耳蜗电位的测定

实验12.1 耳蜗电位的测定

Recording of Cochlear Potential

听觉是经过一套特殊的转换机制将声波的震动能量传递到中枢神经系统。当耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及其附近部位可记录到一种与刺激声波的波形、频率相一致的电位变化，称为耳蜗微音器电位（cochlear microphonic potential, CM）。这种电位最大可达数毫伏，频率响应达10000Hz以上。微音器电位的潜伏期小于0.1ms，没有不应期，在温度下降、深度麻醉、甚至动物死亡后半小时以内，微音器电位并不消失。所有这些现象均表明微音器电位不是神经纤维的活动，而是声波刺激的机械能转换为神经活动过程中产生的一种电现象，属于感受器电位，可能起源于毛细胞。给动物一短声刺激，在微音器电位之后可引导出听神经动作电位，为负相电位。在声音位相改变时，它的位相不变，仍为负相电位，一般可记录到2～3个负波（N1、N2、N3）。这些负电位可能是不同神经纤维的动作电位同步化的结果，电位的大小能反映兴奋的听神经纤维数目的多寡。本实验直接记录并观察豚鼠耳蜗受到声音刺激时产生的电位变化。

1 材料和方法

1．1 材料豚鼠、哺乳类动物外科手术器械、MedLab生物信号采集处理系统、扬声器、示波器、银丝引导电极（用直径0.3～0.5mm细银丝一小段，尖端熔成直径为0.5～0.6mm 的球型，银丝外套细塑料管；参考电极用针灸针制成，接地电极用不锈钢注射器针头）、电极操纵器、20%氨基甲酸乙酯溶液。

1．2 方法和步骤

1．2．1 手术准备

（1）豚鼠麻醉：用20%氨基甲酸乙酯溶液按5～6ml/kg的剂量行腹腔麻醉。

（2）暴露颞骨乳突：动物麻醉后，沿豚鼠耳廓根部后缘切开皮肤或剪去耳廓，分离组织，剔净肌肉，暴露外耳道口后方的颞骨乳突部（注意及时止血）。

（3）乳突上钻孔及电极安放：在乳突上用牙钻（或擦针）轻轻地钻一个小孔，再慢慢将其扩大成直径约3～4mm的骨孔，该孔内部即为鼓室。借放大镜经骨孔向前方深部窥视，在相当于外耳道口内侧的深部，可见自下向上兜起的耳蜗底转的后上部分及底转上方的圆窗。圆窗口朝向外上方，其前后径约为0.8mm左右（图12.1-1）。将豚鼠头部侧握于左手，使其头部嘴端稍稍向下垂以便电极插入。用右手操纵电极操纵器，把引导电极经骨孔向深部插入，使电极的球形端与圆窗膜接触（此过程要十分精确，切不可戳破，以免外淋巴流出，使微音器电位减小和实验时程缩短）。把参考电极夹在豚鼠头部伤口肌肉上，并在前肢皮下插一注射针头作为动物接地电极。然后，仔细地接好各电极的导线，把扬声器置于豚鼠的耳旁，即可进行实验。

图 12.1-1 电极安放位置

1．2．2 仪器连接和参数设置

（1）生物信号处理系统的刺激器输出端与豚鼠耳旁的扬声器（或扩音器）相连。将耳蜗微音器电位及听神经动作电位引导接至第一通道（CH1），第一通道输出端（在背面）接至扩音器（或磁带录音器），以监听微音器电位。

（2）打开计算机，启动生物信号采集处理系统。点击菜单，选择“耳蜗电位的测定”。设置放大器、采样和刺激器参数。

1．2．3 实验观察

（1）仪器连接好后，试在豚鼠耳旁拍手、讲话或唱歌，这时在远隔的扩音器处是否可以听

到同样的声音。并注意观察耳蜗微音器电位的波形。

（2）启动刺激器，使扬声器发出短声。调节刺激器的输出强度及延迟，以便在示波器荧光屏和显示器上可观察到刺激伪迹后的微音器电位和在微音器电位后面的听神经动作电位（图12.1-2）。计算从刺激伪迹到微音器电位开始的时间（潜伏期）。

（3）将刺激器与扬声器相连的两条导线对调（改变极性），观察微量音器电位及随后的听神经经动作电位的位相变化。

图 12.1-2 由短声刺激引起的微音器电位和听神经动作电位

CM：微音器电位；AP：听神经动作电位（包括N1、N2、N3三个负电位）

注意事项

①骨窗开口位置要找准确，窗口不宜过大，严防外部渗血侵入。

②电极进入鼓室时，不要碰触到周围骨壁及组织，以免短路。

③电极不宜反复多次插入，最好是找准位置一次性成功。

2 结果

（1）描绘（或打印）耳蜗微音器电位及听神经动作电位图形。

（2）记录耳蜗微音器电位的阈强度和振幅变化。

（3）记录当改变短音强度时听神经动作电位的变化。

（4）记录当刺激方波倒相时耳蜗微音器电位及听神经动作电位的变化。

3 讨论

（1）比较耳蜗微音器电位及听神经动作电位的差别。

（2）分析耳蜗微音器电位和听神经动作电位的产生机制。

探索性问题

1.为什么在豚鼠耳旁讲话或唱歌，可以在远隔的扩音器上听到同样的声音?

2.耳蜗微音器电位如何引起听觉?

（陈宝平虞燕琴）

实验12.2 声波传导途径的检测

Pathways of Sound Conduction

声波传入内耳的途径可分为空气传导(air conduction)和骨传导(bone conduction)两种。在正常情况下，空气传导的功效大于骨传导。在患传音性（传导性）耳聋时，则病耳的骨传导大于空气传导。若患感音性（神经性）耳聋，则空气传导与骨传导均有不同程度的减退。临床上用此原理大致上可鉴别耳聋的性质。本实验通过感受音叉的响声来比较声波空气传导和骨传导的途径及其特征。

1 材料和方法

1．1 材料：人、音叉（256～512Hz）、棉球、橡皮锤。

1．2 方法和步骤

1．2．1 任内试验（图12.2-1）本试验可比较同侧耳的空气传导和骨传导。

受检者坐在安静的室内，主试者手持音叉用像皮锤敲响音叉，并立即将振动的音叉柄置于受检者一侧颞骨乳突部。此时，通过骨传导使受试者可听到音叉响声，随后声音逐渐减弱。当受检者刚刚听不到声音时，立即将音叉移至同侧外耳道口0.5cm处，则通过气传导又可重新听到声音。若先将音叉置于外耳道口处，当听不到声音时再将音叉柄移至颞骨乳突部，受检者仍听不到声音。由此说明正常人气传导大于骨传导，临床上称为任内试验阳性。用棉球塞住同侧耳孔，模拟传导性耳聋。重复上述实验步骤，则气传导时间缩短，等于或小于骨传导时间。临床上称为任内试验阴性。