神经科学家揭示了关于皮质神经元的根本发现

时间：2021-05-30 14:52:04 来源：

在唤醒小鼠的主要视觉皮层中的神经元。

来自Picower学习和记忆研究所的神经科学家揭示了关于皮质神经元的根本发现，表明抑制性神经元功能不是皮质细胞的不变性质，而是具有更复杂的网络动态的结果。

大脑脑皮层中的两种主要类型的神经元通过复杂的皮质电路来处理信息。兴奋性神经元，其包含该区域中所有神经元的80％，增加靶细胞的活性。其他20％的神经元是抑制作用的抑制作用。

抑制性神经元（Interneurons）已被认为是对理解不同类型的信息处理至关重要。细胞间亚型可以调节抗兴奋性神经元或靶细胞形状响应选择性的响应增益（对刺激的反应程度）。在一项新的研究中出现在自然通信中的12月11日，Sami El-Boustani和Mriganka Sur的获取学习和记忆中的学习和记忆假设，特定类型的Interneuron可能以背景相关的方式影响响应。

算术控制响应

视觉皮层中的抑制性神经元使用键可用和减法来控制由其目标小区执行的计算。几个先前的研究表明，通过脉冲抑制调节响应增益，较为抑制的响应增益中的一种研究，而另一种主要类，病毒抑制素阳性（Som +）细胞，通过以下方式控制响应选择性减去抑制。

在一系列功能期间，可以发生分隔抑制，包括指导的视觉注意，方向，多义集成和价值估计。据认为，锐化抑制，以锐化神经元选择性，可能提高辨别能力，因此可能提高行为性能。基于早期研究的结果，基于结构，连接和生物物理学，这些功能被认为是这些细胞类型的本土属性。

创新技巧产生新发现

最近的研究，包括EL-BOSTANI和SUR的深入检查，表明SOM +电池特别是决定功能的潜在机制的关键组成部分。为了唤起中间核中的不同响应动态并调查抑制性质，惠照片神经科学家采用“通过双光子钙成像的”新型视觉刺激，精确定时的单脉冲致敏刺激和大规模记录的创新组合“针对小鼠的靶神经元反应，“牛顿解释了牛顿神经科学教授，社会大脑的西蒙斯中心主任。使用短暂的闪烁的视觉刺激和短脉冲而不是长期的致敏激活，研究人员能够与其靶细胞相比定义PV +和SOM +神经元的响应时间，以及分离这两种类型神经元的抑制作用。

埃尔···鲍斯蒂（El-Boustani）在领导该研究的SUR实验室中的博士后研究员，能够表明SOM +神经元可以进行脉冲抑制和调节响应增益或减去抑制和控制响应选择性。他发现，当刺激同时激活SOM +细胞时，当探测具有大的视觉刺激时的情况时，它们致致响应。当靶细胞的激活发生在不同的时间 - 当它们响应小视觉刺激时 - SOM +神经元减去反应。“所以神经元功能是动态的; El-Boustani解释说，它是通过射击协调和响应时序的重叠来治理，并“

麻省理工学院科学家展示在实时大脑中展示戏剧性和不同响应的响应依赖性切换的能力表明，中间功能不是每种细胞类型的不可变性，而是在皮质网络中的更复杂动态的结果。由于皮质抑制性神经元不仅介导信息处理，而且在脑疾病中介绍了自闭症，精神分裂症和癫痫等脑病中的关键作用，这一发现有助于提高对正常和异常脑功能的理解。

出版物：体内皮质网络中细胞特异性抑制的响应依赖性动态，“自然通信5，物品编号：5689; DOI：10.1038 / ncomms6689

图像：Sami Elboustani.

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