神经科学家鉴定出一类专门用于去抑制的皮质抑制神经元

新的研究现在揭示了一类抑制性神经元——称为VIP中间神经元——专门抑制皮层多个区域的其他抑制性神经元,并且在特定的行为条件下这样做。新的研究发现,当VIP中间神经元被激活时,会将主要细胞从抑制中释放出来,从而增强它们的反应。这为大脑皮层处理提供了一个额外的控制层,就像调光开关可以微调光线水平一样。

大脑包含两种主要类型的神经元:主要的兴奋性神经元和它们都是抑制性的,都在同一个网络中相互连接。新的研究现在揭示了一类抑制性神经元——称为VIP中间神经元——专门抑制皮层多个区域的其他抑制性神经元,并且在特定的行为条件下这样做。

新的研究发现,当VIP中间神经元被激活时,会将主要细胞从抑制中释放出来,从而增强它们的反应。这为大脑皮层处理提供了一个额外的控制层,就像调光开关可以微调光线水平一样。

这一发现是由冷泉港实验室(CSHL)的一个神经科学家团队在副教授亚当·凯佩克斯博士的带领下发现的自然,表明表达血管活性肠多肽(VIP)的神经元在听觉皮层和内侧前额叶皮层提供了抑制解除。

研究人员使用了由团队成员、CSHL教授Z. Josh Huang开发的分子标记技术,从大量不同的皮层神经元中挑选出表达vip的神经元。这使得Kepecs的团队,由博士后Hyun Jae Pi和Balazs Hangya领导,能够使用先进的光遗传技术,使用彩色编码的激光来特异性地激活VIP神经元。通过在行为动物身上的电生理记录来监测细胞的活性,以研究它们的功能,并在体外探测它们的电路特性。

这些VIP神经元是长期以来寻找的“去抑制”细胞:它们抑制其他类别的神经元;但它们并不直接引起大脑兴奋。Kepecs博士及其同事提出,VIP神经元介导的去抑制控制代表了一种基本的“母序”

神经兴奋和去抑制之间的区别类似于踩下油门踏板和把脚从刹车上拿开的区别。Kepecs博士解释说,专门释放刹车的细胞提供了在兴奋和抑制之间平衡的手段。Kepecs将此功能称为“增益调制”,这让人想起调光开关提供的精细控制。

研究小组想知道VIP神经元在行为过程中何时被激活。换句话说,大脑皮层的“调光开关”是什么时候启动的?为了找到答案,科学家们在老鼠做简单的决定时记录了VIP神经元,区分不同音高的声音。当它们做出正确的选择时,老鼠就会得到一滴水;对于不正确的选择,来一口温和的空气。令人惊讶的是,研究小组发现这是一个处理声音的区域,VIP神经元被奖励和惩罚激活。因此,这些神经元似乎调节了强化的影响,并对主要细胞起了“打开灯”的作用,用调光器开关作类比。

“将特定的神经元类型与明确定义的行为联系起来已经被证明是极其困难的,”Kepecs说。他说,这些结果潜在地联系了VIP的电路功能在获得控制一个重要的行为功能:学习。

更多信息:"专门用于去抑制控制的皮层中间神经元"在印刷前在线出现自然2013年10月6日。dx.doi.org/.10.1038/nature12676

期刊信息: 自然

所提供的冷泉港实验室
引用:神经科学家识别出一类专门用于去抑制的皮质抑制神经元(2013,10月6日),检索自//www.pyrotek-europe.com/news/2013-10-neuroscientists-class-cortical-inhibitory-neurons.html, 2023年3月17日
这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

进一步探索

“我该留下还是该走?”神经科学家将脑细胞类型与行为联系起来

股票

对编辑的反馈