蘇婷卉 林瑩 戴晨逸 徐飛

浙江中醫(yī)藥大學(xué)（杭州 310052）

聽皮層原發(fā)反應(yīng)（Primary response,PR）是一種記錄聽皮層信號的神經(jīng)源性中潛伏期聽覺誘發(fā)電位(MLAEP)。在記錄嚙齒動物聽覺誘發(fā)電位的實驗中，通常將記錄電極放置于兩耳連線中點的顱骨與硬腦膜之間，此方法所記錄到的MLAEP信號較弱，易受噪聲影響而降低信號質(zhì)量。而豚鼠的聽皮層位于硬腦膜下，如將記錄電極直接埋植在聽覺皮層可直接記錄到聽皮層的神經(jīng)反應(yīng)活動，其信號可靠性較好[1]。PR具有真正的閾值和良好的頻率選擇性，可反映耳蝸至聽覺中樞原發(fā)皮層的功能，是檢測聽皮層可塑性的指標(biāo)之一[1]。

戊巴比妥鈉、水合氯醛和烏拉坦等適用于鼠類麻醉，其中戊巴比妥鈉（pentobarbital sodium,PB）小劑量可以鎮(zhèn)靜，中等劑量促進睡眠，相比較于其他麻藥具有起效快、作用穩(wěn)定且毒副作用小等優(yōu)點[2]。有研究已經(jīng)證明[3]腹腔注射PB麻醉可以延長豚鼠聽性腦干反應(yīng)的II波潛伏期，由此認(rèn)為PB可影響動物的聽覺傳導(dǎo)。PR是一種局域場電位，近年來對聽覺皮層聲音信息處理功能的研究主要集中在單個神經(jīng)元的放電活動方面，雖然早期對初級聽覺皮層(primary auditory cortex,AI)功能的研究采用場電位，但大多局限于硬腦膜外的信號記錄。對鼠類進行慢性電極植入可用于多種有關(guān)聽覺皮層研究的長期實驗，考慮到動物實驗中麻醉藥的使用十分普遍，本研究擬通過比較麻醉和清醒狀態(tài)下豚鼠皮層原發(fā)反應(yīng)，探討戊巴比妥鈉麻醉對PR的影響，為與動物聽覺皮層功能相關(guān)的研究選擇提供新的參考。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

選用健康2月齡成年雄性白毛紅目豚鼠8只，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗中心提供，體重350-400g，耳鏡檢查其外耳道及鼓膜完好。對所有豚鼠進行耳廓反射檢查：一手持豚鼠，另一只手將對側(cè)耳廓蓋住其外耳道，在安靜環(huán)境下給予一個60dB SPL的短暫高頻純音刺激，若豚鼠測試耳產(chǎn)生明顯抖動則表明聽覺靈敏，耳廓反射正常，入組經(jīng)一周適應(yīng)期后開始進行實驗。本實驗嚴(yán)格遵守浙江中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會動物試驗相關(guān)規(guī)定。

1.2 皮質(zhì)電描記(ECoG)電極陣列植入

豚鼠經(jīng)3%戊巴比妥鈉（45mg/kg）腹腔注射麻醉，觀察麻醉穩(wěn)定后，將其頭部固定于腦立體定位儀。在整個手術(shù)過程中一直保持無疼痛反射狀態(tài)，必要時皮下注射稀釋戊巴比妥(8mg/ml,ip)維持麻醉。通過針刺腳趾反應(yīng)監(jiān)測麻醉水平。采用李興啟[1]和Deng等人[4]的方法手術(shù)暴露頭顱，顯露冠狀縫和右側(cè)頂顳縫。于冠狀縫前2～3mm，矢狀縫左右4mm對稱部位各鉆一小孔，埋植4針連接器（4-pin connector）的其中兩個長電極，分別連接參考電極及地極。在冠狀縫后2～3mm，右側(cè)頂顳縫上1～2mm處（A1定位）施行顱骨開窗術(shù)，面積約2×2 mm（如圖1）。植入ECoG電極陣列，銀球電極放置在右側(cè)聽覺皮層的硬腦膜下，深度約1mm。電極另一端連接4針連接器的短電極作為記錄電極，使用生物組織膠水覆蓋封閉開窗部位及電極，用牙科水泥覆蓋手術(shù)暴露的顱骨并固定電極手術(shù)全程用保溫墊維持豚鼠體溫在38℃左右，所有動物術(shù)后恢復(fù)一周并觀察確認(rèn)無創(chuàng)口感染。

圖1 豚鼠顱骨側(cè)面觀，箭頭標(biāo)記為聽皮層定位。Fig.1 The lateral view of the skull of the guinea pig,the ar-row marked as the location of the auditory cortex.

1.3 PR檢測

使用美國TDT 3系統(tǒng)（Tucker Davis Technolo-gies）進行PR測試。采用RZ6實時處理器(Multi I/O Processor)和TDT系統(tǒng)的定制軟件采集和處理放大的電壓信號，刺激聲通過高頻揚聲器(MF1)放大并在距離動物耳道口1cm處給聲。根據(jù)BioSigRZ提供的校準(zhǔn)程序，使用TDT配備的1/4英寸自由聲場麥克風(fēng)和PCB 408C02傳感器對揚聲器(MF1)發(fā)出的刺激聲進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)麥克風(fēng)放置于正式測試時動物耳道口所在位置。

測試時將參考電極、地極與記錄電極分別置于豚鼠前囟埋植的4針連接器上，極間電阻小于3KΩ。在測試過程中，每只豚鼠被放置在一個金屬絲籠(200×85×90mm)內(nèi)限制活動，待其適應(yīng)后于清醒狀態(tài)下進行PR檢測?？紤]到進行電極植入手術(shù)時需要對豚鼠鎮(zhèn)痛而進行PR測試時僅需其保持鎮(zhèn)靜狀態(tài)，因此在測試前注射戊巴比妥鈉的注射劑量稍低于手術(shù)前。清醒狀態(tài)下測試完成后以3%戊巴比妥鈉（40mg/kg）腹腔注射麻醉，檢查豚鼠無疼痛反射后再次進行PR測試。用TDT 3及其配套軟件進行給聲和記錄，刺激聲音為校準(zhǔn)好的Tone burst聲，時程設(shè)置為10ms（1ms上升/下降時間），采用Blackman開窗。帶通濾波3-1000Hz，開啟50Hz陷波防止交流電干擾，信號放大50000倍，觀察窗為200ms，刺激速率為3.1次／秒，疊加512次。

刺激聲強度從90dB SPL開始，以10dB逐漸遞減，接近閾值時，衰減間隔改為5dB，在閾值附近重復(fù)給聲兩次，引出具有可重復(fù)性的Na-Pa-Nb波且，以此所對應(yīng)的強度判定為閾值。PR可引出的波為Na、Pa、Nb和Pb波（見圖2），由于Pb波穩(wěn)定性不高，本文僅統(tǒng)計Na波、Pa波及Nb波的相關(guān)數(shù)據(jù)。記錄90dB SPL強度下6、8、12、16及24kHz頻率下Na、Pa、Nb各波的潛伏期，記錄各強度Na、Pa、Nb的波幅；潛伏期的量取從聲音刺激開始到所測波峰值的時間差，振幅取波峰或波谷與零點電位的差值。

圖2 豚鼠PR波形標(biāo)記,Na,Pa,Nb波的幅值與潛伏期如圖所示。Fig.2 PR Waveform label of guinea pigs,the amplitude and latencies of wWave Na,Pa,and Nb are shown in the figure.

1.4 Click ABR檢測

檢測方法同PR相同，刺激聲音為click聲，時程設(shè)置為0.1ms，采用Blackman非線性開窗。帶通濾波300-3000Hz，開啟50Hz陷波防止交流電干擾，信號放大50000倍，觀察窗為10ms，刺激速率為21.1次／秒，疊加1024次。刺激聲強度從90dB SPL開始，以10dB逐漸遞減，接近閾值時，衰減間隔改為5dB，在閾值附近重復(fù)給聲兩次，引出具有可重復(fù)性的Ⅲ波，以此所對應(yīng)的強度判定為閾值。記錄閾值與90dB SPL強度下Ⅰ波、Ⅱ波、Ⅲ波的潛伏期。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

本實驗所有數(shù)據(jù)經(jīng)IBM SPSS Statistics 21統(tǒng)計軟件分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組內(nèi)數(shù)據(jù)采用配對t檢驗，認(rèn)為P<0.05時差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 研究結(jié)果

2.1 麻醉及清醒狀態(tài)下豚鼠PR反應(yīng)閾

以Na、Pa、Nb波的引出判斷豚鼠PR的反應(yīng)閾，清醒狀態(tài)下 6、8、12、16、24kHz的閾值分別為20.63± 1.77、20.00、21.88± 3.72、24.38± 6.781、26.88±8.43dB SPL，麻醉狀態(tài)下6、8、12、16、24kHz的閾值分別為 20.63±1.77、21.25±3.54、20.63±1.77、22.5±3.78、29.38±9.43 dB SPL，麻醉前后閾值的差異均不具有統(tǒng)計學(xué)意義（圖3，t=-1.000,P=0.351;t=1.528,P=0.170;t=0.664,P=0.528;t=-0.935,P=0.381,P>0.05）。

圖3 清醒與麻醉狀態(tài)下豚鼠PR各頻率的閾值。所有測試頻率下麻醉與清醒狀態(tài)的閾值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（n=8）。Fig.3 Thresholds of PR in different frequencies in awake and anesthetized guinea pigs.There was no significant difference in threshold between anesthesia and awake state in all test fre-quencies(n=8).

2.2 麻醉及清醒狀態(tài)下豚鼠PR各波潛伏期

豚鼠PR可記錄到的波形中，引出率最高的波分別為Na、Pa和Nb，其中Na、Nb為負(fù)相波，Pa為正相波。在麻醉狀態(tài)下豚鼠PR各波潛伏期較清醒狀態(tài)下延長，其中刺激聲為90dB SPL時，麻醉與清醒狀態(tài)下所有測試頻率的Na、Pb、Nb波潛伏期差異均有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（t值、P值詳見表1,P<0.05）。

表1 清醒及麻醉狀態(tài)下豚鼠不同頻率90dB SPL PR各波潛伏期(ms,±s,n=8)Table 1 Latency of 90dB SPL PR waves at different frequencies in awake and anesthetic guinea pigs(ms,±s,n=8)

表1 清醒及麻醉狀態(tài)下豚鼠不同頻率90dB SPL PR各波潛伏期(ms,±s,n=8)Table 1 Latency of 90dB SPL PR waves at different frequencies in awake and anesthetic guinea pigs(ms,±s,n=8)

Notes:t1 shows the comparison of Wave Na latency before and after anesthesia,t2 shows the comparison of Wave Pa latency before and after an-esthesia,t3 shows the comparison of Wave Nb latency before and after anesthesia;*P<0.05,**P<0.01.

Latency Na-awake Pa-awake Nb-awake Na-anesthetic Pa-anesthetic Nb-anesthetic t1/P1 t2/P2 t3/P3 6kHz 14.07±1.63*33.49±3.14**43.78±2.54*16.40±2.70 36.65±3.78 48.81±3.78-3.340/0.012-4.507/0.003-3.512/0.010 8kHz 14.40±1.13*33.76±2.80**45.55±2.17*16.67±2.63 37.01±3.36 49.09±3.41-2.809/0.031-8.070/0.000-3.534/0.012 12kHz 15.17±2.07**33.95±4.15**46.46±2.87**17.42±2.52 37.19±2.94 50.48±3.81-6.768/0.000-5.787/0.001-4.191/0.004 16kHz 15.54±2.30**34.13±3.96**47.09±3.44**17.83±2.40 37.16±2.58 51.27±3.54-6.161/0.000-4.071/0.005-6.264/0.000 24kHz 14.72±1.72**33.39±3.87**45.86±2.93**17.72±2.11 37.41±2.11 50.39±2.30-8.919/0.000-4.297/0.005-5.491/0.002

2.3 麻醉及清醒狀態(tài)下豚鼠click ABR潛伏期及閾值

在豚鼠麻醉狀態(tài)下，由90dB SPL聲刺激誘發(fā)的click ABRⅠ波、Ⅱ波、Ⅲ波潛伏期均有所延遲，且麻醉前后潛伏期差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（t=-2.790,P=0.038;t=-3.777,P=0.013;t=-4.806,P=0.005,P<0.05,見表2）。豚鼠清醒狀態(tài)下clickABR的閾值為41.67±2.11dB SPL，麻醉后閾值為40.83±3.27 dB SPL，二者差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.277,P=0.793,P>0.05）。

表2 清醒及麻醉狀態(tài)下豚鼠90dB SPL click ABR各波潛伏期(ms,±s,n=8)Table 2 Latency of 90dB SPL click ABR waves in awake and anesthetic guinea pigs(ms,±s,n=8)

表2 清醒及麻醉狀態(tài)下豚鼠90dB SPL click ABR各波潛伏期(ms,±s,n=8)Table 2 Latency of 90dB SPL click ABR waves in awake and anesthetic guinea pigs(ms,±s,n=8)

Notes:The t-value represents the comparison of the latency of ABR waves before and after anesthesia,*P<0.05，**P<0.01.

Condition Awake Anesthetic t/P Wave I 1.152±0.08*1.261±0.12-2.790/0.038 Wave II 1.94±0.06*2.098±0.13-3.777/0.013 Wave III 2.612±0.08**2.838±0.11-4.806/0.005

2.4 麻醉及清醒狀態(tài)下豚鼠PR各波振幅

不同狀態(tài)下豚鼠在各頻率不同刺激強度的振幅存在差異。表3-1，表3-2，表3-3分別顯示麻醉前后Na、Pa、Nb波幅差值（清醒-麻醉）。表中正值表示麻醉后波幅降低，負(fù)值表示麻醉后波幅升高。表3-1顯示麻醉狀態(tài)下6、8、16kHz頻率的Na幅值降低。其中在12kHz的20、30、40dB SPL強度下、16kHz的20、30、50、60dB SPL強度下，麻醉前后波幅差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t值詳見表格，P<0.05）；表3-2顯示Pa幅值除24kHz外，其余測試頻率的波幅在麻醉作用下均有所降低；其中在12kHz的20、30、40及70 dB SPL強度下，振幅差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t值詳見表格，P<0.05）；表3-3顯示麻醉后所有測試頻率及測試強度下Nb波幅均高于清醒狀態(tài)（t值詳見表格，P<0.05，）。

表3-1 不同狀態(tài)下豚鼠各頻率不同刺激強度Na振幅差值（清醒-麻醉，ΔμV,±s,n=8)Table 3-1 The amplitude difference of Wave Na at different frequencies and intensities in guinea pigs under different conditions(Awake state-anesthetic state,ΔμV,±s,n=8)

表3-1 不同狀態(tài)下豚鼠各頻率不同刺激強度Na振幅差值（清醒-麻醉，ΔμV,±s,n=8)Table 3-1 The amplitude difference of Wave Na at different frequencies and intensities in guinea pigs under different conditions(Awake state-anesthetic state,ΔμV,±s,n=8)

Notes:t1 represents the comparison of Wave Na amplitude before and after anesthesia at 6 kHz,t2 represents the comparison of Wave Na am-plitude before and after anesthesia at 8 kHz,t3 represents the comparison of Wave Na amplitude before and after anesthesia at 12 kHz,t4 rep-resents the amplitude of Wave Na before and after anesthesia at 16 kHz,t5 represents the amplitude of Wave Na before and after anesthesia at 24 kHz;*P<0.05 indicates that the amplitude differences between anesthesia and conscious state is significant.

Freq 6kHz 8kHz 12kHz 16kHz 24kHz t1/P1 t2/P2 t3/P3 t4/P4 t5/P5 20dB SPL 6.47±6.26 7.92±6.06 5.65±3.05*0.69±0.22*-2.19±0.46*2.122/0.087 2.420/0.052 5.303/0.002 7.000/0.006 6.789/0.007 30dB SPL 3.78±3.73*6.30±5.09*2.27±1.99*3.47±2.79*-2.29±3.82 3.031/0.019 2.877/0.024 5.381/0.001 3.008/0.030 1.405/0.233 40dB SPL 1.60±4.01 4.93±5.16-1.63±1.21*2.25±4.05-2.76±1.66 0.970/0.364 1.961/0.091 3.207/0.015 2.191/0.065 2.279/0.072 50dB SPL 1.25±3.51 0.45±2.90-1.14±1.65 2.08±3.72*-2.64±2.32 1.204/0.268 0.884/0.406 1.298/0.236 2.567/0.037 1.364/0.215 60dB SPL 3.50±5.51 1.06±2.49-4.73±3.28 4.52±4.58*-1.49±1.86 1.146/0.289 1.286/0.239 0.194/0.852 2.380/0.049 2.201/0.064 70dB SPL 2.91±3.94-1.06±3.98 0.87±3.16 2.30±3.77 0.74±1.90 0.956/0.371 0.197/0.849 2.295/0.055 2.336/0.052 2.275/0.057 80dB SPL 6.81±5.86 5.53±4.17-0.85±3.04 1.43±2.39-2.95±3.21 1.170/0.280 1.823/0.111 0.792/0.454 2.668/0.032 0.411/0.694 90dB SPL 10.96±6.81 11.12±4.37 6.60±8.25 4.67±5.55-0.29±5.91 1.456/0.189 2.298/0.055 1.256/0.249 1.664/0.140 0.377/0.717

表3-2不同狀態(tài)下豚鼠各頻率不同刺激強度Pa振幅差值（清醒-麻醉，ΔμV,±s,n=8)Table 3-2 The amplitude difference of Wave Pa at different frequencies and intensities in guinea pigs under different conditions(Awake state-anesthetic state,ΔμV,±s,n=8)

表3-2不同狀態(tài)下豚鼠各頻率不同刺激強度Pa振幅差值（清醒-麻醉，ΔμV,±s,n=8)Table 3-2 The amplitude difference of Wave Pa at different frequencies and intensities in guinea pigs under different conditions(Awake state-anesthetic state,ΔμV,±s,n=8)

Notes:t1 represents the comparison of Wave Pa amplitude before and after anesthesia at 6 kHz,t2 represents the comparison of Wave Pa am-plitude before and after anesthesia at 8 kHz,t3 represents the comparison of Wave Pa amplitude before and after anesthesia at 12 kHz,t4 rep-resents the amplitude of Wave Pa before and after anesthesia at 16 kHz,t5 represents the amplitude of Wave Pa before and after anesthesia at 24 kHz;*P<0.05 indicates that the amplitude differences between anesthesia and conscious state is significant.

Freq 6kHz 8kHz 12kHz 16kHz 24kHz t1/P1 t2/P2 t3/P3 t4/P4 t5/P5 20dB SPL 1.53±1.80*7.21±5.68 4.34±3.52*1.22±1.06*-1.19±0.52-4.497/0.003-1.788/0.124-2.981/0.025-6.250/0.003-2.705/0.027 30dB SPL 0.58±1.89*3.76±4.92 0.67±1.73*0.92±3.47-0.00±3.74-2.802/0.026-1.544/0.166-3.840/0.006-2.173/0.073-1.548/0.219 40dB SPL 1.68±2.18 1.78±6.14 1.42±2.33*2.16±3.90-1.49±1.10*-1.281/0.241-1.128/0.296-3.118/0.017-2.003/0.085-4.440/0.004 50dB SPL 1.25±2.49 3.27±3.51 3.31±2.32 1.07±4.21-2.89±1.69-2.115/0.072-0.376/0.718-1.011/0.346-1.765/0.121-1.870/0.104 60dB SPL 0.58±3.05-2.65±4.93 4.12±3.62 4.10±3.90-0.56±1.57*-1.749/0.124-0.346/0.740-0.328/0.753-2.148/0.069-2.564/0.037 70dB SPL 1.94±4.60 1.07±3.18 0.54±2.11*2.31±5.59 0.25±1.65*-0.228/0.826-0.777/0.462-2.858/0.024-1.352/0.218-3.044/0.019 80dB SPL 0.61±5.60 1.67±4.79-1.87±2.69-0.04±2.62-2.07±4.18-1.003/0.349-1.015/0.344-1.440/0.193-2.342/0.052-0.532/0.611 90dB SPL 5.15±6.02 8.11±4.91 5.29±5.54-2.60±5.60-8.96±6.75-1.569/0.161-2.104/0.073-1.812/0.113-0.250/0.810 0.618/0.556

表3-3 不同狀態(tài)下豚鼠各頻率不同刺激強度Nb振幅差值（清醒-麻醉，ΔμV,±s,n=8)Table 3-3 The amplitude difference of Wave Nb at different frequencies and intensities in guinea pigs under different conditions(Awake state-anesthetic state,ΔμV,±s,n=8)

表3-3 不同狀態(tài)下豚鼠各頻率不同刺激強度Nb振幅差值（清醒-麻醉，ΔμV,±s,n=8)Table 3-3 The amplitude difference of Wave Nb at different frequencies and intensities in guinea pigs under different conditions(Awake state-anesthetic state,ΔμV,±s,n=8)

Notes:t1 represents the comparison of Wave Nb amplitude before and after anesthesia at 6 kHz,t2 represents the comparison of Wave Nb amplitude before and after anesthesia at 8 kHz,t3 represents the comparison of Wave Nb amplitude before and after anesthesia at 12 kHz,t4 represents the am-plitude of Wave Nb before and after anesthesia at 16 kHz,t5 represents the amplitude of Wave Nb before and after anesthesia at 24 kHz;*P<0.05 in-dicates that the amplitude differences between anesthesia and conscious state is significant.

Freq 6kHz 8kHz 12kHz 16kHz 24kHz t1/P1 t2/P2 t3/P3 t4/P4 t5/P5 20dB SPL-7.11±5.60*-6.27±4.75*-1.98±1.30*-2.82±0.76*-3.72±0.90*6.162/0.002 13.879/0.000 8.244/0.000 7.759/0.004 9.742/0.000 30dB SPL-3.52±3.33*-6.91±3.18*-1.81±1.35*-1.45±0.64*-3.47±1.93*6.392/0.000 13.407/0.000 11.146/0.000 9.742/0.000 5.011/0.015 40dB SPL-2.72±1.69*-2.42±0.91*-2.05±1.79*-4.15±1.37*-3.24±0.84*4.935/0.002 8.069/0.000 12.434/0.000 8.464/0.000 6.918/0.001 50dB SPL-9.21±8.67*-4.61±0.10*-2.65±2.29*-3.01±0.88*-2.82±1.02*2.868/0.024 6.873/0.000 12.799/0.000 8.850/0.000 12.181/0.000 60dB SPL-8.86±4.49*-8.03±3.60*-5.44±2.72*-2.99±1.11*-5.13±2.05*6.271/0.000 5.050/0.001 10.176/0.000 8.326/0.000 7.154/0.000 70dB SPL-8.57±2.49*-9.53±3.75*-7.08±3.49*-5.58±1.89*-2.68±0.83*3.742/0.007 4.080/0.005 5.357/0.001 7.191/0.000 8.980/0.000 80dB SPL-2.22±1.82*-5.10±2.30*-6.73±3.66*-4.16±1.51*-1.63±0.52*4.424/0.003 3.454/0.011 3.892/0.006 5.688/0.001 7.855/0.000 90dB SPL-3.25±2.42*-5.50±2.45*-6.52±3.13*-5.19±2.59*-6.52±2.33*2.950/0.021 3.255/0.014 4.584/0.003 4.271/0.004 5.831/0.001

圖4顯示不同狀態(tài)下，刺激聲頻率和強度對PR各波的影響。可以看到整體上，PR各反應(yīng)波振幅在各頻率均隨刺激聲強度的增加而增大；Na、Pa波的強度-振幅輸入/輸出（I/O）函數(shù)曲線斜率在麻醉后有所降低，而麻醉對Nb波I/O曲線斜率無明顯影響。在清醒狀態(tài)下，刺激聲頻率越高，Na、Pa波I/O曲線的整體水平就越低，即隨頻率升高，振幅普遍降低。麻醉狀態(tài)下，Na、Pa波I/O曲線的整體水平除24kHz頻率以外同樣隨刺激聲頻率的升高而降低，但頻率間的差異縮小。頻率和強度對Nb波I/O曲線影響相對較小。

圖4 在清醒狀態(tài)與麻醉狀態(tài)下，豚鼠PR反應(yīng)Na、Pa、Nb波不同頻率的I/O曲線對比（n=8）。A:豚鼠在清醒狀態(tài)下各頻率Na波的I/O曲線;B:豚鼠在清醒狀態(tài)下各頻率Pa波的I/O曲線;C:豚鼠在清醒狀態(tài)下各頻率Nb波的I/O曲線;D:豚鼠在麻醉狀態(tài)下各頻率Na波的I/O曲線;E:豚鼠在麻醉狀態(tài)下各頻率Pa波的I/O曲線;F:豚鼠在麻醉狀態(tài)下各頻率Nb波的I/O曲線。Fig.4 Comparison of PR response to different frequencies of Wave Na,Pa and Nb in awake and anesthetic guinea pigs（n=8）.A:The I/O curve of each frequency of Wave Na in awake guinea pigs;B:the I/O curve of each frequency of Wave Pa in awake guinea pigs;C:the I/O curve of each frequency of Wave Nb in awake guinea pigs;D:I/O curve of every frequen-cy of Wave Na in anesthesia guinea pigs;E:I/O curve of ev-ery frequency of Wave Pa in anesthesia guinea pigs;F:I/O curve of every frequency of Wave Nb in anesthesia guinea pigs.

3 討論

中潛伏期反應(yīng)反映了聽覺通路中丘腦以至聽皮層等高級中樞的情況，主要成分包括一系列規(guī)律變化的負(fù)波(Na)、正波(Pa)、負(fù)波(Nb)以及正波(Pb)，其中以Pa波最顯著[5]。目前有關(guān)動物中潛伏期聽覺誘發(fā)電位的研究已經(jīng)較為成熟，本研究記錄的PR反應(yīng)類似中潛伏期反應(yīng)，但記錄部位從顱頂變?yōu)槁犛X皮層，受到的干擾更少。聽覺皮層是聽覺通路的終點，也是聽覺信息處理的高級中樞，神經(jīng)源性中期反應(yīng)起源于A1和鄰近的二級聽投射區(qū)，很可能還有丘腦（內(nèi)膝體）的腦干上部反應(yīng)參與其中[1]。因此，豚鼠等動物引出的中潛伏期皮層原發(fā)反應(yīng)通常認(rèn)為可反映耳蝸至A1的整體功能。此外，使用慢性電極植入法可長期動態(tài)地觀察PR變化：有學(xué)者[5]借此研究了環(huán)境富集對聽皮層發(fā)育過程中感覺信息處理功能的影響。本實驗主要研究聽力正常的豚鼠在戊巴比妥鈉麻醉前后PR的變化，目的是要了解戊巴比妥鈉對中樞的抑制作用是否會影響PR結(jié)果，為今后利用這一模型開展聽覺皮層可塑性等研究奠定基礎(chǔ)。

3.1 PB麻醉對PR閾值的影響

在6、8、12、16、24kHz測試頻率范圍內(nèi)，清醒與麻醉狀態(tài)下豚鼠的PR閾值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這可能是由于戊巴比妥鈉對突觸放電的影響較小。從實驗結(jié)果看，短純音刺激聲引發(fā)的PR閾值各頻率變化波動不大，各頻率閾值符合豚鼠正常聽力范圍，這可能與豚鼠最敏感的聽力頻率范圍在8k-16kHz有關(guān)。由于記錄電極與豚鼠聽皮層直接相連，清醒狀態(tài)下PR波形受到肌電干擾的可能性較小，波形清楚容易辨認(rèn)，可以得到豚鼠可靠的PR反應(yīng)閾。麻醉前后PR閾值十分接近，因此認(rèn)為戊巴比妥鈉對其影響可以忽略不計。

3.2 PB麻醉對PR各波潛伏期的影響

PR發(fā)生在刺激后8～50毫秒，即聽覺腦干反應(yīng)(0～8毫秒)之后，皮層遲發(fā)反應(yīng)(>50毫秒)之前[6]。PB對聽性腦干誘發(fā)電位各波潛伏期的影響在不同的物種上都能觀察到，其對神經(jīng)傳遞的抑制作用可以從大劑量PB引起的神經(jīng)阻滯進而導(dǎo)致呼吸抑制而死亡的實驗中得到印證[3,7]。研究認(rèn)為PB具有擬γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）作用，能與GABA受體結(jié)合。GABA是聽覺中樞的信號傳導(dǎo)通路中最重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，戊巴比妥鈉與GABA A受體結(jié)合可選擇性抑制腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活系統(tǒng)的傳導(dǎo)功能；同時戊巴比妥鈉能夠延長GABA激活的氯離子通道的開放時間，增加Cl-順濃度差內(nèi)流產(chǎn)生神經(jīng)元超極化，借此抑制突觸后皮層神經(jīng)元的興奮性，改變部分聽覺響應(yīng)神經(jīng)元的反應(yīng)[8]。除此之外，PB還抑制依賴Ca2+的遞質(zhì)釋放以及Na+相關(guān)的動作電位[9]，所以聽覺皮層誘發(fā)放電活動潛伏期延長的主要原因考慮是PB可增加GABA介導(dǎo)的抑制性突觸后電位時程。本實驗結(jié)果顯示戊巴比妥鈉麻醉狀態(tài)下Na、Pa、Nb波潛伏期較清醒狀態(tài)下均明顯延長，與上述結(jié)果相似。通過比較麻醉與清醒動物的click ABR各波潛伏期變化可以發(fā)現(xiàn)，click ABR的Ⅰ波，Ⅱ波，Ⅲ波潛伏期均有不同程度的延遲，其中Ⅱ波比Ⅰ波延遲更多，Ⅲ波又比Ⅱ波延遲更多，Ⅲ波的延遲達(dá)到了0.226ms，一般認(rèn)為聽性腦干反應(yīng)的Ⅰ波源于耳蝸螺旋神經(jīng)節(jié)及蝸神經(jīng)，Ⅱ波源于聽神經(jīng)及耳蝸核，Ⅲ波源于上橄欖核，所以戊巴比妥鈉可能對從耳蝸、聽神經(jīng)到耳蝸核、上橄欖核間的聽覺通路產(chǎn)生了一定影響，由此認(rèn)為PB對PR潛伏期的影響有一小部分來自腦干及外周。本研究發(fā)現(xiàn)雖然聽性腦干反應(yīng)的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ波均延遲，但基本可以排除外周聽力損失或中耳病變所致。原因在于：第一，麻醉前后的反應(yīng)各頻率反應(yīng)閾值并無顯著變化；第二，從麻醉前后各波反應(yīng)波幅增高的現(xiàn)象來看，無論是外周聽力損失或中耳病變都更可能導(dǎo)致波幅降低而不是升高。

3.3 PB麻醉對PR波幅的影響

誘發(fā)反應(yīng)的波幅常被用作突觸效能的標(biāo)記，在體內(nèi)外已有多項研究證實[10]。例如睡眠剝奪誘發(fā)的EP振幅降低反映了聽皮質(zhì)突觸效能的降低[11]。有學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)[12]，在PB麻醉后動物的皮層誘發(fā)電位和清醒狀態(tài)相比會出現(xiàn)正相波增大為主，而負(fù)相電位通常減小甚至消失的現(xiàn)象。這可能是PB麻醉抑制了聽皮層的自發(fā)與誘發(fā)活動，導(dǎo)致麻醉后聽皮層的自發(fā)活動減弱和同步化加強。也有學(xué)者[13]認(rèn)為與麻醉動作電位相比，覺醒誘發(fā)電位的增強可能與清醒狀態(tài)下累積的突觸電位動態(tài)范圍更大有關(guān)。此外，還可能和非初級聽覺區(qū)域的神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)[14]。從本實驗結(jié)果看，豚鼠清醒狀態(tài)下PR的正相波Pa波幅總體大于麻醉狀態(tài)，與上述研究相似。負(fù)相波Na在6、8、16kHz頻率下麻醉后的振幅低于清醒時，麻醉狀態(tài)下的Nb波振幅則均高于清醒狀態(tài)下。在PR反應(yīng)過程中Nb波起源最高，因此PR負(fù)相波幅在麻醉后的增大也可能是由于PB對聽覺上升通路中多種類型神經(jīng)元不同作用的綜合結(jié)果。

根據(jù)PR反應(yīng)的I/O曲線可以看出PR各波的振幅均隨刺激聲強度增加而增大。這種變化在PB麻醉后減弱，說明PB麻醉對PR反應(yīng)波的振幅增長有抑制作用，但這種抑制作用對Nb波表現(xiàn)不明顯。在不同頻率的PR反應(yīng)I/O曲線比較上同樣可以看到，麻醉前后Nb各頻率振幅變化的差異不明顯，提示聽覺系統(tǒng)通路的較高水平具有較好的穩(wěn)定性。Nb波I/O曲線另一個顯著的特點是，與Na波和Pa波相比，Nb波的斜率較小。有研究[15]表明，聽覺皮層對聽覺丘腦發(fā)出的自上而下的投射可能在聽覺信息從外周傳輸?shù)铰犛X中樞的過程中起到了門控開關(guān)和增益調(diào)制的作用。聽覺皮層對不同強度純音誘發(fā)的神經(jīng)反應(yīng)的調(diào)制效果不同，由此推測，Nb波I/O曲線的特點可能反映了聽皮層對低強度刺激聲產(chǎn)生易化作用而對高強度刺激聲不具有易化作用的功能。

4 結(jié)論

本實驗證實戊巴比妥鈉麻醉對皮層聽覺誘發(fā)電位的閾值無顯著影響，對潛伏期有明顯延遲作用。在90dB SPL強度下各頻率短純音刺激的PR波潛伏期均明顯延長。實驗結(jié)果同時發(fā)現(xiàn)PB麻醉狀態(tài)下Nb波幅與Na、Pa波幅呈現(xiàn)相反的變化結(jié)果。此外，通過研究刺激聲的頻率和強度對PR的影響，提示PR可一定程度上反映聽覺皮層的頻率特性，可作為檢測聽覺皮層相應(yīng)功能的指標(biāo)之一。