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    Neuron:奥地利科学家揭示大脑内涟漪对记忆稳定有帮助

    摘要 : 2016年12月29日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Neuron》杂志在线发表了奥地利科技学院Peter Jonas教授的一篇研究论文,研究显示对巩固记忆十分重要的脑电波是受突触抑制控制的。

    亚美娱乐app www.yynm360.com 2016年12月29日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Neuron》杂志在线发表了奥地利科技学院Peter Jonas教授的一篇研究论文,研究显示对巩固记忆十分重要的脑电波是受突触抑制控制的。

    当人们想学点新东西时,不仅需要获得新记忆,这些记忆还需要在一个名为记忆巩固的过程中稳定下来。而脑电波被认为在该过程中发挥重要作用,但其机制尚不明确。

    一种大脑海马体传出的被称为尖波涟漪(SWRs)的脑波与稳定记忆有关,它能帮助大脑把学到或经历过的事物立即重播。而奥地利科技学院教授Peter Jonas和Jozsef Csicsvari合作,在老鼠身上发现了产生这种神经振荡的机制。

    Csicsvari表示,“SWRs在大脑中起了重要作用,但其产生机制尚不明确,实验中的技术限制可能是部分原因。我们希望能获得活动小鼠出现SWRs时的首个高分辨率突出电流记录,并确定涟漪来自刺激的时间调整,还是由脑细胞内的连结点(突触)加以抑制。”

    据悉,研究人员监控了17只完全清醒老鼠的脑电讯号,它们当时就跟其他正常老鼠一样在梳毛和四处溜达。结果发现,在出现SWRs时,小鼠突触中的兴奋刺激和抑制事件频率均在增加。

    但在SWRs产生时,突触抑制的数量超过刺激。此外,抑制事件的量级也与SWRs振幅有明显的正相关。这些现象暗示抑制事件是神经振荡的驱动器。最终,研究人员认为,一种名为PV+中间神经元的神经细胞对SWRs的产生十分重要。之前有研究显示,被光刺激的PV+中间神经元能表现出狭窄的尖峰带宽,以及一个较高的激发速度,并且对邻近的神经细胞表现出了简短而一致的抑制周期。

    之后,研究人员提出了一个包含海马体两个特定区域(CA1和CA3)的模型。模型显示,CA3的振动刺激和CA1的相位性抑制协作产生了SWRs。

    原文链接:

    Phase-Locked Inhibition, but Not Excitation, Underlies Hippocampal Ripple Oscillations in Awake Mice In Vivo

    原文摘要:

    Sharp wave-ripple (SWR) oscillations play a key role in memory consolidation during non-rapid eye movement sleep, immobility, and consummatory behavior. However, whether temporally modulated synaptic excitation or inhibition underlies the ripples is controversial. To address this question, we performed simultaneous recordings of excitatory and inhibitory postsynaptic currents (EPSCs and IPSCs) and local field potentials (LFPs) in the CA1 region of awake mice in vivo. During SWRs, inhibition dominated over excitation, with a peak conductance ratio of 4.1 ± 0.5. Furthermore, the amplitude of SWR-associated IPSCs was positively correlated with SWR magnitude, wheras that of EPSCs was not. Finally, phase analysis indicated that IPSCs were phase-locked to individual ripple cycles, wheras EPSCs were uniformly distributed in phase space. Optogenetic inhibition indicated that PV+ interneurons provided a major contribution to SWR-associated IPSCs. Thus, phasic inhibition, but not excitation, shapes SWR oscillations in the hippocampal CA1 region in vivo.

    来源: Neuron 浏览次数:0

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