内侧隔核神经元调控海马theta节律

【作者】 马晓宇； 王静怡； 林龙年；

【机构】 华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室；

【摘要】 海马场电位的theta节律振荡(4-12 Hz)是啮齿类动物在注意、运动和快波睡眠等行为状态时出现的特征性脑电节律,与学习记忆等认知功能活动密切相关。已有研究表明,内侧隔核(Medial Septum)神经元在海马theta节律的形成中起着节律源的作用。内侧隔核与海马间存在直接的神经联接,且内侧隔核神经元主要投射到海马的中间神经元。在清醒和麻醉动物上,也已观察到许多内侧隔核神经元具有theta节律的放电模式,与海马theta节律有不同的锁相关系。但目前仍不清楚内侧隔核神经元具体是如何参与海马theta节律调控的。运用多通道在体记录技术,我们在自由活动的小鼠脑内,同时记录内侧隔核神经元和海马CA1区神经元的放电活动,以及这两个脑区的局部场电位。并进一步运用格兰杰因果关系分析法,考察内侧隔核神经元的CA1区神经元的放电活动,以及这些神经元活动与CA1区theta节律之间的关系。我们在海马CA1区发现一类特殊的中间神经元,它们不仅与CA1区theta节律有高相关性和高放电锁相关系,而且还表现出对theta节律的强格兰杰因果关系影响。在内侧隔核,我们记录到四类与海马theta节律有高相关性的中间神经元,但其中只有一类表现出对海马theta节律的强格兰杰因果关系影响。进一步的分析显示,在考虑海马中间神经元活动的情况下,内侧隔核中间神经元对海马theta节律的强格兰杰因果关系影响明显降低至显著性水平以下,说明内侧隔核中间神经元可能通过对海马中间神经元的活动调节来参与调控海马的theta节律振荡。更多还原