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科技工作者之家 2020-09-20
来源:神经现实
在记忆研究中,神经科学家们的目光常常集中在兴奋性神经元上——在重要的记忆脑区,海马体中,这些兴奋性神经元就是锥体神经元(pyramidal neurons)。然而,海马体中的另一群关键细胞,抑制性中间神经元(inhibitory interneurons),或许也在记忆中发挥着至关重要的作用。
近日,由布里斯托大学和帝国理工学院合作完成的一项研究表明,海马体中主要的两组中间神经元(PV和SST神经元)具有能帮助稳定记忆的细胞性质。
一直以来,突触可塑性(synaptic plasticity)都被视为记忆的主要基质。研究团队通过一个常被用来诱导可塑性的方法(theta burst stimulation,TBS),诱导出了PV和SST神经元的突触可塑性。在海马体内,这两群神经元通过与锥体神经元之间的连接,抑制进入锥体神经元的兴奋性信号(下图c)。
有趣的是,这两种抑制性中间神经元具有非常不同的性质。如下图g、h所示:在经历了完全相同的TBS步骤后,PV神经元-锥体神经元突触会产生LTD(long-term depression,长时程抑制),而SST神经元-锥体神经元突触会产生LTP(long-term potentiation,长时程增强)。
作者进一步确认了这两种不同的可塑性的机制,并深入研究了中间神经元的可塑性给整个海马体CA1网络带来的影响。
他们发现,在诱导出PV和SST神经元的可塑性后,CA1中的锥体神经元活动,与从CA3到CA1的输入活动有了更强的耦合性(correlation)。而且在小鼠中,这两种神经元的可塑性使得CA1内的位置细胞(place cells,对空间记忆极其重要的一类锥体神经元)更加稳定。在下图a表示的任务中,小鼠要先在A环境中跑10圈,再在B环境中跑15圈,最后再回到A环境中跑10圈。实验的目的是想量化CA1位置细胞的稳定性:如果在第二次进入A环境后,位置细胞的活动与第一次相同或类似,那么就可以说位置细胞非常稳定。他们发现,在诱导出中间神经元可塑性(下图b,iPlas ON)后,CA1位置细胞在两次进入A环境中时,活动规律十分相似。然而,在没有诱导出可塑性(下图c,iPlas OFF)的情况下,有的CA1位置细胞在两次进入A环境中时,活动规律发生了显著变化。
作者团队最后提出,要明白记忆是如何保持其精确和稳定性的,就要更多地将目光投向海马体中的中间神经元——这些抑制性的神经元,也许是稳定记忆的关键。
来源:neureality 神经现实
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MjI1NTgxNQ==&mid=2651429832&idx=3&sn=9b70779dc3a2194efe8c01619fb1eece&chksm=f2822960c5f5a07685e9e0a0ad6f94f749cf90bab8533a26bc85777418370c199021d4041278#rd
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