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研究揭示小鼠尖波涟漪产生机制。图片来源:MotionManager
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。近日刊登于《神经元》期刊的研究显示,一种对巩固记忆十分重要的脑电波是受突触抑制控制的。
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。
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