刺激家鸽中脑DM核诱发声和自鸣声的比较

刺激家鸽中脑DM核诱发声和自鸣声的比较

论文摘要

本实验以非鸣禽家鸽(Columba livia domesticus)为实验动物,记录其正常鸣声以及电刺激其中脑丘间复合体背内侧核(DM)核诱发叫声,利用CoolEdit2000软件对自发声和诱发声进行整理和筛选,并用WaveSurfer1.8软件进行声图、时间波形和频谱分析。采集的声图、时间波形图和功率谱图等用Photoshop CS软件排版作图。利用Origin 7.0软件进行组内单因素方差分析(ANOVA)和简单线性回归分析(Simple Linear Regression)。结果表明,非鸣禽家鸽的正常自鸣声“di·Gu……”,音色低沉而单调,音节种类单一,基本音频率低,频率调制以及幅度调制的能力较差,叫声的品质因数较鸣禽低,鸣声悦耳,大多是为以基本音为主的单音调低音品叫声。家鸽自鸣声中每个单次鸣声“di·Gu……”由前奏(prelude)、高潮声(loud song)和尾声(coda)组成。前奏与高潮声有明显的间隔,可分辨出近似“di”声,持续时间约280ms。高潮声由多个声脉冲(P1—P19)组成,多数含16个声脉冲,持续时间约650 ms。尾声紧接高潮声,一般分辨不出,持续时间约70ms。鸣声能量主要集中在1000Hz以下。自鸣声的主频率和相对幅值都呈明显的逐步递增、平稳和逐步下降过程。高潮声平稳期的载波主频率(318Hz)所表征的主音调比前奏和尾声的主频率(239Hz)分别平均高4.9个半音,相对幅值分别平均高24.4dB和13.2dB,品质因数(Q6dB)分别增高1.8倍和2.8倍。使用增压式和减压式电脉冲刺激家鸽右侧中脑丘间复合体背内侧核(DM),获得的诱发叫声近似急促而响亮的连续声“Gu·Gu……”声。与正常家鸽的嘀叫声比较,诱发叫声无前奏和尾声,高潮声中只包含有3~4个声脉冲群。增压式和减压式电脉冲刺激中脑DM核的诱发叫声存在一定的差异。随着刺激电压的增大和减小,家鸽单次鸣声持续时间呈显著的线性递减和递增,速率分别为0.2ms/V和1.72ms/V。单次声的间隔时间较自鸣声显著性缩短,增压式刺激中缩短了87~89.6倍,减压式刺激中缩短了72.3~86.7倍。增压式诱发声的主频率(295+26Hz)和减压式诱发声的主频率(282+8Hz)显著性低于自鸣声(311±30Hz,n=12),声图中可见1~2个陪音。刺激中脑诱发叫声实验中发现家鸽鸣声急促洪亮,腹式呼吸明显,同时伴随呼吸加快、流涎、瞳孔放大等植物性反应。以上结果将为进一步了解鸟类发声机制以及中脑丘间复合体背内侧核(DM)的作用提供新的认识。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 英文缩略词
  • 前言
  • 1 鸟类脑中的发声相关核团及其通路
  • 1.1 鸣禽脑中的发声相关核团及其联系
  • 1.2 非鸣禽脑中的发声相关核团及其联系
  • 2 鸟类的发声器官
  • 2.1 鸣管
  • 2.2 气管,喙和舌
  • 2.3 气囊
  • 3 鸟类发声的调控机制
  • 3.1 发声活动中的呼吸模式
  • 3.2 发声活动中的快速肌肉活动
  • 4 鸟类发声特性的调控
  • 4.1 鸟类发声的时间控制
  • 4.2 鸟类发声的幅度调制
  • 4.3 鸟类发声的频率调制
  • 5 鸟类鸣声分析的声学参数
  • 6 鸟类发声研究的历史和现状
  • 材料与方法
  • 1 实验动物
  • 2 自鸣声的采集
  • 3 刺激DM核诱发叫声的采集
  • 4 鸣声信号的分析
  • 5 WaveSurfer软件介绍及其基本操作方法
  • 结果
  • 1 家鸽的自鸣声
  • 1.1 家鸽自鸣声中单次鸣声的声图,时间波形和功率谱
  • 1.2 家鸽自鸣声中单次嘀鸣声的统计特性
  • 2 电刺激家鸽中脑DM核的诱发叫声
  • 2.1 增压式电刺激中脑DM核的诱发叫声的时间波形和功率谱
  • 2.2 增压式电刺激中脑DM核的诱发叫声的统计特性
  • 2.3 减压式电刺激中脑DM核的诱发叫声的时间波形和功率谱
  • 2.4 减压式电刺激中脑DM核的诱发叫声的统计特性
  • 讨论
  • 参考文献
  • 附录
  • 1 在读期间论文发表情况
  • 2 个人简历
  • 致谢
  • 相关论文文献

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