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海马锥体细胞膜电位与Ripple节律

李璠  
【摘要】: 海马脑区局部场电位中的ripple节律(100—250 Hz),主要出现在慢波睡眠时段以及动物清醒安静时,它被认为是在海马依赖的短时记忆信息向长时记忆转换这一记忆巩固过程中,海马的特征性电活动。通过同步记录清醒活动小鼠海马CA1区单神经元放电和场电位,发现在该脑区存在两类与场电位ripple节律相关的高频放电中间神经元。这两类神经元在慢波睡眠时的放电与ripple在时间上有高度同步性,对应每个ripple事件,它们都有一串高频放电。其中一类中间神经元在一个ripple事件的每个子振荡周期约放电一次,而另一类中间神经元则发放1-2次。将其动作电位的发放与场电位做格兰杰因果关系检验,结果提示这两类中间神经元的节律性发放可能是形成海马CA1区局部场电位中ripple高频振荡的重要因素。 为了进一步探讨海马ripple节律形成的细胞机制,我们在麻醉小鼠上,利用在体膜片钳技术,全细胞记录海马CA1区锥体神经元的胞体膜电位,并同步记录该脑区的局部场电位。研究表明,锥体神经元胞体膜电位信号与局部场电位信号在ripple频段(100—250 Hz)具有较高的相关性。在局部场电位ripple事件出现时,锥体神经元胞体膜电位有一个与整个ripple事件相对应的去极化过程。并且,随着膜电位水平的不同,该去极化的幅度也发生变化,膜电位越低,该去极化幅度反而越大,推测该效应可能与中间神经元释放的抑制性递质有关。同时,当锥体神经元胞体膜电位改变时,胞内与胞外场电位ripple节律的相位也会发生变化。当膜电位超极化到-80mV以下时,膜电位ripple波与胞外ripple波的相位关系发生反转。 研究结果提示,海马CA1区的ripple节律可能与海马中间神经元释放的抑制性递质活动有关。


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