中文摘要：

鸣禽前脑能终生产生新神经元。新产生的神经元起源于前脑的室管膜区(VZ)然后迁移到控制发声学习的高位中枢HVC和前脑基底部的X区，在那里取代旧的神经元，建立起新的突触联系。然而到目前为止有关这些过程的许多细节仍不清楚。本项申请拟选用具有不同鸣啭学习和鸣声记忆行为的两种鸣禽金丝雀和燕雀，比较两种鸣禽在神经元产生、迁移和表型分化等方面的差异，并结合声谱变化来研究新神经元与鸣啭学习行为的关系。本申请拟应用离体脑组织培养方法，研究神经前体细胞在VZ区中增殖的调控机制；应用脑内埋管方法在前脑主要发声控制区注入P物质，GABAA和ERBIN等受体阻断剂，研究其对神经元产生及发声行为的影响；应用RNAi基因沉默技术，下调与神经前体细胞增殖和神经元功能相关基因的表达，观察对新神经元产生及功能的影响。此项研究对揭示高等脊椎动物脑中神经干细胞增殖、分化的调控及动物发声学习行为的神经基础具有重要意义。

结论摘要：

鸣禽前脑能终生产生新生神经元，这此新产生的神经元都不断加入到前脑的发声控制通路中。不同鸣禽的发声学习行为有较大差异，推测与新神经元产生及在在突触水平建立的微环境有关。本项申请选用了具有不同鸣啭学习和鸣声记忆行为的鸣禽百灵、燕雀和白腰文鸟，应用原位分子杂交和免疫组织化学、超微结构分析和电生理等不同方法，观察了新生神经元在发育不同阶段的数量变化和表型分化；比较不同鸣禽在神经元产生、迁移和表型分化等方面的差异，并结合声谱变化研究新神经元与鸣啭学习行为的关系。对成年蒙古百灵的前脑发声控制核的发育及神经投射的研究发现（1）雌雄百灵前脑HVC, RA和X核体积均存在显著性别差异。其中雄性HVC和RA的体积分别较雌性大2.53和3.15倍。(2）雌性百灵的HVC和RA及X核具有明显的神经投射联系，这与绝大多数鸣禽有明显差异。在斑胸草雀等大多数鸣禽中，HVC至RA及X核的投射几乎是缺失的，这表明鸣禽前脑发声控制核在百灵中的功能可能具有特殊意意义。鸣禽前脑神经元的产生及迁移受激素及局部因素的影响和调控， VZ区内神经干细胞的增殖能力在活体及离体移植培养条件下均存在显著的雌雄差异；在相同时间内，雄性VZ区中的新生细胞的密度明显高于雌性，这表明HVC细胞在增殖、迁移、分化方面的性别差异可能是雌雄鸣禽HVC神经元数目性双态产生的重要原因；雌二醇能促进发育时期白腰文鸟HVC对应VZ区内的神经干细胞增殖和神经元的分化，其作用可能是通过上调HVC区域内BDNF的表达而实现的。此外，电生理实验的结果表明，听觉上行通路对鸣禽发声控制核HVC和RA中神经元的活动具有重要影响，两核团中的突触水平对声音隔离产生的可塑性变化也与此相吻合。此项研究对揭示动物及人类发声学习行为的神经基础具有重要意义。