蒲慕明传授等最新冲破文章

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 来自中科院神经科学研讨所，喷鼻港理工 学的研讨人员发明了丘脑中一种频率小于1 Hz的慢波振荡（slow oscillations）的运动节律可以被声音刺激的节律所调制，这一研讨结果颁布在国际神经科学杂志《Journal of Neuroscience》杂志上。

介入这一研讨的包含神经科学研讨所章晓辉研讨员，蒲慕明传授，以及喷鼻港理工 学贺菊芳传授等人，还包含博士研讨生高丽霞、叶昌泉等。这一研讨受到中科院“立异项目”的赞助（KSCX2-YW-R-29）。

脑中很多功效区出现分歧情势的神经收集振荡运动（oscillatory brain activity），它们反应群体神经元的同步运动以及 脑的分歧功效状况。例如，在苏醒工作状况下，振荡运动多表示为高频低幅；在睡眠状况下，振荡特点多为低频高幅。这些分歧情势的振荡运动分离在 脑处置、传递和整合感到信息，巩固记忆，以及一些高等认知运动（如留意行动）中施展主要的感化。个中，调制神经收集运动的振荡特征是实现这些脑功效的可能机制之一。

在这篇“节律的感到输入调制 脑中神经收集运动的振荡频率”文章中，研讨人员经由过程对整体动物的电心理研讨，发明丘脑中一种频率小于1 Hz的慢波振荡（slow oscillations）的运动节律可以被声音刺激的节律所调制。时光距离为秒的节律声音的短时光刺激可以促使丘脑慢波振荡运动的自觉频率“追随”外界声音刺激频率，而且在除去刺激后，丘脑的自觉振荡运动仍能坚持声音刺激频率达数个振荡周期（约几十秒）。同时，这种慢波振荡的“追随效应”也能特异地加强神经元对雷同时光距离的弱声音的反响，这一易化感化则可保持达十几分钟。这些研讨发明揭示了一种与感到输入特点相干的神经收集运动的可塑性，也提醒节律刺激对慢波振荡产生频率的调制可能介入编码和短时记忆“秒级”时光距离信息。

附：

章晓辉博士，1994年卒业于杭州 学，1999年在中科院上海心理所获得神经心理学博士学位，在1999－2002年时代，分离在美国加州 学圣迭亚哥分校生物系和柏克莱分校的分子与细胞生物学系从事博士后研讨。2004年应聘担负神经科学研讨所副研讨员，2007年起任研讨员和课题组长。试验室重要研讨中枢克制性输入在单个神经元信息处置中的感化机制，以及发育早期中经验依附的脑功效可塑性树立的克制性突触机制。

研讨偏向 编纂本段回目次 脑是一个由神经元组成的收集，神经元与神经元之间的互相接洽依附于突触，这些彼此接洽的神经元组成必定的神经环路来施展 脑的功效。在 脑的很多区域，中央神经元释放克制性递质γ-氨基丁酸（GABA），并在中枢神经体系中施展重要的克制感化。这种克制感化对神经环路功效的稳态均衡、庞杂性以及信息加工处置中施展着症结感化。我们试验室重要经由过程离体脑片（in vitro）和整体动物脑（in vivo）的电心理研讨，在细胞程度上懂得这些克制感化对神经元信息处置的功效以及对经验运动依附的 脑可塑性的影响。正在开展的研讨工作:

克制性输入在神经元信息处置的感化：
在中枢神经体系中，GABA能克制性中央神经元具有繁多种类，它们经由过程各安闲主（锥）体神经元的分歧亚细胞区域（如树突、细胞体和轴突丘）的突触来实现对神经元信息处置的精致调控。我们已树立联合脑片电心理技巧和“NEURON”盘算机仿真建模盘算的研讨手腕，并说明了锥体神经元顶树突对同时产生的高兴性和克制性突触信息的非线性（空间）加和的根本算律例则。我们的研讨将持续体系地和定量地研讨产生于神经元的胞体、基树突或轴丘的克制性输入若何与同步产生的树突远端的非线性加和特点，以及与非同步产生高兴性输入的（时光）加和的规矩。我们也拟将进一步研讨随机产生的（配景）克制性突触输入若何调节树突整合突触信息进程和神经元输入-输出的增益及其细胞学机制。这些体系和定量的研讨能使我们完整懂得分歧类GABA能中央神经元介入神经元信息处置的根本感化和机制。

“症结期”可塑性所蕴涵的克制性感化机制：
追溯至1963年，T. Wiesel 和 D. Hubel初次描写了猫发育早期中，短期单眼视觉褫夺可以永远地削弱初级视皮层细胞对由褫夺眼输入的视觉反响。这种“眼优势”可塑性已成为研讨经验运动依附的脑功效可塑性的一个经典模子。人们已知脑功效可塑性 多只产生在（哺乳和啮齿）动物出身后一段特准时期内，即“发育症结期”。中枢GABA克制性神经环路的发育成熟可以调节此“发育症结期”的产生与保持，并可能是 “眼优势”可塑性引诱产生的根本机制之一。然而，在对症结期“眼优势”可塑性的机制研讨中，褫夺视觉通路中高兴性突触产生的同源长时程克制（LTD）现被以为是引诱产生 “眼优势”可塑性的独一细胞学机制。是以，我们的研讨偏向是摸索中枢GABA 能克制感化在小鼠发育症结期“眼优势”可塑性引诱产生中所施展的潜在机制。具体而言，我们拟体系地说明：1）早期视觉经验（如单眼剥离、阴郁豢养等）在皮层GABA能克制性中央神经元上的心理“印迹”；2)特定类型的中央神经元及其克制感化介入“眼优势”可塑性的产生的根本机制。我们重要采取整体动物（in vivo）和离体脑片（in vitro）的电心理研讨技巧，并联合应用分子遗传操作的转基因小鼠。

原文检索：

Entrainment of Slow Oscillations of Auditory Thalamic Neurons by Repetitive Sound Stimuli

Slow oscillations at frequencies <1 Hz manifest in many brain regions as discrete transitions between a depolarized up state and a hyperpolarized down state of the neuronal membrane potential. Although up and down states are known to differentially affect sensory-evoked responses, whether and how they are modulated by sensory stimuli are not well understood. In the present study, intracellular recording in anesthetized guinea pigs showed that membrane potentials of nonlemniscal auditory thalamic neurons exhibited spontaneous up/down transitions at random intervals in the range of 2–30 s, which could be entrained to a regular interval by repetitive sound stimuli. After termination of the entraining stimulation (ES), regular up/down transitions persisted for several cycles at the ES interval. Furthermore, the efficacy of weak sound stimuli in triggering the up-to-down transition was potentiated specifically at the ES interval for at least 10 min. Extracellular recordings in the auditory thalamus of unanesthetized guinea pigs also showed entrainment of slow oscillations by rhythmic sound stimuli during slow wave sleep. These results demonstrate a novel form of network plasticity, which could help to retain the information of stimulus interval on the order of seconds.

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