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鸣禽是研究语言学习的重要模式动物。通常雄鸟比雌鸟善鸣，这与雄激素有关。雄激素主要是睾酮(testosterone，T)，在体内由睾丸分泌并通过血液循环进入鸣禽脑内并影响相关核团。鸣禽前脑内鸣唱控制系统中的核团弓状皮质栎核(the robust nucleus of the arcopallium，RA)分别接受来自发声运动通路HVC（主要是AMPAR介导）和前端脑通路LMAN（NMDAR介导）的输入，不仅参与感觉运动整合，也是雄激素作用的重要靶点，在发声运动和鸣曲稳定方面扮演关键角色。RA的电活动及所接受的突触输入与鸣曲的稳定性直接相关。 我们将雄性成年斑胸草雀分为对照组，去势组和去势+埋植睾酮组。探究雄激素是否影响成年斑胸草雀鸣曲稳定性以及是否与RA投射神经元电生理特性和突触传递相关。另外我们也比较了RA投射神经元突触传递的性别差异。 主要结果和结论如下: 1.去势组与对照组相比，血浆睾酮水平降低，而去势+埋植睾酮组与对照组相比，血浆睾酮水平提高。声谱实验发现，去势组与处理前相比，鸣曲主题曲相似性降低并且音节熵值升高;而去势+埋植睾酮组与处理前相比，结果正好相反。这表明雄激素可以提高成年雄性斑胸草雀的鸣曲稳定性。 2.膜片钳电生理实验发现，去势组与对照组相比，RA投射神经元吸附式自发发放率，全细胞自发发放率和诱发发放率，以及膜时间常数和膜电容降低;去势+埋植睾酮组与对照组相比，这些指标回升。这表明雄激素可以提高RA投射神经元的兴奋性。 3.去势组与对照组相比，RA投射神经元自发/微小兴奋性突触传递电流(sEPSCs/mEPSCs)的频率降低而幅值不变，AMPAR介导的HVC-RA的诱发兴奋性突触传递的电流幅值降低，RA投射神经元的自发/微小抑制性突触传递电流(sIPSCs/mIPSCs)的频率和幅值降低;去势+埋植睾酮与对照组相比，RA投射神经元sEPSCs/mEPSCs的频率提高而不改变幅值，且提高AMPAR介导的HVC-RA的诱发兴奋性突触传递电流的幅值，提高RA投射神经元的sIPSCs/mIPSCs的频率和幅值。这些结果表明，雄激素可以提高RA投射神经元的兴奋性和抑制性突触传递。 4.免疫组织化学的结果显示，去势组可以提高RA核团D1样多巴胺受体(D1-like dopamine receptor，D1R)表达量，而去势+埋植睾酮组降低RA核团的D1R表达量。全细胞膜片钳记录表明，D1R激动剂可以降低RA投射神经元mEPSCs频率和mIPSCs频率和幅值。在去势组中加入D1R阻断剂可以逆转去势引起的RA投射神经元mEPSCs的频率的降低，达到与对照组相似水平;在去势+埋植睾酮组中加入D1R激动剂可以逆转去势+埋植睾酮引起的RA投射神经元mEPSCs的频率的提高，达到与对照组相似水平;在去势组中加入D1R阻断剂可以逆转去势引起的RA投射神经元mIPSCs的频率和幅值的降低，达到与对照组相似水平;在去势+埋植睾酮组中加入D1R激动剂可以逆转去势+埋植睾酮引起的RA投射神经元mIPSCs的频率和幅值的提高，达到与对照组相似水平;这些结果表明雄激素对兴奋性/抑制性突触传递的影响受到D1R的调节。 5.DA与NMDA相互作用对鸣唱学习和记忆非常重要。RA接受HVC和LMAN的兴奋性传入，同时接受来自中脑中央导水管周围黑质(periaqueductalgray，PAG)和腹侧被盖区(ventral tegmental area，VTA)的多巴胺能投射，我们实验室前期发表的结果表明，DA可以增强RA投射神经元的兴奋性是通过激活D1R发挥作用。同时NMDA可以诱导RA投射神经元的增益调节，而D1R和NMDA的关系还未曾探究。本文充实了我们实验室前期工作，发现D1R激动剂可以进一步提高NMDA的增益作用，加入蛋白激酶A(protein kinase A，PKA)阻断剂抑制了这种效果，表明D1R可以进一步提高NMDA的增益效果，且提高NMDA的增益作用是通过PKA依赖的途径发挥作用。 6.斑胸草雀是研究鸣唱发声行为性别二态性理想的模式动物，只有雄鸟鸣唱。雄鸟鸣唱控制系统的核团比雌鸟大很多。雄鸟RA核团比雌鸟接受更多的突触输入。斑胸草雀RA核团兴奋性/抑制性突触传递的性别差异还未见报道。全细胞膜片钳记录显示，雄性斑胸草雀RA投射神经元与雌性斑胸草雀相比，具有更高频率和更高幅值的sEPSCs/mEPSCs和sIPSCs/mIPSCs。这表明斑胸草雀RA投射神经元突触传递具有显著的性别二态性。 综上所述，雄激素可以提高RA投射神经元兴奋性和突触传递能力，且雄激素提高RA投射神经元的突触传递是通过D1R调节的，雄激素通过调节前脑RA电生理特性和突触传递进而引起成年斑胸草雀鸣唱稳定性的提高。本文为电生理活动和突触传递引起鸣唱行为的改变奠定了理论框架，且提供了雄激素引起突触传递改变的可能内在机制。有助于我们更好地理解鸣禽鸣唱行为稳定的神经机制，并可从比较生理学的角度，为研究人类语言产生和稳定的神经过程提供了重要参考。