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综述:Miguel A. Merchán与卡哈尔学派的影响:西班牙听觉神经科学的先驱
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Hearing Research 2.5
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这篇综述系统梳理了西班牙听觉神经科学的发展历程,聚焦于Miguel A. Merchán团队在听觉系统结构与可塑性领域的开创性贡献。文章从Santiago Ramón y Cajal的神经元学说(neuron doctrine)奠基开始,详述了从耳蜗(cochlea)到大脑皮层(cerebral cortex)的听觉通路研究,特别强调了Merchán团队对中枢听觉系统(central auditory system)连接组学(connectomics)和听觉保护机制的突破性发现,及其在听力损失(hearing loss)治疗中的临床转化潜力。
卡哈尔与西班牙听觉神经科学的起源
现代神经科学之父Santiago Ramón y Cajal(1852-1934)通过银染技术(Golgi method)首次完整描绘了从耳蜗到皮层的听觉通路。其里程碑著作《人与脊椎动物神经系统结构》包含880幅手绘图谱,其中8篇论文专门研究听觉结构,包括鸟类前庭耳蜗神经(vestibulocochlear nerve)与毛细胞(hair cells)的连接、耳蜗核内Held终球(endbulbs of Held)的突触结构,以及内侧上橄榄复合体(medial superior olive)的神经元分类。卡哈尔提出的动态极化定律(law of dynamic polarization)为理解听觉信息传递奠定基础,但其关于斜方体内侧核(medial nucleus of trapezoid body)神经纤维起源的错误结论,后来被学生Lorente de Nó修正。
洛伦特·德·诺与耳蜗核研究的精进
作为卡哈尔最后的学生,Rafael Lorente de Nó(1902-1990)在1933年首次提出耳蜗核的13区划分模型,发现听觉信息可通过两个中枢突触传递至皮层。其1981年专著《初级听觉核团》通过140幅显微绘图,揭示了耳蜗神经纤维的精确拓扑分布(tonotopic organization),证实基底和顶端耳蜗纤维分别投射至耳蜗核背侧和腹侧区域。这些发现至今仍是听觉系统最详尽的形态学参考。
海梅·A·默昌与西班牙听觉神经科学的复兴
Fernando de Castro的弟子Jaime A. Merchán(1946-2011)在1980年代带领团队开展内耳超微结构研究,发现耳蜗Hensen细胞的精细构造。其技术革新包括通过监测重铬酸钾(potassium dichromate)pH值优化高尔基染色法,为后续听觉神经环路研究提供关键方法学支撑。团队成员Pablo Gil-Loyzaga首次证实多巴胺(dopamine)和5-羟色胺(serotonin)是耳蜗传出神经系统(efferent system)的核心神经递质。
米格尔·默昌与萨拉曼卡学派
Miguel A. Merchán于1981年建立萨拉曼卡研究组,其早期工作重新发现了耳蜗根神经元(cochlear root neurons),证实其通过斜方体(trapezoid body)投射并参与声惊吓反射(acoustic startle reflex)。1990年代,团队利用生物素化葡聚糖胺(biotinylated dextran amine)首次揭示外侧丘系背侧核(dorsal nucleus of lateral lemniscus)的同心圆频率拓扑结构。21世纪后,研究转向听觉可塑性领域:
结语
从卡哈尔的神经元绘图到现代光遗传学干预,西班牙听觉神经科学在Miguel A. Merchán团队的引领下,完成了从结构解析到功能调控的跨越。其关于听觉通路可塑性的发现,为耳鸣(tinnitus)和年龄性耳聋(presbycusis)提供了新的干预靶点,而萨拉曼卡学派培育的Enrique Salda?a(连接组学)、Manuel Malmierca(刺激特异性适应/stimulus-specific adaptation)等学者,正推动该领域向精准神经调控方向发展。
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