听觉皮层时域信号处理特征

发布时间：2020-08-28 21:48

　　声信号均是由时域和频域两种成份组成。前者提供信号的时间特征，而后者代表信号的空间特性。听觉系统对两种成分的编码有很大差别。时域信号的解析已成为听觉生理研究的主要课题之一。研究表明听觉系统对时域信号的解析主要通过两种形式完成：其一为时域信号的同步响应（synchronization）；另一形式为时域整合（Integrati on）。在听觉传导通路中，虽各核团结构均对声信号进行过加工、处理但听觉皮层对该种信号的编码处理却在听觉记忆、语言感知等方面起着非常重要的作用然而，至今对听觉皮层神经元连续性时域信号编码处理的机制尚不十分清楚。清醒状态及外周性耳聋的病理状态下听觉皮层对该种时域信号处理特性的研究尚未见报道。为探讨听觉皮层神经元在上述两种状态下对时域信号的处理机制，我们进行了一系列的相关研究。并对听觉皮层的组织学界定进行了探讨。一听觉皮层的界定自50年代电生理记录技术应用神经电生理研究以来（Ling and Gerard，1949；Dowben andRose，1953；Green，1958），该方法一直是听觉系统研究的重要手段。听觉皮层的界定也一直以生理为主；能否从组织学角度对听觉皮层进行界定一直是学者们所关心的课题。我们采用不同的组织学染色方法对听觉皮层切片进行染色，以期找到一种适合于听觉皮层组织学界定的有效手段。结果表明：在三种方法中以胆碱脂酶染色（AchE）最佳。它能清晰显示听觉皮层的大致界限；而髓磷鞘（Myelin）染色稍差，但仍可见听觉皮层着色。Nisssl染色未能界定出听觉皮层的范围。二清醒状态下听觉皮层对连续性时域信号的处理近年来的研究表明，麻醉状态下听觉皮层对连续性时域信号的同步响（Synchronization）应是有一定限度的（30-40Hz），而皮层下听觉核团的响应频率可高达数百至数千赫兹。这种差异的复杂机制尚不清，部分学者推测此种现象可能部分来源于麻醉状态下皮层听觉生理之故。为此，我们对猴清醒状态下听觉皮层神经元处理连续性时域信号的特性进行了研究。 1 时域信号调制形式对神经元处理连续性时域信号的影响首先我们采用在体细胞外微电极记录技术研究了初级听觉皮层神经元对纯音载频调制信号的处理特性．纯音载频调制信号变化通过三种方式获得：正弦调幅信号（SAM），正弦调频信号（SFM）及混合调制信号（SMM）．正弦调幅信号产生采用锁定纯音频率，经正弦幅度调制获得．而正弦调频信号则锁定信号振幅而对振动频率进行正弦调制，所用调制频率范围为IHZ－512HZ，实验结果表明在279个皮层神经元中，93％神经元对调制信号具有良好的反应．其中大多数初级听觉神经元对调制频率具有极强的选择性＊AM 80．2儿 SFM 75肋．这一频率通常被称为最佳调制频率（Best Modulation Frequency，BMF）．fA级听觉皮层神经元所选择的最佳调制频率约为 30HZ（SAM：29 HZ，SFM：34HZ， Snd：32HZ）．各信号的这种选择性没有显著的差异（P＞0．05）．由于调幅与调频信号产生的方式不同，结果提示初级听觉皮层神经元对纯音载频调制信号的最佳调制频率的选择一致性不受调制方式的影响． 2 时域信号载频方式及带宽对神经元处理时域信号特性的影响在听觉皮层不同亚区内，神经元对不同性质声信号具有一定的选择性．噪声信号不能激发初级听觉皮层核区神经元的刺激反应．而带状区、次级带状区对噪声信号及其它复杂信号具有良好的反应．有研究指出，带区神经元对信号带宽有明显的要求．为探讨信号载频方式及带宽对听觉皮层神经元处理连续性时域信号处理特性的影响我们采用调幅窄带噪声信号（BP－AP）及凋幅宽带噪声信号（WB－AM〕对带区神经元进行刺激．结果表明：带区神经元对调制频率也具有特异的选择性．其选择频率略高于核区（P＜0．05）．而不同带宽噪声信号间神经元对最佳调制频率的选择性无明显差别（P＞0．05）．在听觉皮层核－带交界区，神经元往往具有双重反应特性．既接收纯音载频信号的刺激，也对噪声载波信号有良好的反应．对这类神经元，我们采用上述所有信号分别进行刺激现察．结果显示神经元的放电模式及对最佳调制频率的选择性保持相对恒定．改变调制信号的栽额方式及噪声信号的带宽并不影响神经元对最佳调制频率的选择． 3 时域信号刺激强度及调制幅度对神经元处理时域信号的影响在初级听觉皮层中，大多数神
【学位单位】：第一军医大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2000
【中图分类】：R339.16

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