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.1999年4月;81(4):1531-47.
doi:10.1152/jn.1999.81.4.1531。

网络活动对体内新皮质锥体神经元整合特性的影响

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网络活动对体内新皮质锥体神经元整合特性的影响

一个命运等人。 神经生理学杂志. 1999年4月.
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摘要

清醒时,新皮质神经元受到强烈的突触轰击。为了评估这种背景活动对锥体神经元整合特性的影响,我们利用麻醉猫在类似清醒状态下观察到的强烈网络活动期间获得的体内细胞内数据,限制了生物物理模型。在顶叶皮层(5-7区)的锥体细胞中,突触活动导致输入电阻(Rin)下降约五倍,膜电位(Vm)更去极化,Vm波动幅度显著增加,通过比较微灌注河豚毒素(TTX)前后的相同细胞来确定。该模型受到Rin测量值、用KAc或KCl填充移液管记录的强突触活动时期所测Vm的平均值和标准偏差以及TTX后在相同细胞中测得的值的限制。为了重现所有实验结果,兴奋性和抑制性突触的模拟突触活动必须具有相对较高的频率(1-5Hz)。此外,为了再现实验记录的Vm波动幅度,突触输入必须显著相关(相关系数约为0.1)。根据TTX后的电流-电压关系估计,电压依赖性K+电流的存在对这些参数的影响小于10%。该模型预测,突触活动引起的电导比体细胞泄漏电导大7-30倍,与Rin的大约五倍变化一致。针对被动神经元和体细胞和树突中具有电压依赖性Na+/K+电流的神经元,研究了这种电导的大幅增加对树突衰减的影响。在被动神经元中,相关联的突触轰击对树突衰减有重要影响。在突触轰击存在的情况下,模拟突触输入的电声衰减大大增强,而远端突触在体部的影响最小。同样,在存在树突状电压依赖性电流的情况下,数百个突触输入的汇聚需要可靠地激发动作电位。然而,在这种情况下,树突电压依赖性电流将输入位置引起的变异性降至最低,而远端顶端突触与基底树突上的突触一样有效。总之,这种细胞内和计算数据的结合表明,在低振幅快速脑电图活动期间,新皮质神经元不断受到相关突触输入的高频轰击,这显著影响了它们的整合特性。建议进行一系列预测来测试该模型。

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