鸣禽前脑基底神经节参与鸣唱学习和鸣唱维持的神经机制

鸣禽前脑基底神经节X区与哺乳类基底神经节同源，并且与人类基底神经节类似，参与语言学习和语言运动执行功能，对鸣禽X区的研究有助于揭示基底神经节参与程序性运动的学习和执行机制，并有助于理解人类的语言现象。本项申请拟开展对鸣禽前脑基底神经节X区的综合研究。应用手术摘除耳蜗方法，检测X区中主要神经递质及其受体等分子的表达变化，筛选与鸣唱学习和维持紧密相关的特异因子；应用脑内X区埋管技术注射特异因子的抑制剂/激动剂，或利用RNAi技术，结合鸣唱行为分析，研究特异因子的功能及所参与的信号通路；应用电子显微镜技术，研究听觉损伤后X区超微结构的变化。此项研究对深入揭示鸣禽前脑X区在发声学习中的重要调节作用及在细胞和分子水平揭示人类的语言现象具有重要意义。

鸣禽前脑X区被认为与哺乳类基底神经节同源，可能参与发声行为的学习和维持。目前有关其功能的研究相当匮乏。本项目旨在通过开展对鸣禽基底神经节X区的综合研究，为揭示发声学习和可塑性的神经机制提供重要资料。本项目建立了鸣唱可塑性行为模型以及行为的自动录制和定量分析平台，在此基础上，一方面利用免疫印迹，免疫组织化学及实时定量PCR技术检测了X 区重要神经调质多巴胺的合成限速酶（酪氨酸羟化酶），P物质及其受体分子NK1R，以及人类语言相关基因Foxp2在成年鸣唱维持中的作用。并初步利用脑内微透析、高效液相-质谱联用技术动态检测胞外多巴胺含量。另一方面，利用基因芯片高通量筛选出X区内与鸣唱可塑性相关的分子，包括突触可塑性分子及神经递质受体分子等。并且，利用透射电镜技术以及树突棘染色方法检测了鸣唱可塑性过程中，X区内超微结构和树突棘形态学变化。结果提示，X区参于了成年鸣唱的维持和可塑性；P物质和多巴胺系统可能在其中发挥关键作用。