencies were 4 kHz and 6 kHz, there was a significant difference between the two frequency groups in Q10 dB. In addition, the higher frequency slope and lower frequency slope value had corresponding changes. Conclusion The results imply that SP could act as a neuromediator in the auditory afferent system and participated in the high frequency analysis in the auditory brainstem.
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【Key words】 Substance P Cochlear nucleus Inferior colliculus Evoked potentials, auditory
已有实验发现[1-3]，豚鼠耳蜗毛细胞、螺旋神经节、耳蜗核及下丘核团内存在P物质免疫反应阳性的神经元和神经纤维，但P物质在听觉传入系统中的作用尚不清楚。我们采用豚鼠耳蜗核(cochlear nucleus, CN)、下丘(inferior colliculus, IC)核团内电极记录CN及IC核团内的听觉诱发电位，观察核团内注射微量P物质抗体与对照注射等量兔血清对CN及IC核团内诱发电位调谐曲线各参数的影响，以探讨听觉脑干中枢内P物质对声信号的频率分析作用。
材料和方法 一、 动物分组及准备
健康杂色豚鼠30只，雌雄不拘，体重350～450 g；10只为IC核团内听觉诱发电位P物质抗体组，10只为CN核团内听觉诱发电位P物质抗体组，另10只为正常兔血清对照组。实验组动物使用左侧核团实验；对照组动物一侧脑干为CN对照，另一侧为IC对照。戊巴比妥钠40 mg/kg腹腔麻醉后，手术暴露颅顶骨。用空心耳棒将豚鼠固定在立体定向仪上。用耳科微型电钻于双侧外耳道口连线后方2.3 mm，正中线旁开3.0 mm处(为定位CN准备)以及双侧外耳道口连线前方2.0 mm，正中线旁开2.2 mm处(为定位IC准备)各钻一直径3.0 mm的骨孔，暴露硬脑膜。
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二、神经核团内电极定位
用4号注射针头(外径0.41 mm)为记录电极，表面用高强度绝缘漆绝缘针体，尖端裸露0.5 mm。耳后皮下针电极为参考电极，鼻尖针电极接地。将记录电极固定在定位仪的夹持架上，按邵殿华等[4]的方法，确定CN或IC的座标，将电极徐徐下插，穿过脑膜至预定深度前2.0 mm，开始记录听觉诱发电位，并以0.5 mm为一步，将电极逐渐向深处插进，直至记录到的电位突然增大数倍，表示电极尖端已进入核团内。耳蜗背侧核的定位方法同耳蜗腹侧核，其深度比腹侧核约浅2 mm。是否进入耳蜗背侧核的依据主要根据记录到的CN核团内诱发电位(auditory evoked potential, AEP)的波形与耳蜗腹侧核的波形相鉴别，但波的振幅大致相同。电极进入核团后可微调电极深度，以求电位达到最大值。CN、IC听觉诱发电位的振幅在150 μV左右，比远场脑干诱发电位大10余倍。如电极未进入核团，电位振幅多小于20 μV。为验证电极尖端是否位于上述核团内，在预试验时用8只豚鼠按上述方法扎入针电极，4只豚鼠测CN核团内听觉诱发电位，另4只测IC核团内听觉诱发电位，至电位振幅最大。用6 V直流电串联500 kΩ电位器和电流表(三用表5 mA档)，正极连核团内针电极，负极接头皮切口处，由小到大调节电流至2 mA，持续电灼10 s后，豚鼠断头放血，揭开颅顶骨，吸除小脑。从脑干切下耳蜗核段及中脑段，用震动切片机将耳蜗核及IC切成80 μm薄片，在解剖显微镜下观察电灼区，可见电灼区为直径约1 mm的坏死区，有的内含数个小气泡。结果示4只豚鼠电极均在核团内。因此，CN听觉诱发电位或IC核团内听觉诱发电位的振幅大小可作为电极是否进入核团的佐证。
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三、测听仪器及记录方法
用微机开发的测听系统采样及叠加平均。探测音采用短音(tone pip)，其上升、下降包络曲线大致为1-1-2个周期，探测音频率分别为1、2、4和6 kHz。掩蔽用短纯音，其上升、下降时间为10 ms，平台时程为50 ms。采用前掩蔽法，平台尾部与其后的探测音中心点相距15 ms，所用仪器及实现方法已另文报道[5]。已有实验证实[6]，采用对侧声刺激时，IC核团内听觉诱发电位的振幅较大，所以在测试IC核团内听觉诱发电位时仍采用对侧声刺激，而测试CN核团内听觉诱发电位时用同侧声刺激。通过定位于核团内的空心针电极缓慢注入1:5 000的P物质抗体(INC公司，美国)15 μL，在注入P物质抗体前后分别记录核团内诱发电位，对照组用等量生理盐水稀释为1:5 000的兔血清注射作为对照。参照陈洪文等[7]的算法，用美国 Sigma Plot软件作出调谐曲线。
结果 一、 波形
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短音刺激引出的正常豚鼠CN核团与IC核团内听觉诱发电位波形见图1。
A 听性脑干反应 B 耳蜗腹侧核听觉诱发电位
C 耳蜗背侧核听觉诱发电位 D 下丘核团内听觉诱发电位
图1 正常豚鼠听性脑干反应、CN听觉诱发电位和
IC听觉诱发电位波形
当刺激声为55 dB SPL时，探测音频率在2 kHz以上，主波振幅多在140μV以上，探测音频率在1 kHz时，CN核团内听觉诱发电位和IC核团内听觉诱发电位的振幅均在100μV左右，其原因可能是由于低频时刺激声的上升、下降时间较长，其同步性较差所致。而耳蜗腹侧核和耳蜗背侧核团内听觉诱发电位振幅无明显差别。
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二、 调谐曲线
核团内注射微量P物质抗体前CN-AEP调谐曲线(tuning curve,TC)与IC核团内诱发电位调谐曲线的参数见表1。
表1 注射前豚鼠CN与IC核团内诱发电位调谐曲线参数(
±s) CF(kHz)
Q10dB值
高频侧斜率(dB)
低频侧斜率(dB)
CN-AEP-TC
IC-AEP-TC
CN-AEP-TC
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IC-AEP-TC
CN-AEP-TC
IC-AEP-TC
1
1.98±0.65
2.06±0.58
64.21±19.6
62.11±22.3
70.22±22.8
58.30±10.7
2
2.68±0.76
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1.98±0.66
67.02±22.1
64.23±18.1
73.04±20.9
47.98±13.9
4
2.96±0.82
2.65±0.78
64.32±17.8
71.01±23.8
59.44±22.4
55.50±20.6
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6
4.33±0.94
4.52±0.88
68.12±23.2
58.15±24.4
68.18±19.6
63.89± 9.7
注：CF为特征频率，下表同；CN-AEP-TC为CN核团内诱发电位调谐曲线，IC-AEP-TC为IC核团内诱发电位调谐曲线
从表1可以看出，CN和IC对4 kHz和6 kHz频率的Q10 dB值比1 kHz和2 kHz低频区的Q10 dB值高，即上述2个神经核团对高频的选择性比低频的选择性敏锐。CN和IC核团内注入P物质抗体或对照兔血清后豚鼠CN及IC核团内诱发电位调谐曲线各参数见表2，3。
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表2 核团内注入P物质抗体(n=10)或兔血清(n=10)后豚鼠CN核团内听觉诱发电位调谐曲线参数(±s) CF(kHz)
Q10dB值
高频侧斜率(dB)
低频侧斜率(dB)
SP抗体
兔血清
t
SP抗体
兔血清
t
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SP抗体
兔血清
t
1
2.06±0.45
1.92±0.56
0.616
53.23±10.98
59.88±12.23
1.279
55.23±22.80
55.88±19.87
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0.068
2
2.72±0.62
2.66±0.67
0.208
58.98±21.20
64.12±24.61
0.501
57.88±19.87
64.45±20.65
0.725
6
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3.41±0.65
4.56±0.76
3.636**
68.15±11.22
85.04±21.66
2.271*
50.22±20.17
67.12±19.08
2.263*
注:SP抗体为P物质抗体，**P<0.01，*P<0.05，下同
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表3 核团内注入P物质抗体(n=10)或兔血清(n=10)后豚鼠IC听觉诱发电位调谐曲线参数(±s) CF(kHz)
Q10dB值
高频侧斜率(dB)
低频侧斜率(dB)
SP抗体
兔血清
t
SP抗体
兔血清
t
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SP抗体
兔血清
t
1
2.16±0.33
2.08±0.23
0.629
64.11±10.45
64.21±13.55
0.018
35.75±20.53
36.75±21.46
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0.106
2
2.53±0.47
2.80±0.43
1.340
53.81±18.65
46.24±16.88
0.952
40.18±20.21
46.24±16.55
0.734
4
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1.37±0.47
3.55±0.54
9.630**
40.27±12.38
74.11±19.77
4.588**
53.87±19.96
65.34±20.43
1.270
6
3.07±0.34
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4.89±0.45
10.204**
58.62±17.76
90.42±20.65
3.692**
59.78±20.22
63.49±19.87
0.414
当耳蜗核、IC核团内注入微量P物质抗体后，1、2 kHz的Q10dB值与注入等量对照兔血清比较，两者差异无显著性，而4、6 kHz的Q10dB值较注入对照兔血清减小，t检验示两者差异有非常显著性(P<0.01)。图2示一豚鼠的IC核团内注射15 μL的P物质抗体与注射等量兔血清后的调谐曲线比较。CN核团内的调谐曲线图形与此相似。从图2可以看到，4对曲线的特征频率分别对应于1、2、4和6 kHz。
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图2 豚鼠下丘核团内注射P物质抗体与对照兔血清后调谐曲线比较
讨论 在我们先前的实验[2]中发现，在豚鼠耳蜗核内有大量串珠状的P物质免疫反应阳性的神经纤维及末梢，纤维粗细不等。免疫透射电镜发现，CN内有较多的P物质免疫反应阳性的突触，其中包括较典型的I型兴奋性突触及Ⅱ型突触。从螺旋神经节有P物质免疫反应阳性纤维向耳蜗背侧核投射[1]。Schickinger等[3]用荧光染色及激光扫描显微镜技术研究P物质免疫反应在豚鼠耳蜗毛细胞的分布模式。他们发现，从耳蜗底回至顶回，P物质免疫反应在内毛细胞分布模式呈梯度分布类型。P物质免疫反应在外毛细胞亦有表达。他们用选择性P物质拮抗剂阻断P物质的作用后研究内毛细胞的电生理特性，结果证实P物质是豚鼠耳蜗内毛细胞的突触的一种递质。
Wynne等[8]研究成年大鼠的P物质和生长抑素在上橄榄复合体和其它核团的分布，发现外上橄榄核的腹侧和背侧均有P物质免疫反应阳性纤维向外侧丘系和IC的背中线带投射，在CN的前腹侧核和大部分的耳蜗背核的背中线区以及斜方体腹侧核的颗粒细胞区亦有P物质免疫反应阳性纤维，据此推测，生长抑素和P物质可能有听觉信号处理作用。
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在CN、IC核团内注入微量P物质抗体后，特征频率4与6 kHz调谐曲线的Q10dB值明显减小，而注入等量对照兔血清者，Q10dB 值无明显改变，表明CN、IC核团内注入P物质抗体后，频率选择性变差。由于注入微量P物质抗体后，探测音为1 kHz与2 kHz的Q10dB值无明显改变，说明P物质抗体对2 kHz以下的频率选择性影响不大，间接地说明了P物质在CN、IC核团中对高频选择性有促进作用。我们采用核团内细胞外电极反映的是一群神经元的近场电位，较细胞内电极反映单细胞放电率更能反映神经核团的整体效应，这是因为听觉中枢部位越高，各神经元之间的联系就越复杂，1个传入神经元的末梢除支配上一级中枢的某些细胞外，同时还有分支通过抑制性中间神经元再间接与周围的另一些细胞联系，抑制性神经元可能限制兴奋向外周扩散，使兴奋集中在较小区域，使频率选择性提高。
May等[9]在清醒猫CN的神经反应放电率实验中发现，在安静室内给予短纯音刺激时，放电率-最佳频率函数曲线直方图有极大的动态范围，而在连续背景噪声的室内测试，其动态范围变窄，且最佳频率移向高频端。这一现象亦表明了CN亦存在着抑制机制。我们采用掩蔽声测试核团内听觉诱发电位的方法，也正是利用这一生理原理。
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IC是听觉通路中上行下达的重要中继站，其功能尤为复杂。本实验结果提示P物质抗体可使CN、IC频率选择性变差，其机理尚不能阐明。鉴于形态学研究[1-3]已发现，IC、CN均有P物质免疫反应阳性胞体及纤维以及阳性的突触结构，其作用部位可能位于细胞间的信息传递(突触)部位，但不能确定是兴奋某些对高频具特异选择性的细胞，还是作用于某些抑制机制或两者的相互协同、相互制约，间接地使其对高频选择性提高，有待进一步研究。
本文为国家自然科学基金资助项目(39070862)
参考文献
1 邱建华,王锦玲,刘顺利,等.中耳粘膜和外周听觉通路P物质免疫组化定位.中华耳鼻咽喉科杂志,1992,26:148-150.
2 邱建华,乔莉,郭梦和,等.豚鼠耳蜗核P物质免疫组化分布及超微定位.中国科协首届青年学术会陕西卫星会议文集.西安: 陕西师范大学出版社,1992.590-592.
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3 Schickinger B, Ehrenberger K, Felix D, et al. Substance P in the auditory hair cells in the guinea pig.ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec,1996,58:121-126.
4 邵殿华,钱学斌.豚鼠脑干听觉中枢的立体定位.生理学报,1988,40:386-389.
5 郭梦和,王锦玲.正常豚鼠CAP调谐曲线短纯音前掩蔽法与同时掩蔽法的对照研究.生物医学工程学杂志,1994,11:39-42.
6 郭梦和,王锦玲,邱建华,等.豚鼠下丘核团内听觉诱发电位时域及频域分析.听力学及言语疾病杂志,1993,1:25-28.
7 陈洪文,顾瑞. 耳蜗电图和AP调谐曲线参数测试的临床应用. 中华耳鼻咽喉科杂志, 1990, 25:218-220.
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8 Wynne B,Robertson D.Somatostatin and substance P-like immunoreactivity in the auditory brainstem of the adult rat. J Chem Neuroanat,1997,12:259-266.
9 May BJ, Sachs MB. Dynamic range of neural rate responses in the ventral cochlear nucleus of awake cats.J Neurophysiol,1992,68:1589-1602.
(收稿：1998-10-13 修回：1999-01-05), http://www.100md.com
单位：郭梦和 广州 第一军医大学珠江医院耳鼻咽喉科 510282；王锦玲 第四军医大学西京医院耳鼻咽喉科
关键词：P物质；蜗神经核；下丘；诱发电位；听觉
中华耳鼻咽喉科杂志990202 【摘要】 目的 探索P物质在听觉脑干中枢中对声信号的频率分析作用。方法 采用短音(tone pip)刺激、短纯音前掩蔽法和豚鼠耳蜗核(cochlear nucleus, CN)、下丘(inferior colliculus, IC)核团内电极，记录CN及IC核团内听觉诱发电位。观察核团内注射微量P物质抗体或对照注射等量兔血清后CN和IC核团内听觉诱发电位调谐曲线的变化。结果 注入P物质抗体后，当探测音为1 kHz和2 kHz时，IC核团和CN核团内诱发电位调谐曲线的Q10dB值基本不变；当探测音为4 kHz和6 kHz时CN核团和IC核团内诱发电位调谐曲线的Q10dB值明显减小,与注入对照兔血清者相比差异非常显著(P<0.01)。高频侧斜率与低频侧斜率亦有相应改变。结论 P物质可能作为听觉传入系统的神经递质或参与听觉脑干中枢的高频信号分析。
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The effects of substance P antibody on tuning curve of auditory evoked potential of cochlear nucleus and inferior colliculus in guinea pigs]
GUO Menghe*, WANG Jinling.*Zhujiang Hospital, The First Military Medical University, Guangzhou 510282
【Abstract】 Objective To explore the effects of substance P on the frequency analysis of sound signals in the auditory brainstem.Methods The electrodes were implanted into the cochlear nucleus (CN) and the inferior colliculus (IC) of guinea pigs. The auditory evoked potential in CN (CN-AEP) and IC (IC-AEP) was recorded with tone pip stimulation and tone burst forward masking techniques. The Q10 dB values of the tuning curves were compared between the CN-AEP and IC-AEP after injection of SP antibody or rabbit serum with the same dosage (used as control) into the nucleus. Results After injection of SP antibody, the Q10 dB values of the tuning curves of CN-AEP and IC-AEP had no significant changes in 1 kHz and 2 kHz probe tone groups. When probe tone frequencies were 4 kHz and 6 kHz, there was a significant difference between the two frequency groups in Q10 dB. In addition, the higher frequency slope and lower frequency slope value had corresponding changes. Conclusion The results imply that SP could act as a neuromediator in the auditory afferent system and participated in the high frequency analysis in the auditory brainstem.
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【Key words】 Substance P Cochlear nucleus Inferior colliculus Evoked potentials, auditory
已有实验发现[1-3]，豚鼠耳蜗毛细胞、螺旋神经节、耳蜗核及下丘核团内存在P物质免疫反应阳性的神经元和神经纤维，但P物质在听觉传入系统中的作用尚不清楚。我们采用豚鼠耳蜗核(cochlear nucleus, CN)、下丘(inferior colliculus, IC)核团内电极记录CN及IC核团内的听觉诱发电位，观察核团内注射微量P物质抗体与对照注射等量兔血清对CN及IC核团内诱发电位调谐曲线各参数的影响，以探讨听觉脑干中枢内P物质对声信号的频率分析作用。
材料和方法 一、 动物分组及准备
健康杂色豚鼠30只，雌雄不拘，体重350～450 g；10只为IC核团内听觉诱发电位P物质抗体组，10只为CN核团内听觉诱发电位P物质抗体组，另10只为正常兔血清对照组。实验组动物使用左侧核团实验；对照组动物一侧脑干为CN对照，另一侧为IC对照。戊巴比妥钠40 mg/kg腹腔麻醉后，手术暴露颅顶骨。用空心耳棒将豚鼠固定在立体定向仪上。用耳科微型电钻于双侧外耳道口连线后方2.3 mm，正中线旁开3.0 mm处(为定位CN准备)以及双侧外耳道口连线前方2.0 mm，正中线旁开2.2 mm处(为定位IC准备)各钻一直径3.0 mm的骨孔，暴露硬脑膜。
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二、神经核团内电极定位
用4号注射针头(外径0.41 mm)为记录电极，表面用高强度绝缘漆绝缘针体，尖端裸露0.5 mm。耳后皮下针电极为参考电极，鼻尖针电极接地。将记录电极固定在定位仪的夹持架上，按邵殿华等[4]的方法，确定CN或IC的座标，将电极徐徐下插，穿过脑膜至预定深度前2.0 mm，开始记录听觉诱发电位，并以0.5 mm为一步，将电极逐渐向深处插进，直至记录到的电位突然增大数倍，表示电极尖端已进入核团内。耳蜗背侧核的定位方法同耳蜗腹侧核，其深度比腹侧核约浅2 mm。是否进入耳蜗背侧核的依据主要根据记录到的CN核团内诱发电位(auditory evoked potential, AEP)的波形与耳蜗腹侧核的波形相鉴别，但波的振幅大致相同。电极进入核团后可微调电极深度，以求电位达到最大值。CN、IC听觉诱发电位的振幅在150 μV左右，比远场脑干诱发电位大10余倍。如电极未进入核团，电位振幅多小于20 μV。为验证电极尖端是否位于上述核团内，在预试验时用8只豚鼠按上述方法扎入针电极，4只豚鼠测CN核团内听觉诱发电位，另4只测IC核团内听觉诱发电位，至电位振幅最大。用6 V直流电串联500 kΩ电位器和电流表(三用表5 mA档)，正极连核团内针电极，负极接头皮切口处，由小到大调节电流至2 mA，持续电灼10 s后，豚鼠断头放血，揭开颅顶骨，吸除小脑。从脑干切下耳蜗核段及中脑段，用震动切片机将耳蜗核及IC切成80 μm薄片，在解剖显微镜下观察电灼区，可见电灼区为直径约1 mm的坏死区，有的内含数个小气泡。结果示4只豚鼠电极均在核团内。因此，CN听觉诱发电位或IC核团内听觉诱发电位的振幅大小可作为电极是否进入核团的佐证。
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三、测听仪器及记录方法
用微机开发的测听系统采样及叠加平均。探测音采用短音(tone pip)，其上升、下降包络曲线大致为1-1-2个周期，探测音频率分别为1、2、4和6 kHz。掩蔽用短纯音，其上升、下降时间为10 ms，平台时程为50 ms。采用前掩蔽法，平台尾部与其后的探测音中心点相距15 ms，所用仪器及实现方法已另文报道[5]。已有实验证实[6]，采用对侧声刺激时，IC核团内听觉诱发电位的振幅较大，所以在测试IC核团内听觉诱发电位时仍采用对侧声刺激，而测试CN核团内听觉诱发电位时用同侧声刺激。通过定位于核团内的空心针电极缓慢注入1:5 000的P物质抗体(INC公司，美国)15 μL，在注入P物质抗体前后分别记录核团内诱发电位，对照组用等量生理盐水稀释为1:5 000的兔血清注射作为对照。参照陈洪文等[7]的算法，用美国 Sigma Plot软件作出调谐曲线。
结果 一、 波形
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短音刺激引出的正常豚鼠CN核团与IC核团内听觉诱发电位波形见图1。
A 听性脑干反应 B 耳蜗腹侧核听觉诱发电位
C 耳蜗背侧核听觉诱发电位 D 下丘核团内听觉诱发电位
图1 正常豚鼠听性脑干反应、CN听觉诱发电位和
IC听觉诱发电位波形
当刺激声为55 dB SPL时，探测音频率在2 kHz以上，主波振幅多在140μV以上，探测音频率在1 kHz时，CN核团内听觉诱发电位和IC核团内听觉诱发电位的振幅均在100μV左右，其原因可能是由于低频时刺激声的上升、下降时间较长，其同步性较差所致。而耳蜗腹侧核和耳蜗背侧核团内听觉诱发电位振幅无明显差别。
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二、 调谐曲线
核团内注射微量P物质抗体前CN-AEP调谐曲线(tuning curve,TC)与IC核团内诱发电位调谐曲线的参数见表1。
表1 注射前豚鼠CN与IC核团内诱发电位调谐曲线参数(
±s) CF(kHz)Q10dB值
高频侧斜率(dB)
低频侧斜率(dB)
CN-AEP-TC
IC-AEP-TC
CN-AEP-TC
, 百拇医药
IC-AEP-TC
CN-AEP-TC
IC-AEP-TC
1
1.98±0.65
2.06±0.58
64.21±19.6
62.11±22.3
70.22±22.8
58.30±10.7
2
2.68±0.76
, 百拇医药
1.98±0.66
67.02±22.1
64.23±18.1
73.04±20.9
47.98±13.9
4
2.96±0.82
2.65±0.78
64.32±17.8
71.01±23.8
59.44±22.4
55.50±20.6
, 百拇医药
6
4.33±0.94
4.52±0.88
68.12±23.2
58.15±24.4
68.18±19.6
63.89± 9.7
注：CF为特征频率，下表同；CN-AEP-TC为CN核团内诱发电位调谐曲线，IC-AEP-TC为IC核团内诱发电位调谐曲线
从表1可以看出，CN和IC对4 kHz和6 kHz频率的Q10 dB值比1 kHz和2 kHz低频区的Q10 dB值高，即上述2个神经核团对高频的选择性比低频的选择性敏锐。CN和IC核团内注入P物质抗体或对照兔血清后豚鼠CN及IC核团内诱发电位调谐曲线各参数见表2，3。
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表2 核团内注入P物质抗体(n=10)或兔血清(n=10)后豚鼠CN核团内听觉诱发电位调谐曲线参数(
±s) CF(kHz)Q10dB值
高频侧斜率(dB)
低频侧斜率(dB)
SP抗体
兔血清
t
SP抗体
兔血清
t
, 百拇医药
SP抗体
兔血清
t
1
2.06±0.45
1.92±0.56
0.616
53.23±10.98
59.88±12.23
1.279
55.23±22.80
55.88±19.87
, 百拇医药
0.068
2
2.72±0.62
2.66±0.67
0.208
58.98±21.20
64.12±24.61
0.501
57.88±19.87
64.45±20.65
0.725
6
, 百拇医药
3.41±0.65
4.56±0.76
3.636**
68.15±11.22
85.04±21.66
2.271*
50.22±20.17
67.12±19.08
2.263*
注:SP抗体为P物质抗体，**P<0.01，*P<0.05，下同
, 百拇医药
表3 核团内注入P物质抗体(n=10)或兔血清(n=10)后豚鼠IC听觉诱发电位调谐曲线参数(
±s) CF(kHz)Q10dB值
高频侧斜率(dB)
低频侧斜率(dB)
SP抗体
兔血清
t
SP抗体
兔血清
t
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SP抗体
兔血清
t
1
2.16±0.33
2.08±0.23
0.629
64.11±10.45
64.21±13.55
0.018
35.75±20.53
36.75±21.46
, 百拇医药
0.106
2
2.53±0.47
2.80±0.43
1.340
53.81±18.65
46.24±16.88
0.952
40.18±20.21
46.24±16.55
0.734
4
, 百拇医药
1.37±0.47
3.55±0.54
9.630**
40.27±12.38
74.11±19.77
4.588**
53.87±19.96
65.34±20.43
1.270
6
3.07±0.34
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4.89±0.45
10.204**
58.62±17.76
90.42±20.65
3.692**
59.78±20.22
63.49±19.87
0.414
当耳蜗核、IC核团内注入微量P物质抗体后，1、2 kHz的Q10dB值与注入等量对照兔血清比较，两者差异无显著性，而4、6 kHz的Q10dB值较注入对照兔血清减小，t检验示两者差异有非常显著性(P<0.01)。图2示一豚鼠的IC核团内注射15 μL的P物质抗体与注射等量兔血清后的调谐曲线比较。CN核团内的调谐曲线图形与此相似。从图2可以看到，4对曲线的特征频率分别对应于1、2、4和6 kHz。
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图2 豚鼠下丘核团内注射P物质抗体与对照兔血清后调谐曲线比较
讨论 在我们先前的实验[2]中发现，在豚鼠耳蜗核内有大量串珠状的P物质免疫反应阳性的神经纤维及末梢，纤维粗细不等。免疫透射电镜发现，CN内有较多的P物质免疫反应阳性的突触，其中包括较典型的I型兴奋性突触及Ⅱ型突触。从螺旋神经节有P物质免疫反应阳性纤维向耳蜗背侧核投射[1]。Schickinger等[3]用荧光染色及激光扫描显微镜技术研究P物质免疫反应在豚鼠耳蜗毛细胞的分布模式。他们发现，从耳蜗底回至顶回，P物质免疫反应在内毛细胞分布模式呈梯度分布类型。P物质免疫反应在外毛细胞亦有表达。他们用选择性P物质拮抗剂阻断P物质的作用后研究内毛细胞的电生理特性，结果证实P物质是豚鼠耳蜗内毛细胞的突触的一种递质。
Wynne等[8]研究成年大鼠的P物质和生长抑素在上橄榄复合体和其它核团的分布，发现外上橄榄核的腹侧和背侧均有P物质免疫反应阳性纤维向外侧丘系和IC的背中线带投射，在CN的前腹侧核和大部分的耳蜗背核的背中线区以及斜方体腹侧核的颗粒细胞区亦有P物质免疫反应阳性纤维，据此推测，生长抑素和P物质可能有听觉信号处理作用。
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在CN、IC核团内注入微量P物质抗体后，特征频率4与6 kHz调谐曲线的Q10dB值明显减小，而注入等量对照兔血清者，Q10dB 值无明显改变，表明CN、IC核团内注入P物质抗体后，频率选择性变差。由于注入微量P物质抗体后，探测音为1 kHz与2 kHz的Q10dB值无明显改变，说明P物质抗体对2 kHz以下的频率选择性影响不大，间接地说明了P物质在CN、IC核团中对高频选择性有促进作用。我们采用核团内细胞外电极反映的是一群神经元的近场电位，较细胞内电极反映单细胞放电率更能反映神经核团的整体效应，这是因为听觉中枢部位越高，各神经元之间的联系就越复杂，1个传入神经元的末梢除支配上一级中枢的某些细胞外，同时还有分支通过抑制性中间神经元再间接与周围的另一些细胞联系，抑制性神经元可能限制兴奋向外周扩散，使兴奋集中在较小区域，使频率选择性提高。
May等[9]在清醒猫CN的神经反应放电率实验中发现，在安静室内给予短纯音刺激时，放电率-最佳频率函数曲线直方图有极大的动态范围，而在连续背景噪声的室内测试，其动态范围变窄，且最佳频率移向高频端。这一现象亦表明了CN亦存在着抑制机制。我们采用掩蔽声测试核团内听觉诱发电位的方法，也正是利用这一生理原理。
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IC是听觉通路中上行下达的重要中继站，其功能尤为复杂。本实验结果提示P物质抗体可使CN、IC频率选择性变差，其机理尚不能阐明。鉴于形态学研究[1-3]已发现，IC、CN均有P物质免疫反应阳性胞体及纤维以及阳性的突触结构，其作用部位可能位于细胞间的信息传递(突触)部位，但不能确定是兴奋某些对高频具特异选择性的细胞，还是作用于某些抑制机制或两者的相互协同、相互制约，间接地使其对高频选择性提高，有待进一步研究。
本文为国家自然科学基金资助项目(39070862)
参考文献
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4 邵殿华,钱学斌.豚鼠脑干听觉中枢的立体定位.生理学报,1988,40:386-389.
5 郭梦和,王锦玲.正常豚鼠CAP调谐曲线短纯音前掩蔽法与同时掩蔽法的对照研究.生物医学工程学杂志,1994,11:39-42.
6 郭梦和,王锦玲,邱建华,等.豚鼠下丘核团内听觉诱发电位时域及频域分析.听力学及言语疾病杂志,1993,1:25-28.
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9 May BJ, Sachs MB. Dynamic range of neural rate responses in the ventral cochlear nucleus of awake cats.J Neurophysiol,1992,68:1589-1602.
(收稿：1998-10-13 修回：1999-01-05), http://www.100md.com