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    Neuron:日本学者揭示海马CA2可控制脑回路激活与抑制平衡

    摘要 : 2017年5月3日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Neuron》杂志在线发表了日本理化学研究所Thomas J. McHugh研究员的一篇研究论文,论文报道了研究小组通过对小鼠进行研究,发现脑内负责记忆的海马CA2可以控制海马内局部神经回路的激活与抑制平衡,从而发现了防止与记忆和位置认识相关的神经回路紊乱的机理。

    亚美娱乐app www.yynm360.com  2017年5月3日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Neuron》杂志在线发表了日本理化学研究所Thomas J. McHugh研究员的一篇研究论文,论文报道了研究小组通过对小鼠进行研究,发现脑内负责记忆的海马CA2可以控制海马内局部神经回路的激活与抑制平衡,从而发现了防止与记忆和位置认识相关的神经回路紊乱的机理。

    脑内每个神经细胞都会应对输入的信息,或被激活或被抑制。神经回路整体是激活还是受抑,由回路内部神经细胞群的“刹车”和“油门”决定,神经回路要正常工作,需保持激活和抑制平衡。海马与空间认识和记忆相关,分为CA1、CA2、CA3和齿状回4个区域,它们互相结合形成局部神经回路。CA2位于能够影响到全部海马局部神经回路的部位,向CA1和CA3输入信息。但在很长时期内,科学家对CA2在局部神经回路中的作用还知之甚少。

    研究小组在小鼠海马的CA2细胞中注入破伤风毒素使其慢性灭活,检测对海马局部神经回路的影响。结果发现,CA2慢性灭活后,CA3的兴奋和抑制平衡出现变化,呈现过度激活现象。海马中的位置细胞与空间认识相关。当动物通过空间某个特定位置时,位置细胞会出现对应活动。CA2灭活的小鼠出现了位置细胞的活动不限于特定位置,而在多位置过度活动的现象。

    上述结果表明,在正常情况下,CA2在CA3激活的同时出现抑制反应,从而防止海马的局部神经回路紊乱,帮助海马的位置细胞正确理解空间。

    海马是动物记忆自己所处场景所必需的器官。研究小组发现,对CA2灭活的小鼠进行场景恐惧条件反射学习,其场景记忆需要更多时间。这显示CA2的激活和抑制平衡帮助与记忆相关的海马正确工作。

    原文链接:

    Chronic Loss of CA2 Transmission Leads to Hippocampal Hyperexcitability

    原文摘要:

    Hippocampal CA2 pyramidal cells project into both the neighboring CA1 and CA3 subfields, leaving them well positioned to influence network physiology and information processing for memory and space. While recent work has suggested unique roles for CA2, including encoding position during immobility and generating ripple oscillations, an interventional examination of the integrative functions of these connections has yet to be reported. Here we demonstrate that CA2 recruits feedforward inhibition in CA3 and that chronic genetically engineered shutdown of CA2-pyramidal-cell synaptic transmission consequently results in increased excitability of the recurrent CA3 network. In behaving mice, this led to spatially triggered episodes of network-wide hyperexcitability during exploration accompanied by the emergence of high-frequency discharges during rest. These findings reveal CA2 as a regulator of network processing in hippocampus and suggest that CA2-mediated inhibition in CA3 plays a key role in establishing the dynamic excitatory and inhibitory balance required for proper network function.

    来源: Neuron 浏览次数:0

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