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鸣禽发声控制核团古纹状体粗核壳区的投射研究 |
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，已对鸟类控制听觉发声神经核团进行了大量研究，然而对涉及鸟类听觉发声的一些生理活动如鸣唱的学习、记忆，听觉发声与其他感觉及内分泌系统相互作用的神经生物学机制，至今仍缺乏较为深入的认识。近年来，人们发现听觉发声系统各核团周围区域可能参与上述活动。这些区域包括：中脑外侧核背部(nucleus mesencephalicus lateralis, pars dorsalis, MLd)与丘间核(nucleus intercollicularis,ICo)的界面区(MLd/ICo interface)、间脑卵圆核壳区(nucleus ovoidalis shell, Ov shell)、端脑高级发声中枢壳区(high vocal center shelf, HVC shelf)、端脑古纹状体粗核壳区(robust archistriatum cup, RA cup)。目前的电生理实验证明这些区域与它们包绕的听觉发声核团共同参与了听觉发声的整合活动，但壳区内神经元与它们所包绕的核团内神经元在电生理特性方面，有着明显不同，两者对不同的听觉刺激表现出不同的选择性反应［1］。免疫组织化学方面的研究表明，听觉发声核团周围区域大都存在丰富的脑啡肽(enkephalin)神经元和神经纤维、P物质(substance P)、黄体生成素释放激素(luteinizing hormone-releasing hormone)神经元、雌激素受体(estrogen receptor)等，而这些区域包绕的听觉发声核团本身则不存在或很少存在上述神经递质及受体［2］，这表明壳区不仅参与了鸟类的听觉发声活动，还可能参与了以上物质所介导的生理活动。Mello等［3］利用分子原位杂交技术，发现在端脑控制发声听觉神经核团的壳区，存在有听觉刺激引起的ZENK即刻早基因表达，这表明听觉发声核团周围壳区可能参与了鸟类听觉、发声活动的整合以及鸣叫的学习和记忆等复杂活动。近年对非鸣禽环鸽的MLd/ICo界面区和Ov壳进行了较深入的研究，结果表明MLd/ICo界面区和Ov壳均与下丘脑有联系，且MLd/ICo界面区和Ov壳相互间也存在神经投射联系［1，4］，这为鸟类的某些叫声能诱发雌性生殖活动的研究提供了神经解剖学基础。然而对鸣禽端脑控制发声听觉神经核团壳区的研究还较少［5，6］，直至目前尚未见对HVC壳、RA壳相互间神经联系的系统报道［7］。为揭示端脑听觉发声系统核团周围区域与核团本身在结构、生理机能及进化等方面的关系，我们对RA壳及相关区域进行了神经示踪研究，以便阐明鸣禽控制发声、学习等行为的神经生物学机制。
材料和方法
1.动物及试剂
成年雄性白腰文鸟(十姐妹)(Lonchura striata)(27只)(体重12.5～14.5g)和成年雄性黄雀(Carduelis spinus)(16只)(体重13.1～15.8g)均购自北京鸟类市场。示踪剂采用HRP(美国Sigma公司产品)和生物素结合的葡聚糖胺(biotinylated dextran amine, BDA)(美国Molecular Probe公司产品)。ABC试剂盒为美国Vector公司产品。
2. 神经示踪方法
鸟经10%氨基甲酸乙酯麻醉后，鸟头被固定在立体定位仪上。参照Stokes等［8］金丝雀脑的定位图谱，使用尖端直径为25～40μm的玻璃微电极，通过微电泳(间断电流5μA、7s开、7s关，电泳时间20～30min)或压力注射方法(注射量约为0.01～0.02μl，注射时间约15min)，将5%BDA或25%HRP注入所选脑区(每只鸟仅选择1个注射点)。动物存活4～5d(BDA)或2d(HRP)后，先用生理盐水经左心室灌流，后用含4%多聚甲醛的0.1mol/L磷酸盐缓冲液灌流固定。在冰冻切片机上，脑被切制成40μm厚的矢状切片，隔片取一，经0.1mol/L的磷酸缓冲液洗涤后，直接入ABC复合物4℃孵育12h，DAB-Nickel增色(示踪物为BDA)［9］或TMB呈色反应(示踪剂为HRP)［10］，中性红复染或不复染，另一套切片作焦油紫染色，以辅助确定核团位置。在Olympus(BH-2)显微镜绘图系统下(Camera lucida)绘制实验结果。
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