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研究人员发现星状细胞可以改善决策

在目标导向的行为中进行决策是一个涉及不同大脑区域的审议过程,要考虑每种选择的利弊。前额叶皮质对人类和动物的这些认知操作至关重要。在这个大脑区域,已经广泛研究了两种主要类型的神经细胞的功能:兴奋性锥体细胞和抑制性中间神经元,神经元用于信息处理的充分性一直是关于大脑计算的长期假设。但是,每个大脑区域还具有几种类型的神经胶质细胞,包括大量星形星形胶质细胞。

Perea博士小组的最新数据表明,除了星形胶质细胞在维持突触传递中的作用外,这些细胞还可以感知并响应突触释放的抑制性神经递质GABA。然而,大脑回路中的星形胶质细胞-神经元通讯及其行为结果仍然未知。这项研究旨在调查星形胶质细胞是否积极参与控制行为行为的信息处理,并将重点放在GABA能星形胶质细胞信号转导的功能后果上。

研究的第一作者Mederos博士在西班牙和德国进行的实验以及与美国领先的系统神经科学小组合作对大量记录的数据集进行的分析表明,内侧前额叶皮层中的星形胶质细胞可调节抑制/激发的平衡在神经网络中控制决策。

研究行为小鼠的mPFC中的多个单个神经元的活性和局部场电位后,作者发现星形胶质细胞中GABA受体亚型(GABABRs)的遗传消融改变了皮质神经元的特定振荡伽马活性和放电特性。伽马振荡是大神经元群​​体同步活动的一种形式。伽玛振荡涉及感知,工作记忆和其他认知功能,并且正如波诺马连科博士实验室之前所表明的那样,在适应性关键行为中神经处理的动态参与。

使用光遗传学激活前额叶星形胶质细胞是一种光诱导细胞活化的技术,该技术已在遗传上对光作出反应,引起了皮质抑制性突触传递的增强,局部神经元的活化,γ振荡和认知能力的改善。值得注意的是,星形胶质细胞的光遗传学刺激可以拯救星形胶质细胞消融的GABABRs小鼠的工作记忆缺陷。

这项工作确定星形胶质细胞为控制皮质回路抑制的枢纽,为皮质信息处理的行为相关的中程时间尺度调节和一致的目标导向行为提供了独立的途径。

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