内侧隔核-布罗卡斜带高频放电神经元

【作者】 马晓宇； 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】 内侧隔核-布罗卡斜带(Medial Septum-Diagonal Band of Broca,MS-DBB)位于基底前脑中线上,属于边缘系统。其中主要有γ-氨基丁酸能神经元、胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。MS-DBB与海马存在双向投射,MS-DBB的γ-氨基丁酸能神经元只投射给海马的中间神经元,而胆碱能神经元则投射给海马的中间神经元和锥体细胞;同时在海马CA1区有中间神经元投射回MS-DBB的γ-氨基丁酸能神经元和胆碱能神经元。有实验证据表明,MS-DBB神经元的活动在海马theta节律(4-12Hz)的形成过程中起着"节律源"的作用,但具体神经调控机制则还不清楚。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MS-DBB和海马CA1区的单神经元放电和局部场电位(Local Field Potential,LFP)。在MS-DBB记录到的大多数神经元均与海马theta节律有放电锁相关系。在这类神经元中,我们发现有一部分神经元在小鼠各种活动状态下,其放电频率始终大于50 Hz,因此,我们将其归类为MS-DBB高频放电神经元。根据它们具体的放电模式,这些高频放电神经元又可细分为两类。其中Ⅰ类神经元在theta状态下放电频率较高,而在非theta状态下则较低。放电频率值依次为:小鼠探索活动时,102 0±13.0Hz;快速眼动睡眠时,89.7±10 3Hz;慢波睡眠时,57 5±4 5 Hz。而Ⅱ类神经元放电频率的行为状态依赖性则与Ⅰ类相反,其在theta状态下放电频率较低,而在非theta状态下较高。放电频率值依次为:探索活动时,71.3±15 2 Hz;快速眼动睡眠时,92.8±15 4 Hz;慢波睡眠时,114 2±10 3 Hz。同时,这两类神经元与海马CA1区锥体层场电位的theta节律都有较强的放电锁相关系,但锁相的相位不同。Ⅰ类神经元的锁相相位为152 5±6 9度,Ⅱ类神经元的锁相相位为290±28 4度。这两类MS-DBB高频放电神经元的在体放电特征提示,MS-DBB不同类型的神经元可能以不同的机制参与海马theta节律的调控。更多还原