抑制性神经元上兴奋性突触的长时程可塑性依赖于靶细胞类型

论文摘要

神经元的电活动能对皮层神经元环路中兴奋性突触传递效率进行长时程修饰。本文中我们报告这种长时程突触可塑性具有靶细胞类型依赖的特性。在大鼠体感皮层（somatosensory cortex）第二/三层（layer 2/3）,锥体细胞（pyramidal cell,PC）可同时在快速放电（fast spiking,FS）和低阈值放电（low-threshold spiking,LTS）中间神经元上形成突触连接。突触前后神经元不同时序（timing）的相关性放电（correlated spiking）可以长时程增强（long-term potentiation,LTP）或减弱（long-term depression,LTD）锥体细胞到LTS细胞的突触（PC-LTS）传递。然而,不同时序和频率的相关性放电只能在锥体细胞到FS细胞的突触（PC-FS）上产生LTD。同时我们发现:相比PC-LTS突触, PC-FS突触只具有极低水平的NMDA（N-methyl-D-aspartate）亚型谷氨酸受体。进一步研究表明:在PC-LTS突触上,LTP的产生依赖NMDA受体的激活;而在两种突触上产生LTD需要代谢型（metabotropic）谷氨酸受体的激活,与NMDA受体没有关系。这种靶细胞类型特异的突触可塑性为皮层局部环路信息的差异性处理和储存提供了基础。

论文目录

• 摘要（中文）
• Abstract
• 正文
• 1. 引言
• 1.1 突触长时程可塑性：STDP
• 1.2 抑制性中间神经元上的兴奋性突触
• 1.3 小结
• 2. 实验材料与方法
• 2.1 脑片标本的制备
• 2.2 电生理记录方法
• 2.3 信号采集与统计分析
• 2.4 细胞形态的重构
• 2.5 药品来源及作用
• 3. 实验结果
• 3.1 鉴别皮层2/3层快速放电细胞和低阈值放电细胞
• 3.1.1 中间神经元的电生理特性及形态特征
• 3.1.2. PC-FS 和PC-LTS 连接的基本性质
• 3.2. PC-中间神经元突触的STDP 依赖于靶细胞类型
• 3.2.1. PC-LTS 和PC-FS 突触的STDP
• 3.2.2 靶细胞依赖的LTP 和LTD
• 3.2.3. PC-FS 突触上缺失放电时序依赖的LTP
• 3.3. PC-中间神经元突触STDP 的机制
• 3.3.1 放电时序依赖的LTP 和LTD 使用不同机制
• 3.3.2. PC-FS 突触上低水平的NMDA 受体
• 3.3.3. mGluR1a-IP3R 信号途径在PC-FS 突触LTD 中的作用
• 4. 讨论
• 4.1 与其它突触的STDP 比较
• 4.2 靶细胞依赖的突触特性
• 4.3 定位于中间神经元上的突触长时程可塑性
• 4.4 生理意义
• 5. 参考文献
• 发表文章目录
• 文献综述：神经元微环路中GABA 能神经元的组成和功能
• 1. 引言
• 2. 兴奋性神经元
• 3. 抑制性中间神经元的多样性
• 4. 锥体细胞上GABA 能突触的分布及功能
• 4.1 胞体及近端树突的GABA 能突触
• 4.2 树突的GABA 能突触
• 4.3 轴突的GABA 能突触
• 5. 中间神经元之间的联系
• 6. 前馈和反馈抑制环路里的中间神经元的多样性
• 7. 中间神经元多样性在神经网络功能中的体现
• 7.1 海马节律性振荡里中间神经元
• 7.2 前额叶工作记忆中中间神经元多样性的可能作用
• 8. 小结
• 9. 参考文献
• 致谢