王琳 綜述 余力生 李興啟 審校

聽覺傳出神經(jīng)通路是聽覺系統(tǒng)重要的投射體系之一，而橄欖耳蝸束(olivocochlear bundle,OCB)是唯一已被證實(shí)的聽覺傳出神經(jīng)通路，包括內(nèi)側(cè)橄欖耳蝸束(medial olivocochlear,MOC)和外側(cè)橄欖耳蝸束(lateral olive cochlear,LOC)兩部分。近年來，許多學(xué)者試圖用電刺激、解剖學(xué)分離和藥理學(xué)分離等多種方法對MOC和LOC進(jìn)行分離，但由于OCB的解剖學(xué)特點(diǎn)及神經(jīng)遞質(zhì)的復(fù)雜性，分離并不徹底，這對進(jìn)一步研究MOC和LOC各自的功能造成一定困難。因此，本文對選擇性分離MOC和LOC的方法及其對耳蝸功能的影響的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 解剖學(xué)分離聽覺傳出神經(jīng)及其對耳蝸功能的影響

1.1耳蝸傳出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 耳蝸傳出神經(jīng)系統(tǒng)的中樞位于腦干上橄欖復(fù)合體附近的神經(jīng)元群，向下發(fā)出傳出神經(jīng)對聽覺信號(hào)的傳入進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，即形成橄欖耳蝸束(OCB)。根據(jù)神經(jīng)元群的形態(tài)和位置及它們調(diào)節(jié)毛細(xì)胞的情況的不同 ,耳蝸傳出神經(jīng)系統(tǒng)可分為兩類[1]: ①外側(cè)橄欖耳蝸系統(tǒng)(LOC)的傳出神經(jīng)起源自外側(cè)上橄欖復(fù)合體(lateral superior olivary complex，LSO)，其神經(jīng)纖維無髓鞘包裹，大部分(約90%)與同側(cè)的內(nèi)毛細(xì)胞下耳蝸傳入神經(jīng)元樹突形成突觸連接。②內(nèi)側(cè)橄欖耳蝸系統(tǒng)(MOC)的傳出神經(jīng)起源于上橄欖復(fù)合體的內(nèi)側(cè)核，其神經(jīng)纖維有髓鞘包裹，大部分于第四腦室底中線交叉到對側(cè)耳蝸，在內(nèi)柱細(xì)胞間穿出，經(jīng) Corti隧道與外毛細(xì)胞基底直接形成突觸連接。

1.2切斷內(nèi)側(cè)或全部橄欖耳蝸束對耳蝸功能的影響 在以往的實(shí)驗(yàn)研究中，有兩個(gè)常用的切斷位點(diǎn)：①是在第四腦室底中線處切斷，破壞的是MOC的交叉部(cross OCB,COCB)，即雙側(cè)MOC的2/3；②是在腦干的界溝或內(nèi)聽道底切斷前庭下神經(jīng)，破壞的是單側(cè)的全部OCB(包括全部LOC和1/3MOC)。

1.2.1切斷OCB及其對耳蝸功能的影響 Handrock等[2]的研究中，通過切斷豚鼠的前庭下神經(jīng)來破壞OCB，發(fā)現(xiàn)在125 dB SPL、4 kHz的噪聲下暴露30分鐘后，聽神經(jīng)的永久性閾移(permanent threshold shift,PTS)顯著增加，由16 dB增加到40 dB。以同樣方法去除南美栗鼠單側(cè)傳出神經(jīng)的研究[3，4]顯示，在95 dB SPL、4 kHz的噪聲下暴露48小時(shí)后PTS顯著增高，表明在破壞OCB后聽覺系統(tǒng)的強(qiáng)聲易損性顯著增加，同時(shí)證明OCB的反饋調(diào)節(jié)對耳蝸的強(qiáng)聲損傷起到防護(hù)作用。

于內(nèi)聽道底切斷前庭下神經(jīng)完全去除OCB系統(tǒng)的南美栗鼠[5]，通過記錄其單個(gè)聽神經(jīng)纖維的放電率發(fā)現(xiàn)，聽神經(jīng)的自發(fā)放電率急劇降低。這與先前長期去除貓的傳出神經(jīng)后觀察到的其聽神經(jīng)自發(fā)活性顯著下降的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致[6]。但不同的是，此實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)聽神經(jīng)的聲誘發(fā)放電率也有實(shí)質(zhì)性的增加，尤其在中、高度自發(fā)性放電的神經(jīng)纖維。表明橄欖耳蝸束系統(tǒng)可能通過調(diào)節(jié)聽神經(jīng)纖維的反應(yīng)活動(dòng)，來維持正常的聽覺功能。

1.2.2切斷交叉部MOC及其對耳蝸功能的影響 Kujawa等[7]為進(jìn)一步研究OCB的功能，在豚鼠的第四腦室底中線處和界溝處分別切斷MOC的交叉部(COCB)和整個(gè)OCB，結(jié)果，完整切斷OCB組噪聲誘導(dǎo)的PTS顯著增加，而破壞COCB組卻沒有明顯改變。因此，單獨(dú)切斷COCB即MOC的2/3后，橄欖耳蝸束對強(qiáng)聲損傷的防護(hù)作用沒有受到明顯影響，推斷MOC的交叉部可能不參與對側(cè)耳蝸對強(qiáng)聲損傷的保護(hù)作用。

以上研究表明，橄欖耳蝸束可調(diào)節(jié)聽神經(jīng)纖維的活動(dòng)，且對聽神經(jīng)的強(qiáng)聲損傷有防護(hù)作用，但其中LOC的作用可能更明顯，而交叉后的MOC的作用較小。

1.3破壞外側(cè)上橄欖核(LSO)后選擇性分離LOC及其對聽覺功能的影響 外側(cè)橄欖耳蝸束起源于上橄欖復(fù)合體的外側(cè)上橄欖核(LSO)。Le Prell等[8]應(yīng)用立體定位技術(shù)向豚鼠腦干的LSO注射蜂毒素(一種細(xì)胞化學(xué)毒素)，選擇性破壞LOC，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，聽神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位(CAP)的振幅降低，而CAP的閾值和N1潛伏期沒有變化，DPOAE正常，表明MOC系統(tǒng)的功能仍相對完整，因?yàn)橐延袑?shí)驗(yàn)證明DPOAE與MOC系統(tǒng)的功能完整性密切相關(guān)[9]；外毛細(xì)胞(OHC)區(qū)的突觸蛋白標(biāo)記亦沒有受到LSO破壞的影響，證明MOC系統(tǒng)在此實(shí)驗(yàn)中沒有受到干擾。因此表明，耳蝸的LOC系統(tǒng)可單獨(dú)調(diào)節(jié)聽神經(jīng)活動(dòng)，即增加聽神經(jīng)的興奮性。

有研究表明LOC對耳蝸功能也有抑制作用。Darrow等[10]用同樣方法選擇性破壞小鼠的LOC，耳蝸切片顯示LOC約減少50%，而MOC保持完整，結(jié)果破壞LSO后同側(cè)耳的ABR振幅較對側(cè)耳和正常對照耳顯著升高，DPOAE正常；在強(qiáng)聲暴露后，同側(cè)耳ABR閾移顯著增加，而對側(cè)耳及正常對照組的ABR閾值無明顯改變，DPOAE均正常，提示LOC系統(tǒng)對耳蝸神經(jīng)的活動(dòng)有抑制作用，并且對急性聲損傷有防護(hù)作用。

在通過破壞LSO選擇性阻斷LOC的研究中，破壞LSO后對耳蝸神經(jīng)的活動(dòng)既有增強(qiáng)效應(yīng)也有抑制效應(yīng)，不同的結(jié)果可能是由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種屬的差異性、實(shí)驗(yàn)的麻醉?xiàng)l件或其他條件不同所造成的，但更重要的是，這種實(shí)驗(yàn)方法對LSO的破壞部位存在差異。因此推斷，LOC可能有多個(gè)亞功能群，對耳蝸神經(jīng)既有興奮作用也有抑制作用，因此LOC對耳蝸神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用可能更多且更為復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。

2 電刺激激活MOC或LOC系統(tǒng)及其對耳蝸功能的影響

研究表明，電刺激激活MOC系統(tǒng)對耳蝸產(chǎn)生抑制作用，表現(xiàn)為外毛細(xì)胞對耳蝸的放大作用降低。經(jīng)典的激活OCB產(chǎn)生的抑制效應(yīng)是由MOC纖維與OHC形成突觸并釋放乙酰膽堿(Ach)來調(diào)節(jié)的。Ach與OHC的α9/α10 Ach受體復(fù)合體結(jié)合，引起Ca2+內(nèi)流，Ca2+依賴性K+通道通透性增加，這種膜電導(dǎo)的增加最終導(dǎo)致對OHC的抑制作用，對耳蝸的放大作用降低[11，12]，這種效應(yīng)僅持續(xù)100 ms,稱為MOC的“快效應(yīng)”[13]，MOC的“慢效應(yīng)”持續(xù)時(shí)間約10 s[14]。當(dāng)耳蝸MOC功能異常時(shí)，OHC失去傳出神經(jīng)的支配，可能使OHC對耳蝸的放大作用增強(qiáng)，導(dǎo)致聽神經(jīng)微弱的自發(fā)性活動(dòng)過度增強(qiáng)，引起聽覺過敏[15]，臨床表現(xiàn)為對正常環(huán)境聲音的異常耐受或者是對正常人感覺沒有危害或不適的聲音做出持續(xù)夸大或不正常的反應(yīng)[16]。

LOC的神經(jīng)纖維是無髓鞘包裹的，因此很難通過電刺激來研究其外周效應(yīng)。Groff等[17]通過電刺激下丘(inferior colliculus,IC)間接激活無髓鞘的LOC系統(tǒng)。IC是聽神經(jīng)上行和下行通路的連接點(diǎn)，其神經(jīng)元直接投射到MOC細(xì)胞，刺激IC時(shí)耳蝸會(huì)產(chǎn)生MOC效應(yīng)，即“快反應(yīng)”和“慢反應(yīng)”。但是 IC的神經(jīng)元也投射到LOC系統(tǒng)，刺激IC激活LOC系統(tǒng)產(chǎn)生完全不同于電刺激完整OCB時(shí)耳蝸發(fā)生的功能反應(yīng)，即對耳蝸神經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生持久性(5～20 min)增強(qiáng)或抑制作用，并且這種耳蝸反應(yīng)在完整破壞OCB后消失，而選擇性破壞MOC對其沒有影響。說明LOC通路包括兩個(gè)功能亞群，可以緩慢增強(qiáng)或降低聽神經(jīng)的反應(yīng)強(qiáng)度，這一系統(tǒng)有利于在耳間敏感性緩慢變化時(shí)維持聲音定位所需要的雙耳精確比較。

3 藥理學(xué)分離MOC、LOC及其對耳蝸功能的影響

目前在LOC系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)主要有：乙酰膽堿(Ach)、γ-氨基丁酸( GABA)、多巴胺(DA)、降鈣素相關(guān)肽(CGRP)、強(qiáng)啡肽(dyn)和腦啡肽( Enk) 等[18]。許多研究者采用向活體動(dòng)物耳蝸內(nèi)灌注神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)藥物的方法來區(qū)分內(nèi)、外側(cè)橄欖耳蝸束并研究其功能改變。如上所述 ,LOC 釋放多種神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì) ,其中大部分在MOC 系統(tǒng)同樣有分布,僅多巴胺只存在于LOC 內(nèi)，因此，現(xiàn)在很多研究主要利用多巴胺來研究LOC 的調(diào)控作用。

Le Prell等[19]應(yīng)用多巴胺能神經(jīng)毒素(MPTP)灌入豚鼠耳蝸外淋巴液選擇性分離LOC，為研究LOC對聽神經(jīng)活性的調(diào)節(jié)作用提供了新的方法。該研究發(fā)現(xiàn)用突觸蛋白抗體標(biāo)記的LOC神經(jīng)在MPTP處理后明顯減少，而MOC神經(jīng)保持完整，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)LOC的免疫標(biāo)記在耳蝸的基底回和第二回減少最明顯，而越向頂回其改變越小。表明LOC中的多巴胺神經(jīng)元可能在對聽覺系統(tǒng)中高頻纖維的選擇性抑制中起作用。觀察者還記錄了聽神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位，其振幅在MPTP處理后顯著下降，表明LOC系統(tǒng)對耳蝸的總體效應(yīng)是興奮性的，其機(jī)制可能與興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)間的相互作用密切相關(guān)。研究表明，LOC神經(jīng)元同時(shí)包括興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，為衡量兩種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放假設(shè)一個(gè)“平衡點(diǎn)”，LOC對聽神經(jīng)敏感性的調(diào)節(jié)可以通過此“平衡點(diǎn)”來完成。Ach和/或強(qiáng)啡肽(dyn)等興奮性遞質(zhì)釋放平衡點(diǎn)降低，聽神經(jīng)活性增高；相反，DA和Enk等抑制性神經(jīng)遞質(zhì)釋放平衡點(diǎn)升高，聽神經(jīng)活性下降，但其作用機(jī)制尚不清楚。當(dāng)耳蝸LOC系統(tǒng)功能異常時(shí)，皮層- 橄欖- 耳蝸束的中樞抑制作用減弱，聽覺系統(tǒng)自發(fā)放電增加,這樣可以導(dǎo)致自發(fā)放電感覺到的響度過大( 自聲過響) ,即出現(xiàn)耳鳴，因此推斷LOC的功能異常可能參與了耳鳴的發(fā)生。

4 展望

4.1多巴胺在LOC系統(tǒng)中的雙向調(diào)節(jié)作用 既往關(guān)于內(nèi)耳聽覺疾病的研究多集中在耳蝸外毛細(xì)胞能動(dòng)性及其耳蝸放大機(jī)制，但是耳蝸95%以上的信息傳入是靠內(nèi)毛細(xì)胞及其下的傳入突觸復(fù)合體完成的，內(nèi)毛細(xì)胞下突觸復(fù)合體又受到來自中樞的外側(cè)橄欖耳蝸系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，因此，對耳蝸傳入通路中這一環(huán)節(jié)的研究逐漸成為熱點(diǎn)。耳蝸傳出神經(jīng)系統(tǒng)釋放多種神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)，大部分在LOC和MOC系統(tǒng)中同時(shí)存在，僅多巴胺只存在于LOC系統(tǒng)內(nèi)。多巴胺在谷氨酸的神經(jīng)傳遞中有重要的調(diào)節(jié)作用 ,并且在 LOC 系統(tǒng)的生理和病理中占有重要地位。現(xiàn)在有足夠的證據(jù)表明聽覺傳入神經(jīng)的樹突受到LOC系統(tǒng)的緊張性調(diào)控[20]。研究表明[21]，多巴胺對傳入神經(jīng)放電性的抑制作用可通過D1或D2兩種受體亞型介導(dǎo)并通過谷氨酸的NMDA和AMPA[22]兩種受體起作用[23]，多巴胺參與調(diào)節(jié)聽神經(jīng)的活動(dòng)并對傷害性刺激具有保護(hù)作用[24]。在噪聲條件下，D2受體占主導(dǎo)，起增強(qiáng)抑制作用，而在正常聲音條件下D1受體占主導(dǎo)，起增強(qiáng)興奮作用[25]。研究表明[26],多巴胺可競爭性地結(jié)合谷氨酸受體，使能與谷氨酸結(jié)合的谷氨酸受體量減少，從而使傳入突觸中谷氨酸的作用減弱，并隨灌流液多巴胺濃度的增加，逐漸下調(diào)耳蝸中NMDA NR1受體的量，降低谷氨酸的作用，Ca2+和Na+內(nèi)流的量減少，聽覺傳入通路受到抑制。多巴胺可能通過與其抑制作用相關(guān)的D2受體來調(diào)節(jié)NMDA NR1的量，起到抑制作用。最近有學(xué)者證實(shí)了多巴胺通過D1受體來調(diào)節(jié)GluR1的磷酸化并最終實(shí)現(xiàn)其興奮性作用[27]。但是，多巴胺的興奮和抑制作用間平衡點(diǎn)的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚，并且不能完全排除MOC和LOC之間是否存在相互影響，因此，在成功的選擇性分離LOC后其多巴胺的作用是否會(huì)受到影響，有待于進(jìn)一步的研究與證實(shí)。

4.2多巴胺對耳蝸信息編碼的影響 外側(cè)橄欖耳蝸系統(tǒng)神經(jīng)元起源于外側(cè)上橄欖體，研究證明，外側(cè)上橄欖體中存在多巴胺能神經(jīng)元，且形態(tài)學(xué)證明，外側(cè)上橄欖體中的多巴胺能神經(jīng)元同樣是外側(cè)橄欖耳蝸束神經(jīng)元總體中的一部分，但其并不是均一分布的，而是集中分布在外側(cè)上橄欖體的高頻區(qū)域，其神經(jīng)末梢在耳蝸的分布也集中在基底回和第二回，越向頂回密度越低[28]，表明LOC中的多巴胺能神經(jīng)元可能對聽覺系統(tǒng)中高頻神經(jīng)纖維有選擇性抑制作用。另有實(shí)驗(yàn)證明，多巴胺受體在耳蝸內(nèi)的分布由底回向頂回逐漸減少,且多巴胺的抑制作用存在一定的頻率選擇性，對高頻神經(jīng)纖維的抑制作用較強(qiáng)，在噪聲暴露下，多巴胺的保護(hù)作用也表現(xiàn)為以高頻為主[29]，提示以多巴胺為代表遞質(zhì)的外側(cè)橄欖耳蝸束在耳蝸信息編碼中可能有重要作用，多巴胺調(diào)節(jié)神經(jīng)的興奮性，除控制避免谷氨酸過度釋放導(dǎo)致中毒反應(yīng)[30]外，還以頻率選擇性抑制的方式，使耳蝸傳入神經(jīng)活動(dòng)表現(xiàn)為非線性特點(diǎn)，增大了感受聲刺激強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)范圍。

聽神經(jīng)病是誘發(fā)性耳聲發(fā)射(EOAE)正常、聽性腦干反應(yīng)(ABR) 嚴(yán)重異常、純音聽閾(PTT)一定程度升高、言語識(shí)別率(SDS)嚴(yán)重下降的一種癥候群，并且有言語編碼障礙，其病變部位可能與IHC下傳入突觸復(fù)合體有關(guān)[31]。有學(xué)者推測在耳蝸信息傳入部分就開始對言語進(jìn)行編碼,在此過程中，IHC及其IHC下突觸復(fù)合體的功能可能更為重要[32]，而LOC系統(tǒng)中多巴胺能神經(jīng)纖維對耳蝸傳入突觸又起著重要的調(diào)控作用，對其病變部位的判斷或?qū)Χ佀降难哉Z編碼是否有影響有待于進(jìn)一步深入研究。

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