复合动作电位的来源

当耳蜗毛细胞受机械刺激兴奋后，产生CM的同时，传入神经递质谷氨酸释放入突触，经传入突触与突触后膜的谷氨酸受体结合，激活与谷氨酸受体相偶联的N＋通道，引起N＋内流，使突触后膜即传入树突去极化产生AP，复合动作用位（CAP）实际上是数以千计的单个听神经纤维AP之总和。图4－13可清楚看出CM和SP－AP复合波之间的关系，在低频声（0.5，1kHz）刺激时，CM实际上是每个正弦波都引起一个AP。从高频到低频CAP的潜伏期从1.76～3.84ms，约相差2ms。

图4－13　用短音8kHz、4kHz、2kHz、1kHz、0.5kHz刺激引导AP，其AP的潜伏期从8k的1.76ms逐渐延迟到0.5k时3.84ms，整个行波延迟2.08ms（刺激强度均为115dB SPL），且可清楚看见CM和SP－AP复合波的关系（从豚鼠圆窗龛记录）

听神经复合动作电位（CAP）在人体ECochG记录中常呈潜伏期为1.5ms左右的一组电位，且始终表现为负性，不随刺激的相位交替而改变，包括N1、N2、N3。在高强度刺激时N2、N3比较明显，N2潜伏期比N1延迟1ms，N3再延长1ms左右。图4－14示N1、N2、N3随刺激强度变化情况。因为CAP实际上是数以千计的单个听神经元放电之总和。因此，有的作者对短声引出的来自基膜全长的神经活动电位称为“全神经动作电位”（wholenerve AP，WNAP），而用具有频率特性的刺激引出的称为复合电位（compound potential，AP）。通常认为N1来源于有髓鞘的听神经纤维，N2、N3来源于传导速度慢的无髓鞘纤维放电或重复放电。另外还有实验证明，N2部分来源于耳蜗核，N3部分来源于橄榄核。

基膜运动使毛细胞产生耳蜗微音电位，经突触传递使耳蜗神经纤维的传入树突去极化，但一般认为疏相声刺激使基膜向上的运动，是对传入纤维的最有效刺激。听神经纤维对声刺激以两种冲动发放的基本形式作出反应。第1种是持续性动作，其发放率在声刺激一开始就达到最大程度；第2种是对声有频率锁相（phase－locking）特性的神经纤维发放冲动。每一传入神经纤维单位有一“特征频率”（characteristic frequency，CF）和对这特征频率最敏感的感受器区。对低强度刺激只有特征频率的感受区有反应。当刺激强度增高时，反应区扩大。这种反应区的扩大主要是向低于CF的一侧延伸，而向高于CF的一侧则很有限。

在对短促的声刺激作出反应时，耳蜗神经纤维的发放有一潜伏期。这一潜伏期是由行波运行的时间和突触延迟所决定的。在接近蜗尖的神经纤维对短促刺激的反应是一种减幅的迟发放电。观察行波过程，行波从蜗底传至蜗顶约需2ms的时间延迟（见图4－13）。

CAP的潜伏期随刺激强度增加而缩短（图4－14），两者呈负相关关系。在反应阈处潜伏期约4ms，至90dB SL时缩短到约1.5ms。CAP的振幅则随声刺激强度增加而增加。但在声强增加到40～50dB SL时振幅达到一稳定平面，而继续增加至60dB SL时，振幅又突然急剧加大。CAP的潜伏期及振幅和刺激声强度之间的函数关系可用图4－14表示。振幅—强度函数曲线可分为“H”（高）、“平台”和“L”（低）段。在高强度时CAP以N1为主；在60dB HL时，AP呈W形，N1和N2的振幅几乎相等；在低强度（40dB HL）时则以N2为主，在阈值强度（20dB HL）时以N3为主（图4－15）。

图4－14　20例正常人耳CAP振幅/强度（I/O）及潜伏期/强度（I/O）函数关系（4kHz短纯音引导）

图4－15　人ECochG记录的AP，示N1、N2、N3随刺激强度减弱而变化过程

CAP的波形和输入—输出函数曲线的特性可以用两群不同的感觉单位的反应来解释。内毛细胞主要由放射纤维支配，位于基膜的边缘距最大振动处远，弱刺激不足以兴奋内毛细胞，强刺激才能激活内毛细胞。因此认为高强度时主要是由内毛细胞及与之相连的神经纤维发出的N1，也就是说H段反映了这一群神经单位的活动。N2则为外毛细胞及与之相连的神经纤维产生的冲动，是L段的基础。换句话说，OHC对阈值强度灵敏，而IHC对高强度刺激反应。由于神经冲动沿螺旋纤维的非髓鞘树突传递比沿放射纤维传递的时间长，所以N2的潜伏期比N1的长。链霉素、卡那霉素中毒使外毛细胞损害时，L段消失而H段不受影响。

而用两群神经单元解释上述现象并不完善。另一种解释是，从单根神经纤维的频率调谐曲线（frequency tuning curve，FTC）可知各神经纤维对它本身的CF最敏感，刺激强度增加到60dB SL左右时，FTC朝低频侧伸展至最宽程度。FTC的尖峰处即是各纤维的CF的反映。在ECochG中，低强度刺激时，CAP是从相应的FTC的尖峰处的神经单位发生的，这相当于L段；刺激强度超过60dB SL，CAP则为由FTC的宽处许多神经单位所发生的，这相当于H段。这种解释又无法说明波形的问题。

第3种解释认为WNAP的波形是由于各神经单位与行波到达的时间关系不同，阈值不同，可能极性也不同，这些综合起来使耳蜗各段产生的CAP综合组成WNAP的波形。

近年来，Dallos P和Russell PT成功地进行了在体的毛细胞胞内记录，使之真正认识了耳蜗毛细胞的生理特性。实验证明，内毛细胞比外细胞敏感，但它必须依赖于外毛细胞的完整，表现出主动机制的非线性特点，提示在正常情况下，OHC对IHC有驱动作用。当OHC损伤时IHC灵敏度下降，CAP阈值升高，且耳蜗功能表现出被动的线性特征。耳声发射的发现以及对外毛细胞能动性和胞内肌动蛋白组织学基础的研究，进一步证明了外毛细胞的主动机制及其与内毛细胞之间的关系，从而补充和修正了上述两群不同感觉单位的假说。