星形胶质细胞改善决策

星形胶质细胞
这是一个星形胶质细胞,标记为GFAP(红色),聚焦粘附激酶(FAK)绿色,核染色To-Pro(蓝色)。图片来源:TNPRC的Nathan S. Ivey。通过维基百科。

目标导向行为中的决策是一个涉及不同大脑区域的审议过程,它考虑每个选项的利弊。人类和动物的这些认知操作都是由前额叶皮层支持的。在这一大脑区域,两类主要神经细胞——兴奋锥体细胞和抑制性中间神经元的功能已经被广泛研究,神经元对信息处理的充分性一直是关于大脑计算的长期假设。然而,每个大脑区域也有几种类型的胶质细胞,包括大量的星形星形胶质细胞。

佩雷亚博士团队的最新数据表明,除了星形胶质细胞在维持突触传递中的作用外,这些细胞还能感知并对突触释放的抑制性神经递质GABA做出反应。然而,神经元交流电路及其行为结果仍然未知。本研究旨在研究星形胶质细胞是否积极参与控制行为行为的信息处理,并关注gaba能-星形胶质细胞信号的功能后果。

这项研究的第一作者,西班牙和德国的Mederos博士的实验,以及她与美国一个领先的系统神经科学小组合作,对大量记录数据集的分析,表明内侧的星形胶质细胞调节控制决策的神经网络中抑制/兴奋的平衡。

通过研究行为小鼠的mPFC中多个单一神经元的活性和局部场电位,作者发现星形胶质细胞中gaba受体(GABABRs)的一种亚型的遗传消融改变了皮层神经元的特定振荡γ活性和放电特性。Gamma振荡是大型神经元群体同步活动的一种形式。伽马振荡与感知、工作记忆和其他认知功能有关,正如波诺玛连科博士的实验室之前展示的那样,在适应性关键行为期间,伽马振荡与神经处理的动态参与有关。

使用光遗传学技术激活前额叶星形胶质细胞,这是一种光诱导激活细胞的技术,这些细胞在基因上已经表现为对光反应,激发了皮质抑制突触传递的增强,激活了局部神经元,,提高了认知能力。值得注意的是,星形细胞消融GABABRs小鼠的工作记忆缺陷可以通过星形细胞的光遗传刺激来挽救。

这项工作确定星形胶质细胞是控制皮层回路抑制的枢纽,为皮层的行为相关的中程时间尺度调节提供了一个独立的途径以及一致的目标导向行为。

这项研究发表在自然神经科学


进一步探索

研究强调了星形胶质细胞在遥远记忆形成中的作用

更多信息:gaba能向前额叶皮层的星形胶质细胞发出信号,维持目标导向行为,自然神经科学(2020)。DOI: 10.1038 / s41593 - 020 - 00752 - xwww.nature.com/articles/s41593 - 020 - 00752 - x
期刊信息: 自然神经科学

由西班牙国家研究委员会提供
引用:星形胶质细胞改善决策(2020,12月7日)检索自2021年1月17日//www.pyrotek-europe.com/news/2020-12-astrocytes-decision-making.html
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