大鼠耳鸣模型中前置屏蔽声对听觉脑干诱发电位的增强效应

发布时间：2019-09-12 09:32

【摘要】：背景：耳鸣是一种普遍存在的听觉系统功能失调,据统计人群中大约4.4%-15.1%的人经历过耳鸣。耳鸣的客观检测一直是耳鸣基础研究和耳鸣临床评估与治疗中遇到的难题。当前在动物研究方面,研究人员以行为学检测耳鸣方案为主,成本高而耗时,且容易受动物状态和很多其他因素影响。而耳鸣临床评估的主要手段是让病人将主观耳鸣与外界声音相匹配,这需要病人的绝对配合和对任务的正确理解。耳鸣的电生理和脑成像研究虽然也提供了很多耳鸣相关的表征,但因缺乏特异性而不足以作为耳鸣的客观检测指标。这种状况对耳鸣的基础研究和临床治疗的进步造成了巨大的障碍。本研究发现前置屏蔽声可增强耳鸣动物的听觉脑干诱发电位(auditory brainstem response, ABR),并期待这种增强效应能够成为一种新的高效低廉的耳鸣客观检测指标。方法：本研究通过注射水杨酸钠(sodium salicylate, NaSal,300mg/kg,腹腔注射)制作大鼠的耳鸣动物模型。通过记录和分析大鼠的ABR来考察动物听觉系统的状态。在记录ABR时,本研究使用两种听觉范式来呈现听觉刺激：1.双耳同听(diotic)范式下,作为探测声的纯音和作前置屏蔽声的窄带噪声同时呈现给两侧耳；在双耳分听(dichotic)范式下,探测声只呈现给右耳而前置屏蔽声只呈现给左耳。本实验还通过记录间隙前抑制惊反射(gap prepulse inhibition of acoustic startle, GPIAS)来检测动物的耳鸣状态并和ABR的结果进行比对。结果：给予NaSal之前,前置屏蔽声会屏蔽后续探测声诱发的ABR的强度。但在NaSal诱导耳鸣的大鼠上,以双耳同听范式呈现听觉刺激时,屏蔽声却会反常地增强而不是抑制探测声诱发的ABR,并且这种增强现象发生在高频(16,24和32kHz)。而后对ABR波形细节进行分析后发现,这种增强起源于听觉中枢而不是外周。同时在相同条件下以双耳分听范式呈现听觉刺激时,并未检测到这种增强效应。使用GPIAS检测相同剂量NaSal诱导耳鸣的大鼠,发现耳鸣存在的频率与上述ABR增强现象发生的频率相同,均在3个高频检测点。而当给大鼠口服氨己烯酸(Vigabatrin, VGB,具有抑制耳鸣的效果)17天后,在上述相同的双耳同听条件下检测NaSal诱导耳鸣后大鼠的ABR,发现上述增强现象不再出现。若在无NaSal处理的大鼠上用一个背景纯音模拟耳鸣,可在模拟耳鸣的频率处检测到类似的ABR增强现象。以上结果表明,这种前置屏蔽声增强后续探测声ABR的现象可能是与耳鸣特异相关的。讨论：本论文提出一个前置屏蔽声增强ABR的可能机制。当无前屏蔽时,NaSal诱导的耳鸣将增加中枢神经噪声,从而对探测声产生一个“内部屏蔽”的效应,使得ABR处于一个被抑制的状态。当存在前置屏蔽声时,耳鸣将被屏蔽声所屏蔽,且这种屏蔽效果在屏蔽声结束后还会持续一小段时间,即后效抑制(residual inhibition)。假设后效抑制持续的时间长于前屏蔽效应的时间,则在前置屏蔽声结束后一小段时间探测声的ABR将会被从被抑制状态释放而增强。换句话说,前置屏蔽声暂时静息了NaSal诱导的耳鸣,进而使得ABR发生反跳增强。如果本研究的结果进一步得到证实,则有可能成为一种全新的快速经济客观检测主观耳鸣的方法。该方法将具有频率敏感性,可以用于检测耳鸣的频率,理论上也应该具有强度敏感性,应该可以检测耳鸣的强度。使用直接反映听觉脑干活动的ABR作为检测指标,避免了其它变化(如药物、衰老导致的运动或认知障碍等)造成的测量结果的不确定性。同时,还将避免了动物训练花费的时间和费用,将极大地缩减成本,还可以同时测量多个动物,将极大地提高效率。本研究发现的现象将有可能为耳鸣研究提供一个便捷的动物耳鸣模型检测方案,亦为耳鸣药物的大规模筛选提供了一种新的可能性。同时,本研究的结果有望发展出一个全新的临床耳鸣客观检测方案。
【图文】：

频谱,频谱,纯音,听力损失

图1.11 4个耳鸣病人的耳鸣频谱和听觉损失关系的结果图。这些结果为10个纯音耳鸣被试中的4个典型结果。他们的致耳呜原因分别为听觉系统外伤（6、7号被试），，急性听力损失（4号被试，耳鸣一年），或未知（8号被试，耳鸣三年）。听阈测量时，500 Hz为一步阶,范围为0.5到8 kHz (当听力损失没有超过70 dB时一直上升到14 kHz) ?在阈值测量后，被试调节一个纯音的声强以和其耳鸣的响度匹配，这个纯音的频率在研究的范围内一次随机选择一个。被试这时开始判断这个频率是否是其耳鸣频谱范围内的成份，如果是，给予一个满分为10分的评分（10分为耳鸣）。纯音被单侧给予有耳鸣的耳（被试4、6、7，单侧耳鸣）或耳呜明显的耳（被试8，双侧耳鸣）。所有10个被试的耳鸣范围均横跨他们的听觉损失范围（引自（Norena et al.，2002))。Norena等发表的心理声学研究说明，即便对于纯音耳鸣的频率，说“谱”也要比说“调”合适的多。其结果还暗示了耳鸣频谱，屏蔽效率和听阈提高三者间的关系。如果被听力损失影响的脑区的过度同步性是耳鸣的神经基础的话，那么这几个参数之间的关系就有了合理的解释。屏蔽声必须在听阈以上才能起作用(Vemon and Meikle, 2003)。当一个足够强度的屏蔽声刺激出现在听力损失的频率范围内时，屏蔽声产生的兴奋性通过丘脑皮层通路注入被影响的区域，进而在一个突触延迟后在对应皮层区域引起强烈的前馈抑制(Cmikshank et al., 2007;

柱状图,柱状图,剂量,音阶

生变化（引自（8&1丫161&1.，2011))。图1.14展示了5只动物的水杨酸剂量反应数据。在所有剂量下，在有声音阶段的藤水次数始终很低，这说明动物的反应始终是基于之前的训练，并且真实的声音始终是可以被听到的。在注射生理盐水和50mg/kg剂量水杨酸的时候，在安35
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R764.45;R-332

【共引文献】