3月22日,《公共科学图书馆•生物学》(PLoS Biology)发表了中科院上海生命科学研究院神经所舒友生研究组的最新成果:大脑皮层维持兴奋和抑制动态平衡的新机制,即神经元的膜电位水平可以调控反馈抑制的强度。该工作由朱洁、江漫、杨明坡和侯晗等合作完成。同期的PLoS Biology发表了题为“在皮层网络中寻找平衡”(Finding Balance in Cortical Networks)的评论,对这项工作进行了专门介绍。

  大脑皮层各种功能的正常发挥依赖于皮层中兴奋和抑制的动态平衡。在皮层神经网络中,兴奋性的锥体神经元和抑制性的中间神经元通过突触结构形成局部神经环路,这些环路是皮层中兴奋-抑制平衡的结构基础。一般认为,兴奋性神经元发放的动作电位(数码信号)沿轴突传导至突触前膜,通过突触传递在抑制性神经元上产生兴奋性突触后电位(EPSP),如果达到特定的发放阈值,抑制性神经元会产生动作电位并在其支配的兴奋性神经元上产生抑制性突触后电位(IPSP),从而反馈抑制兴奋性神经元。大脑皮层的电活动状态与行为息息相关,那么皮层又是如何在不同的电活动状态下(即当神经元处于不同的膜电位水平时)维持兴奋-抑制的动态平衡呢?