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上海有机研究所发现视觉皮层回路平衡节律振荡的抑制

来源:大连空压机油供应 作者:大连空压机集中控 时间:2020-07-02 13:35 点击量:

约翰霍普金斯大学的何凯文团队和阿尔弗雷多柯克伍德丹尼尔团队首次发现,神经元兴奋和抑制之间的平衡关系(E/I平衡)显示出昼夜周期的节律性振荡。

对这一过程的进一步研究发现,振荡具有神经回路的特异性,并受睡眠/觉醒史的密切调节。大脑中的内源性大麻素是一种调节调节的连接分子。12月9日,学术期刊《神经元》(神经元)发表了题为“异常的每日振荡——视觉皮层回路中的抑制平衡”的研究论文。约翰霍普金斯大学的米歇尔布里迪和中国科学院上海有机科学研究所生物化学交叉研究中心的宗是《大连空气压缩机修理厂》的合著者,何和阿尔弗雷多是《通信》的合著者。

神经元依赖于兴奋性突触(如谷氨酸能量)来传递神经信号以进行信息处理和传输,还依赖于抑制性突触(如-氨基丁酸(GABA)能量)来限制信号在时间和空间上的传输。正如油门和刹车的共同作用决定了汽车能否安全、准确地行驶一样,神经元兴奋和抑制之间的平衡关系(E/I平衡)是决定神经元和神经收集功能发挥的关键状态,它可能影响动物的社会行为和感觉知觉的显示。与此同时,大量研究发现,电/碘平衡也与各种神经系统疾病密切相关。因此,了解脑电平衡的调节机制对于了解脑功能的调节和相关的脑疾病是至关重要的。

关于神经元电/电平衡的调节,当前主流观点认为,神经元可以通过快速可塑性调节机制与电/电平衡的不变性相联系,从而保证神经元的正常功能。然而,就像汽车在不同的驾驶场景中,如高速公路与城市主干道,油门和刹车的使用比例明显不同,大脑在一天内会经历不同的生理状况,其信息处理需求也不同。

在上述工作中,研究人员揭示了一种新的电/电平衡调节方式和可能的机制,并发现神经元的日电/电平衡和夜间电/电平衡存在一种延迟效应的周期性调节机制,这种机制可以极大地改变不同时期电/电平衡的固定值。这与目前已知的依赖塑性的快速E/I平衡并不矛盾。前者需要在昼夜转换后数小时内完成,而后者需要在大多数分钟甚至更短的时间内完成。研究人员认为,在达到新的固定值(这可能是一种可塑的调节机制)后,在同一时期的剩余时间里,进出口平衡将保持不变。

上述工作得到了中国科学院和国家自然科学基金的支持。

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