声音性吸引力对仙琴蛙脑电theta波时空模式的调制

【作者】 方光战； 杨萍； 崔建国； 尧德中； Steve E.BRAUTH； 唐业忠；

【机构】 中科院成都生物研究所两栖爬行动物研究室； 电子科技大学神经信息教育部重点实验室； 美国马里兰大学心理系；

【摘要】 雄性竞争和雌性选择是驱动性选择的两大机制;对个体适合度、基因多样性和物种形成来说,雌性选择都是决定性因素之一。然而人们对雌性如何处理从雄性获取的相关信息还知之甚少,深入研究这一过程是揭示雌性选择潜在神经机制的关键。峨眉仙琴蛙(Babina daunchina)的雄性通常在其修筑的泥洞内鸣叫,也在泥洞外鸣叫;雌性偏爱洞内鸣叫,也就是说同一雄性个体的洞内鸣叫和洞外鸣叫具有显著不同的性吸引力。因此这一物种是研究雌性选择潜在神经机制的上佳模型。在雌性仙琴蛙端脑和中脑左右两侧分别埋植电极,在非繁殖期和繁殖期均按随机顺序回放洞内鸣叫、洞外鸣叫、白噪声和静音四种声音条件,同时记录脑电,最后利用生物医学信号处理和统计方法分析脑电在不同声音、不同脑区及不同繁殖状态下的差异。结果显示:(1)在繁殖期,大脑左侧的theta相对功率谱及theta的全局偏侧性均受刺激声音的性吸引力程度所调制,提示theta频段与大脑信息处理和行为决策密切相关;(2)中脑的beta相对功率谱显著大于左侧端脑的beta相对功率谱,这种显著性差异不受繁殖状态和声音的性吸引力程度所影响,说明该频段主要参与信号的声学特征处理;(3)delta和alpha的相对功能谱均不受繁殖状态和声音的性吸引力程度影响。这些结果表明,theta和beta的EEG功率反映着大脑处理声学信号的不同过程,其中theta与无尾两栖类配偶选择的决策过程紧密相关。更多还原