成年神经元与鸣禽 HVC 鸣唱核团功能密切相关，但新生神经元在鸣唱生成、听觉感知中的调控作用仍有待阐明。本研究依托SmART图像引导动物辐照系统，对金丝雀 HVC 室周神经前体区实施靶向动物局部X射线照射（23 Gy），特异性耗竭新生神经元。结果表明：神经发生受损后，睾酮诱导的雌鸟鸣唱变异度升高、鸣唱频谱带宽收窄，同时听觉中枢即刻早期基因 ZENK 表达显著下调。该研究借助X射线图像引导动物辐照首次证实，成年新生神经元同步参与鸣唱调控与听觉信息处理，为神经可塑性研究建立高效的特异性干预手段。

图1：论文封面概要

构建金丝雀单侧、双侧 HVC 聚焦辐照动物模型，通过睾酮皮下埋植诱导雌性个体鸣唱行为；采用 BrdU、DCX 免疫荧光标记，定量检测脑区增殖细胞与新生神经元数量；利用声谱系统分析鸣唱速率、时长、频谱带宽、熵等声学参数；鸣唱刺激后检测 CMM、NCM 听觉脑区 ZENK 表达水平，评价听觉中枢激活状态。

金丝雀麻醉后经 CBCT 影像解剖定位 HVC 背侧室管膜前体细胞区；单侧靶区采用 3 束 X 射线、双侧采用 2 束动物局部X射线照射，靶区处方剂量 23 Gy，90% 剂量集中于目标区域，周围脑组织受照剂量极低，实现靶区精准毁损、非靶组织保护。

图 2：（原文 Fig.2D）精准辐照剂量在靶区与非靶区的空间分布

23 Gy 动物局部X射线照射可使 HVC 区域 BrdU、DCX 阳性新生细胞数量下降 50% 以上，成熟神经元与核团整体体积无明显改变；新生神经元耗竭后，雌鸟鸣唱稳定性变差、频率带宽缩减；鸣唱刺激无法正常诱导 CMM 等听觉脑区 ZENK 高表达，听觉中枢响应能力受抑。
图 3：（原文 Fig.8）辐照组与对照组鸣唱特征随时间的动态变化对比

依托SmART高精度三维影像图像引导动物辐照技术证实，HVC来源成年新生神经元同时调控鸣唱行为塑形与听觉感知加工。精准动物局部X射线照射可选择性清除神经前体细胞、保留成熟神经结构，是成年神经发生功能研究的理想建模方案，为动物神经可塑性、发声学习及听觉发育相关研究提供标准化实验范式。

原文出处DOI：10.1038/s41598-023-36089-1