神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)可塑性研究獲進(jìn)展


時(shí)間:2010-12-08





  12月1日,《神經(jīng)科學(xué)期刊》以封面文章的形式發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)所樹突發(fā)育與神經(jīng)環(huán)路形成研究組的論文“Postsynaptic spiking homeostatically induces cell-autonomous regulation of inhibitory inputs via retrograde signaling”。該項(xiàng)工作由博士研究生彭懿蓉和曾思禹在于翔研究員的指導(dǎo)下共同完成。

  發(fā)育中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要兼顧生長與穩(wěn)定這兩種相輔相成的需求。穩(wěn)態(tài)可塑性可通過調(diào)節(jié)興奮性或抑制性突觸傳遞從而維持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。已報(bào)道的關(guān)于穩(wěn)態(tài)可塑性機(jī)制方面的研究主要集中在其對(duì)興奮性突觸傳遞的調(diào)節(jié),很少關(guān)注其對(duì)抑制性突觸的調(diào)控。

  彭懿蓉和曾思禹等發(fā)現(xiàn),在體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元中,持續(xù)增強(qiáng)神經(jīng)元電活動(dòng)4小時(shí)能夠誘導(dǎo)抑制性突觸傳遞的穩(wěn)態(tài)上調(diào),且這一過程明顯早于興奮性突觸的變化。抑制性突觸傳遞的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)依賴于突觸后神經(jīng)元自身電活動(dòng)的改變,是一種自我調(diào)節(jié)方式。這種調(diào)控通過突觸后神經(jīng)元分泌的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF逆突觸作用于突觸前的抑制性神經(jīng)末梢,從而增強(qiáng)其自身的抑制性突觸輸入。重要的是,對(duì)幼年大鼠腹腔注射紅藻氨酸,從而在體增強(qiáng)神經(jīng)電活動(dòng),能夠在海馬CA1區(qū)域的錐體神經(jīng)元中誘導(dǎo)出這種抑制性突觸傳遞的穩(wěn)態(tài)調(diào)控。這些結(jié)果提示,抑制性突觸傳遞的自治性穩(wěn)態(tài)調(diào)控是神經(jīng)元應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)電活動(dòng)增強(qiáng)的一個(gè)快速代償性保護(hù)反應(yīng)。

  該工作得到了中國科學(xué)院、科技部和國家自然科學(xué)基金的資助。

來源:藥品資訊網(wǎng)信息中心



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