白腰文鸟古纹状体粗核神经纤维联系的研究

白腰文鸟古纹状体粗核神经纤维联系的研究 白腰文鸟古纹状体粗核神经纤维联系的研 究 第l3卷第2期 1999年6月 山西师大(自然科学版) JournalofShanxiTeachersUniversity NaturalScienceEdition Vo1.13No,2 Junel999 白腰文鸟古纹状体粗核神经纤维联系的研究 一 十张海珠 (山西师范大学生物系) (=277DjL QlZ 摘要车实验采用辣根过氧化物酶(HRP)顺逆行追踪法,对白腰文鸟的古纹状体粗核 (RA)的纤维联系进行了研究,实验明:端脑内发声控制的主要运动神经核团——古纹状体 粗核(RA)除了与发声控制神经棱团有纤维联系之外.还与其他神经核团有纤维联系. 关键词古纹状体棍拔辣根过氧化物酶法发声自腰文鸟 中图分类号Q954.6H胛 已知鸟类的呜叫是由其脑中功能类似于人类的大脑语言中枢的一系列控制发声的高 级中枢来控制完成的,有研究显示古纹状体粗核(RA)是鸣禽类端脑内发声控制的主要运 动性神经核团_1],损毁金丝雀的古纹状体粗核(RA)将使其失去正常的发声能力口.但是, 古纹状体粗核(RA)还有没有其他的功能呢?为此本实验采用免疫组织化学的方法对白腰 文鸟的古纹状体粗核进行了进一步的形态学研究. 1材料和方法 实验选用成年白腰文鸟15只,雌雄不拘,10氨基甲酸乙酯胸大肌注射麻醉(1g/kg 体重).用剪刀将鸟头顶部和两耳孔周围的羽毛剪除,将鸟头和鸟体固定在立体定位仪 上口],常规消毒,无菌操作.将头顶部的皮肤沿正中线切开1—1.5cm的切口,用蚊嘴式止 血钳将刨口扩开,刮去颅骨骨膜,暴露颅骨,用尖头镊子小心地剥去部分颅骨,确定零点. 参照金丝雀脑定位图谱定位古纹状体粗核(RA),其坐标参数是尸一0.4ram,LR一 2.3ram,H一2.2ram,用微电泳法向古纹状体粗核(RA)内引入辣根过氧化物酶(HRP)溶 ,阳极电流6A,间隔通电20min,留针10min,缓慢退出微玻璃 液,微玻璃管尖端50vm 管,缝合伤口,术后动物存活2d,然后再进行麻醉,开胸左心室灌流.首先灌注0.9的生 理盐水,待血液冲净后,改换成4多聚甲醛磷酸缓冲液(PH一7.4)灌注20min,然后将颅 顶皮肤缝线剪开,颅骨打开,将与脑组织相连的周围脑神经剪开,撕裂脑膜,把整块完整的 脑组织取出,浸入4多聚甲醛磷酸缓冲液中(PH=7.4)24h,然后再浸入3O的蔗糖磷 酸缓冲液中(PH一7.4)24h,将脑组织取出冰冻矢状切片,片厚40gm,四甲基联苯胺 (TMB)呈色反应,中性红复染,光镜下明视野观察. 纛篝异苗 第2期张海珠;白腰文鸟古纹状体租棱神经纤维联系的研究53 2结果 古纹状体粗核(RA)位于古纹状体腹内侧,古纹状体背层(LAD)的下方,核团呈卵圆 形,周围界限清晰,观察微电泳部位的标记细胞,细胞椭圆形,胞体较小,树突较少较长.细 胞排列松散.顺行标记终末位于中脑丘问复台核背内侧亚核(DM)和延髓中间核(1M). 逆行标记细胞位于上纹状体腹侧尾核(HVC),新纹状体前部大细胞核的外侧部 (1MAN),古纹状体带核(TN)和脑桥蓝斑(LOC). 3讨论 正如人类语言活动一样,发声是许多动物进行信息交流的媒介,许多高等动物不仅具 有发育完善的发声器官,而且具有控制发声运动的特殊脑区.鸟类,尤其是鸣禽,在脑的不 同部位具有控制发声的特定核团.鸣禽控制发声的最高位中枢位于前脑的上纹状体腹侧 尾核(HVC)L5].它发出纤维投射到鸣禽发声控制的主要运动性神经核团——古纹状体粗 核(RA)].古纹状体粗核(RA)又发出纤维投射到中脑的丘间复合核背内侧亚核(DM)和 延髓的中间核(1M).由这些核团构成发声控制通路直接支配鸣肌而产生鸣啭.另外,鸣禽 脑中还存在与学习记忆有关的一些脑区,如前脑嗅叶的x区(Areax),新纹状体前部巨 细胞核外侧部(1MAN),新纹状体界面核(Nlf),丘脑葡萄形核(uva),丘脑背外侧核内侧 部(DLM)和端脑听区(L),这些神经核团与发声控制神经通路中的一些神经核团存在着 直接或间接的神经联系,并且相互连接形成了复杂的神经环路,参与鸣禽的发声学习过 程,发声控制通路和发声学习记忆回路如图1所示: L肌 u,F\x一…一.N,,,M/ l 本实验显示古纹状体粗核(RA)接受上纹状体腹侧尾核(HVC)和新纹状律前部大细 胞核外侧部(1MAN)的纤维投射,并且发出纤维投射到中脑丘同复合核背内侧亚核 (DM)和延髓中同核(1M).这些结果说明控制发声的基本运动通路对于鸣禽来说可能是 相似的,进一步古纹状粗桉(RA)与控制发声有关,是鸣禽端脑内发声控制的主要运 动神经核团. 本实验还显示古纹状体粗核(RA1接受古纹状体带核(TN)和脑桥蓝斑(Loc)的纤维 投射,古纹状体带核(TN)是鸟类特有的神经核团,是控制鸟类进攻性行为的主要巾枢J. 这就是提示古纹状体粗核(RA)受古纹状体带核(TN)的调节,为鸟类进攻时发出呜叫提 供了形态学依据,脑桥蓝斑(Loc)位于脑桥的背内侧,邻近第4脑室,是鸟类和爬行类才 山西师范大学(自然科学版)1999矩 出现的结构,它与疼痛,呼吸,心血管活动,睡眠,摄食,排尿等多种生理功能的调节有 关啪.这也提示古纹状体粗核(RA,与蓝斑的活动也有关,为解释鸟类的发声与情绪反应 和植物性反应有关提供了神经解剖学依据. 参考文献 1张信文,蓝戚.鸣禽类古纹状体腹内侧粗桩神经联系的进一步研究.生理通讯.1991;10(增刊1):33 2NottebohmF,StokesTC,LeonardCM.Centralcontrolofsonginthecanary.Serinuscaaariu s.J CompNeuro[,1976t165(3):457 0蓝书成,李东风,左明雪.鸟头定位仪的制作与脑的立体定位.东北师范大学(自然 科学版), 1989,(4):97 4StokesTC,LeonardCM,NottebohmF.The~lencephaton,diencephalonandmesencephalonofthe canary,serinuscanarrius,inthestereotaxiccoordinates.JCompNeuro[,1974,156(2):337 5张信文,蓝书成.鸣禽娄上纹状体腹侧尾核神经联系的研究.生理通讯,1991,10(增 刊):33 6ArthurPHormoneconcentratingceilsinvocatcontrolandotherareasofthebrainofthezebra fmch.JCompNeurot,1976,165(3):487 7颐蕴辉.蓝斑生理.生理科学进展,1985,16(3):273 ResearchontheNerveFiberConnectionofRA ofLouchuraStriataSwinnoei ZhangHaizhu AbstractThisexperimentmakesaresearchonthefiberconnectionofRAof louchurastriataswinnoeiwithHRPandfindsthatthereiSadirectmotionmarkedtermi— nalbetweenDMandIMandthereiSantl—motionmarkedcellinHVCIMANTNand Loc.ThisindicatesthatRAalsohasfiberconnectionwithothernervenucleusapart fromwithvocalization. KeywordsRAHRPVocalizationLouchurastriataswinnoei