小脑颗粒细胞突触前单纤维突触前钙内流的测定

摘要

介绍

小脑在整合感觉信息并将其转换为协调运动输出方面发挥着重要作用。为了执行这一功能，小脑接受两种主要的兴奋性输入，即攀爬纤维和苔藓纤维。苔藓纤维在小脑颗粒细胞层的颗粒细胞上形成突触，进而将上行轴突（AA）送入分子层，在分子层分叉为平行纤维（PF），平行纤维在横向平面上延伸数毫米，垂直于浦肯野细胞（PC）树突平面[1,2]. AA和PF都与PC形成功能性突触。这个电路图导致了“束流假说”的发展，成为小脑功能的主要模型[三,4]. 束流假说假定，颗粒细胞层的局部激活将激活叶面上下的PC束，篮状细胞和星状细胞的侧向抑制抑制相邻束流中的PC活性。早期电生理记录研究证实了这一假设，在这些研究中，PF被直接刺激[5]以及一些最新的光学成像测量[6]. 然而，其他研究利用体内记录和自然触觉刺激[7-9]和整个小脑的光学成像[10,11]研究表明，颗粒细胞的苔藓纤维激活通常会导致PC斑块的激活。这些研究反过来导致小脑功能的另一种“斑块假说”，即小脑在功能上被组织成垂直柱。有人提出了两种主要机制来解释小脑电路如何导致PC的片状激活[12]. 首先，分子层中间神经元的横向和前馈抑制作用可以形成对PC的PF输入，从而只激活一小片PC。[11]. 其次，有人提出PC的颗粒细胞激活可分为两种形式，一种是通过AA-PC突触发生的强激活，另一种是由PF-PC突触子发生的弱调节激活([9,13,14]，但请参阅[15,16]).

AA-PC突触比PF-PC突触体更强的说法得到了几个解剖学差异的支持。首先，AA主要与一个PC形成多个突触，然后进入分子层，而每个PC与任何一个PF只接收一到两个突触。然而，由于PF的长度大于AA，PF-PC突触占颗粒细胞轴突-PC突触体总数的80-97%[17]. 其次，AA上的突触前神经束比PF上的突触前神经束大，表明突触联系更强大[2]. 第三，AAs和PFs突触在PC上不同的树突状小室上，AAs在小直径PC树突上形成突触，PFs在大直径和小直径PC树突上都形成突触[18,19].

体外研究也支持AA和PF突触之间的功能划分，研究表明这两类突触之间存在功能差异。急性小脑切片的电生理记录表明，AA突触释放的神经递质具有较高的平均释放概率和量子振幅[13]更能抵抗长期抑郁和增强[14]与PF突触相比。然而，其他研究表明AA和PF突触的功能相似。具体来说，研究使用电刺激检查单一颗粒细胞-PC突触[15]和光刺激[16]发现AA-PC和PF-PC突触在强度上无法区分。因此，尽管有大量关于AAs与PFs性质的可用数据，但它们的功能等效性仍存在相当大的不确定性，对AAs和PFs的个别Bouton的额外详细研究可能会为这一主题提供更多信息。

除了AA和PF之间可能存在的功能差异外，分子层不同区域的PF也可能存在功能差异。分子层中的PF以高度地形性的方式排列，内颗粒细胞层中的颗粒细胞产生内分子层的PF，外颗粒细胞层的颗粒细胞形成外分子层的pf。先前的研究表明，位于不同颗粒细胞层的细胞可能接收来自大脑不同区域的输入。具体而言，有人认为脊髓小脑纤维和桥小脑纤维可能分别与深部和浅部颗粒细胞形成突触[4]尽管其他研究没有发现来自不同来源的苔藓纤维存在层特异性终止的证据[2]. 除了输入可能存在的差异外，分子内外层的PF在其他解剖参数上也存在差异。与外部分子层中的PFs相比，内部分子层中的PFs在分叉分支点附近的长度较短，直径较厚[17,20]随着距离支点距离的增加，纤维直径逐渐减小。内分子层中的PF也有较大的波顿，这些波顿倾向于聚集在分支点附近，并包含多个活性区[17]. 相比之下，外分子层中的PF较长且均匀薄，具有较小的隆起。基于这些解剖差异，有人认为，内分子层分叉的颗粒细胞轴突具有较短的AA，因此，主要通过聚集在分支点附近的大PF束来激活PC，而分叉于外分子层的轴突具有较长的AA，可能主要通过其AA键激活PC，而PF键具有调节作用[17]. 内分子层和外分子层PF之间可能的功能特化的另一个来源可能是其突触后靶点的差异。内分子层中的PF支配PC树突的近端区域，其突触预计与攀爬的纤维PC突触以及仅位于内分子层的篮细胞中间神经元相连。外分子层中的PF支配PC的远端树突状区域，这些区域缺乏攀援纤维神经，也支配位于外分子层的星状细胞中间神经元。虽然多种因素表明，内分子层和外分子层中的PF可能具有不同的功能，但迄今为止，没有任何研究直接表明这两种PF之间的功能差异。

突触的强度取决于突触前和突触后小室的特征。突触后，突触强度由神经递质受体密度和单一电导等因素决定。突触前，突触强度取决于诸如容易释放的突触小泡池的大小、每个小泡的神经递质含量以及每个小泡在动作电位到达时的释放概率等因素。钙通过电压门控钙通道流入突触前神经束是释放概率的主要决定因素。在突发放电的神经元中，钙的累积和清除是影响神经递质释放和突触强度的额外因素。最近的研究表明，活体小脑颗粒细胞对苔藓纤维输入的反应是突然放电[21-24]. 因此，突触前颗粒细胞的钙动力学调节可能是小脑信息流调节的主要机制。突触前神经束中钙动力学的经典研究检测了两种特殊的巨型终末，它们可以直接修补并装载钙结合荧光染料[25]或利用大量乙酰氧基甲酯衍生染料进入突触前终末[26]. 最近，一些研究已经开始检测小个体偶然发情期的钙动力学[27]包括针对小脑PF的结节的研究[28,29]. 在这里，我们利用一种新的稀疏加载技术同时标记小脑切片分子层中的多个小脑颗粒细胞轴突。这项技术的增加使我们能够测量100多个小脑颗粒细胞突触前泡的钙动力学，从而比较位于AA和PF以及分子层不同区域的泡的钙动态。

材料和方法

结果

通过在小脑颗粒细胞层的无洗涤剂溶液中局部灌注染料，将钙敏感染料右旋糖酐结合的fluo-4和形态染料右旋糖结合的Alexa fluor 594装入小脑颗粒电池。在染料扩散和平衡的2小时恢复期后，突触前神经束在小脑分子层中沿AA和PF明显可见为珠状肿胀(图1a; 另请参见[29]). 来自AA和PF波顿的数据汇集在一起，数据集中有12个AA波顿和103个PF波敦。为了测量单个肺泡的钙动力学，对单个肺泡进行线扫描，并测量钙敏感染料的荧光。用置于颗粒细胞层的刺激电极诱发突触前神经束中的钙瞬变，刺激由一个脉冲组成，500毫秒后，以100赫兹的频率爆发四个脉冲。这种刺激可靠地诱发了动作电位，这些动作电位在没有失败的情况下传播到突触前神经束，并诱发了单动作电位诱发的钙瞬变，随后是由四个连续钙瞬变的总和引起的更大的钙瞬增(图1b). 在每一个单独的bouton，钙瞬变在每一次发作和一段时间内都是稳定的，消耗最少（数据未显示）。然而，不同的波顿值在峰值钙瞬态振幅和瞬态衰减时间常数上都表现出较大的变化(图1d，g)，表明单个PF肺泡钙内流和清除率的异质性，正如先前的研究所表明的那样[28,29]. 突发峰和总和比（定义为突发峰与单峰的比值；图1j，m). 为了确定是否在同一颗粒细胞轴突上的波顿之间也观察到这种差异，我们接下来比较了单个轴突上钙瞬变。测量单个轴突的波顿瞬态是一种保守的方法，它可以最大限度地减少因染料负荷变化、轴突深度差异和动作电位波形中的轴突到轴突变化等因素造成的差异，从而更好地测量真正的波顿到波顿变化。在三个相邻的波顿连续测量钙瞬变(图1a)绘制了钙瞬态峰值和衰减常数的最大百分比差异(图1e，h). 即使比较单个轴突的节数，也发现有很大的差异，钙瞬态峰值和衰减时间常数几乎相差两倍。在单个轴突的爆发峰值和波顿总和比率中也观察到了变化(图1k，n).

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图1

动作电位（AP）诱发Ca的异质性²⁺颗粒细胞轴突隆突中的瞬变。一显示染色平行纤维（PF）的Z投影共焦叠加图像。个别发作表现为沿轴突的珠状静脉曲张。钙²⁺按顺序对位于上升轴突或PF上的三个单独的神经束进行成像，如图所示红色、黄色、和蓝色虚线此共焦叠加图像是通过求和像素强度投影的。b条代表性AP-voked Ca²⁺从同一PF上的三个相邻波顿测得的瞬态(一)绘制为ΔF类/F类随着时间的推移。钙²⁺瞬态是由一个单独的AP组成的协议引发的，500毫秒后，100赫兹的四个脉冲爆发。箭头表示个别AP的发病。显示了十次试验的平均轨迹。c（c） 条形图显示单个PF轴突上最大和最小轴突的平均轴突面积，从34个轴突测量。布顿面积由钙显像后获得的染色布顿共焦图像的Z投影确定。单个AP-voked Ca的直方图²⁺峰值振幅(d日)和衰减时间常数(克)以及突发AP-voked峰值振幅(j个)和总和比率(米)从115个颗粒细胞中提取。总和比计算为峰值Ca²⁺突发AP除以峰值Ca诱发的瞬态²⁺由单个AP诱发的瞬态。单个AP-voked Ca最大百分比差异直方图²⁺响应幅度(e（电子）)和衰减时间常数(小时)以及AP-voked Ca爆炸²⁺响应幅度(k个)和总和比率(n个)从36个轴突的同一轴突上测得的三个波顿，给出了结果。同一轴突上最大和最小隆起的各种参数的比较。只有当最大的轴突体积比最小的轴突至少大60%时，轴突才会被包括在内，总共比较了34个轴突。条形图显示单个AP-voked Ca²⁺响应幅度(（f）)和衰变时间常数(我)以及AP-voked Ca爆炸²⁺响应幅度(我)和总和比率(o个)，如图所示。误差线在本图和所有后续图中指出SEM

接下来，我们研究了波顿体积的差异是否可以解释观察到的异质性。假设钙内流和外排仅通过布顿膜上的钙通道和转运体进行，并且这些通道和转运体以恒定密度存在于轴突膜中，然后，预计具有较高表面积与体积比的较小Bouton将表现出较大的钙瞬变和较高的钙清除率。为了验证这个假设，我们选择了每一个体积最大的轴突至少比最小的轴突大60%的轴突，然后比较了最大和最小轴突之间的钙内流和衰减时间常数。根据这个选择标准，在Z投影图像上，最大波顿平均为1.46±0.09μm²面积最小的波顿平均值为0.58±0.03μm²在区域内(图1c). 令人惊讶的是，钙瞬态单峰中最大和最小的波顿值没有显著差异(图1f)，突发峰值(图1l)、和总和比率(图1o)，衰减时间常数仅略有不同（但显著不同）(图1i). 本质上，当实验在10μM SR95531（GABA）的突触阻断作用下进行时，也得到了相同的结果_A类受体拮抗剂；50微米d日-NMDA受体拮抗剂APV；和10μM NBQX-Na₂，AMPA受体拮抗剂(补充图1). 这些结果表明，肺泡的机制弥补了表面积与体积比的差异，肺泡体积不是钙动力学异质性的重要因素[28,29].

除了个别肺泡钙内流和清除的异质性外，我们还观察到动作电位爆发引起的内流后钙清除模式的异质性。具体地说，我们注意到，虽然大多数波顿的爆发峰以单指数函数衰减，类似于单峰中的衰减，但在少数波顿（占总人口的42%）中，爆发峰以双指数函数衰减(图2b). 双指数衰减只出现爆裂峰；几乎所有的单峰都表现出单指数衰减（只有4%的单峰表现出双指数衰减）。如果双指数函数曲线拟合导致相关系数（χ²)这至少比单指数曲线拟合的相关系数高10%。为了研究导致脑泡双指数衰减的参数，我们再次测量了单个轴突上三个相邻脑泡的钙瞬变，以响应单个和突发动作电位(图1b和​和2a），2a个)，然后根据四个参数：单峰振幅、单峰衰减常数、突发峰值振幅和突发大小在每个轴突上分离突发。然后，我们确定了每组中双指数衰减与单指数衰减的比例。为了确定钙清除模式是否与单峰振幅、单峰衰减常数和突发峰值振幅相关，我们选择了最大响应至少比最小响应高10%的轴突，然后确定了两组神经丛中双指数衰减的频率。为了确定钙清除模式是否与波顿体积相关，我们还选择了最大波顿体积至少比最小波顿大60%的轴突，并再次确定了两组之间双指数衰减的频率。双指数衰减的频率在显示最大和最小单峰振幅的发作之间相似(图2c)而单峰衰减常数较大的波顿具有较高的双指数衰减波顿比例(图2e). 随着突触阻滞，这种关系被逆转。在单峰振幅最大的波顿中，双指数衰减波顿的频率较高(补充图2f)而双指数衰减波顿的频率在波顿之间相似，显示出最大和最小的单峰衰减常数(补充图2e). 然而，无论有无突触阻滞，爆发峰值最高、波顿体积最大的波顿波都显示出较高的双指数衰减波顿波频率(图2d，f,补充图2d，f). 这些结果表明，突发放电引起的高钙内流可以激活大颗粒细胞泡亚群中的额外钙清除机制，从而导致双相双指数钙清除模式。

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图2

动作电位（AP）诱发Ca的双指数和单指数衰减时间进程²⁺颗粒细胞轴突隆突中的瞬变。一Z投影共焦叠加图像显示了一种典型的染料负载平行光纤（PF）。钙²⁺依次对三个单独的动脉瘤进行成像红色、黄色、和蓝色虚线共焦叠加图像通过像素强度的总和进行投影。b条突发（100 Hz下的四个脉冲）AP-voked Ca²⁺从同一PF上的三个相邻波顿连续测量的瞬态(一). 显示了五次试验的平均轨迹。钙²⁺单指数衰减曲线很好地拟合了响应(黄色的)或双指数曲线(红色和蓝色)，显示为叠加黑线. The箭头表示突发刺激期间单个AP的发作。不同粒细胞肉瘤组钙清除率双指数衰减模式发生频率的比较。根据单个AP-voked Ca将Bouton分为两组²⁺响应幅度和衰减时间常数以及突发AP-voked Ca²⁺反应幅度，只有当最大和最小反应之间的差异至少为最小反应的10%时，我们才包括轴突。为了根据体积划分结节，我们只包括最大结节的体积比最小结节大至少60%的轴突。条形图显示了用单个AP-voked Ca除以Bouton组中呈现双指数衰减时间过程的Bouton百分比频率²⁺响应幅度(c（c）; 21个轴突）、突发AP诱发的Ca²⁺响应幅度(d日; 22个轴突），单个AP-voked Ca²⁺响应衰减时间常数(e（电子）; 21轴突）和波顿体积(（f）; 22个轴突）

先前的研究得出了关于AA-PC和PF-PC突触功能等效性的相互矛盾的结论，这是小脑学习模型中一个相当重要的问题。为了解决这个问题，我们检查了颗粒细胞轴突T连接处附近的隆起(图3a)其中AA分叉形成PF，从而允许我们同时测量位于同一轴突上的AA和PF泡的钙动力学。颗粒细胞轴突被单脉冲刺激，500毫秒后以100赫兹的频率爆发四个脉冲(图3b)，并按随机顺序依次对AA和PF结节进行钙显像(图3a). 我们从每次实验后获得的高分辨率图像堆栈的Z投影图像中确定AA和PF Boton的平均面积，发现AA和PF-Boton的面积相似(图3c). AA和PF波顿的钙瞬变也表现出类似的单峰振幅(图3d)，衰减时间常数(图3e)，突发峰值振幅(图3f)、和总和比率(图3g); 在突触阻滞下也得到了类似的结果(补充图3). 因此，AA和PF上的Bouton在动作电位诱发的钙反应中表现出相似的特性，这表明它们的突触传递和可塑性特性的差异来自突触后。

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图3

上行轴突（AA）和平行纤维（PF）上的弹力纤维在动作电位（AP）诱发的Ca中表现出相似的特性²⁺响应。一Z投影共焦叠加图像显示了一个典型的染色颗粒细胞轴突，其PF从AA.AP-voked Ca分叉²⁺依次在AA上的单个波顿处测量反应（表示为红色虚线)和PF（由蓝色虚线).b条代表性AP-voked Ca²⁺从AA测得的瞬态(红色)和PF bouton(蓝色)在相同的颗粒细胞轴突上(一)绘制为ΔF类/F类随着时间的推移。钙²⁺瞬变是由一个协议引起的，该协议由一个单独的AP组成，500毫秒后由100赫兹的四个脉冲组成。这个箭头指示个体AP的发作。显示了十次试验的平均轨迹。条形图比较布顿地区(c（c）)，单个AP-voked Ca²⁺响应幅度(d日)，单个AP-voked Ca²⁺响应衰减时间常数(e（电子）)，爆发的AP-voked Ca²⁺响应幅度(（f）)和Ca²⁺响应总和比(克)图中所示为同一轴突上的AA型和PF型轴突之间，从10个轴突上16对轴突进行测量

接下来，我们想确定位于分子层不同层的Bouton是否在钙动力学上表现出差异。我们比较了位于分子层内三分之一的波顿和位于分子层另三分之一处的波顿。以交错方式进行了内外分子层波顿的实验。再一次，我们用一个由单一脉冲和一系列脉冲组成的刺激在肺泡中诱发动作电位诱导的钙瞬变(图4c、d)并连续测量了三个相邻波顿的钙瞬变(图4a、b). 与之前的解剖学研究一致，我们发现内分子层的香肠与外分子层的香肠相比尺寸稍大(图4g). 分子内外层的弹性体在单峰振幅上相似(图4e)，突发峰值振幅(图4f)、和总和比率(图4i). 然而，令人惊讶的是，内分子层的波顿衰减时间常数小于外分子层的波顿衰减时间常量(图4h)表明钙在分子内层的清除率较高。同样，在存在突触阻滞的情况下也得到了类似的结果(补充图4). 由于内泡比外泡稍大，所以内分子层泡中钙清除率较高的发现出乎意料(图4h)这意味着表面积与体积的比值较小，因此清除率较低。此外，这一结果不能用钙结合染料在轴突中的不同负荷来解释，因为形态染料在内耳和外耳中的平均像素值是相似的(图4j)这表明染料在内层和外层的浓度相等。因此，我们的数据表明，内分子层中的泡状物清除钙的效率高于外层，这可能会影响突触特性，例如短期可塑性。

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图4

位于分子外层的平行纤维（PF）束表现出较慢的动作电位（AP）诱发的Ca²⁺响应衰减动力学比内部分子层中的响应衰减动力学。一,b条Z投影共焦叠加图像显示位于分子内层的染料负载PF(一)和外分子层(b条)分别为。钙²⁺对位于PFs上的三个单独的发作依次进行成像，如红色、黄色、和蓝色虚线此共焦叠加图像是通过求和像素强度投影的。c、 d日代表性AP-voked Ca²⁺从内分子层相同PF上的三个相邻波顿测得的瞬态(一)和外分子层(b条)绘制为ΔF类/F类随着时间的推移。钙²⁺由一个单独的AP组成的协议引发了瞬态，500毫秒后，四个AP以100 Hz的频率爆发箭头表明个别AP的发病。显示了十次试验的平均轨迹。条形图比较(e（电子）), (（f）), (小时)、和(我)条形图是否显示单个AP-voked Ca²⁺响应幅度(e（电子）)，爆发的AP-voked Ca²⁺响应幅度(（f）)，单个AP-voked Ca²⁺响应衰减时间常数(小时)和Ca²⁺响应总和比(我)显示了位于分子内外层的PF键之间。位于外分子层的PF波顿显示出较大的单AP-voked Ca²⁺响应衰减时间常数比分子内层的响应衰减时间常量(小时)表明衰减动力学较慢。克 条形图比较位于内外分子层的PF波顿的波顿面积。j个 条形图显示位于内分子层和外分子层的PF波顿的平均灰度值。每组对7个PF中的21个肺泡进行量化

讨论

我们测量了小脑PF中单个突触前神经束的钙动力学，发现单个神经束在峰值钙内流和钙清除率方面有很大变化。钙内流峰值与肺泡容积无关，而肺泡容积越大，钙清除速度越慢。在单动作电位刺激期间钙清除率较低的较大发作在突发动作电位刺激期间也往往表现出双指数钙清除曲线。我们也没有发现PF和AA发作的钙清除动力学有任何显著差异。具体而言，AA和PF波顿的钙瞬变表现出相似的单峰振幅、衰减时间常数、突发峰值振幅和总和比。最后，我们发现，尽管内分子层中的Bouton具有更大的体积，但位于内分子层的boutons与位于外分子层的bouton相比，具有更高的钙清除率。除了部分双指数钙清除率数据外，我们在完全突触阻断下的发作中获得了基本相似的结果，这表明这些特性是颗粒细胞发作固有的，与网络效应无关。对上述发现的警告是，仅对T型接头500μm范围内的AA和PF结核进行了采样。

我们的发现与之前的一项研究一致，该研究发现PF神经束中的钙动力学存在明显的异质性，即使神经束位于单个轴突上[28]. 令人惊讶的是，我们发现这种异质性与波顿的大小无关。单室模型预测，假设突触前膜中存在恒定密度的钙通道和转运蛋白，表面积与体积比较低的较大肺泡与较小肺泡相比，应具有较小的钙瞬态峰值和较慢的钙清除率。大小肺泡表现出相似的钙瞬态峰值，这一事实表明，可能通过改变单个肺泡的钙通道和转运蛋白密度，或通过肺泡亚群中存在的内部钙储存，存在使不同大小肺泡中钙内流正常化的机制。其他因素，如突触后树突状隔或PC间的异质性也可能是钙动力学变化的原因。突触前钙动力学的异质性可能导致突触传递的异质性，并可能影响该突触的短期和长期可塑性。

此外，我们观察到，作为对动作电位爆发的反应，钙瞬变有时表现出双指数衰减。许多先前的研究已经证明，大的或长时间的钙瞬变，特别是由动作电位序列诱发的钙瞬变性，显示出双相衰变曲线，而由单动作电位诱发的小的钙瞬变则显示出单指数衰变。虽然这一现象尚未被广泛描述，但已经提出了一些机制，包括缓冲非线性[32]钙挤压的钙依赖性调节[33]钙转运蛋白的内在非线性，以及钙向相邻细胞的扩散[34]. 尽管这种现象的机制尚不清楚，但鉴于其在许多不同的准备和突触中普遍存在，双相衰变很可能构成一种广泛而基本的钙清除生理机制，钙清除是由高钙内流激活的。

AA和PF突触在小脑功能中的作用一直是一个备受争议的话题。虽然一些研究表明，与PF输入相比，AA输入对PC具有更强的突触驱动力，但其他研究发现两种类型的突触之间没有差异。在这项研究中，我们发现AA和PF在单次和突发动作电位诱发的钙内流和清除方面没有显著差异。钙动力学的这种相似性表明，AA和PF突触的突触前效能没有差异，这与以前研究AA-PC和PF-PC突触单一传递的研究基本一致[15,16]. 虽然AA和PF突触的功能等效性似乎与许多体内研究中发现的生理刺激对PC的斑片状激活不相容，但最近的一项研究发现，当抑制被阻断时，由生理触觉刺激激活的颗粒细胞斑片状现在会激活一排PC，结果表明，AA和PF突触具有相似的突触强度，PC的斑片状激活不是因为AA输入更强，而是因为前馈抑制[35].

最后，我们发现位于内分子层的PF泡比位于外分子层的泡具有更高的钙清除率，这是令人惊讶的，因为单室模型预测内分子层较大的泡应该具有更低的钙清除速率。我们相信，我们的发现是迄今为止首次证明位于小脑分子层不同区域的脑泡之间存在功能差异。在这些发现之前，有几项研究表明PF在内外分子层中存在许多解剖学差异。与分子外层的PF相比，分子内层的PF更短、更厚，并且具有更大的隆起[17,20]. 不同区域的PF来自不同的颗粒细胞、不同中间神经元上的突触以及PC树突树的不同区域。我们的研究结果表明，这些解剖差异反映在不同层的骨痂之间的功能差异。这种层特异性的功能差异可能是对小脑不同输入产生的信息进行差异处理的机制。

结论

小脑学习的经典理论假设所有PF-PC突触的性质都是相同的。我们的发现表明，必须改变这些理论模型，以考虑到这些突触特性的异质性。突触特性的异质性可能是在同一电路中编码不同形式学习的生理基础。例如，小脑参与多种形式的运动学习。一些学习范式，如眨眼条件反射，伴随着PF-PC突触中的长期抑制和突触消除，而其他学习范式，例如杂技训练，伴随着长期增强和突触形成。为了使不同学习形式的记忆痕迹不相互干扰，它们可能作用于PF-PC突触的不同亚群。波顿之间钙动力学的差异可能导致突触效能和可塑性的异质性，这可能有助于提高大脑的计算能力。

补充材料

致谢

脚注

工具书类