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小脑皮层对感觉信息传递机制的研究再获新的进展
2012-05-28 阅读次数:

小脑皮层对感觉信息传递机制的研究再获新的进展

延边大学细胞功能研究中心主任、生理学与病理生理学教研部学科带头人邱德来教授带领的团队在哺乳动物小脑皮层感觉信息传递与整合机制研究方面又取得了新进展,研究成果(题目:Roles of Molecular Layer Interneurons in Sensory Information Processing in Mouse Cerebellar Cortex Crus II) 已经发表在生物学二类期刊《公共科学图书馆—综合》(PLoS ONE, 7(5): e37031, 2012)。

小脑皮层由分子层、浦肯野细胞层和颗粒细胞层组成,主要参与运动学习与运动调节功能。分子层内主要存在二类中间神经元即篮状细胞和星型细胞,它们分别与浦肯野细胞的胞体和树突形成突触联系,通过释放抑制性神经递质(GABA)对浦肯野细胞产生环胞体抑制和树突抑制。由于分子层中间神经元和浦肯野细胞都同时接受由平行纤维传来的信息,因此,传统理论认为外部信息传入小脑皮层引起浦肯野细胞先兴奋后抑制。本团队前期研究发现感觉刺激导致浦肯野细胞抑制并伴有动作电位停顿现象,只有在阻断GABAA受体活性后感觉刺激才可以诱发浦肯野细胞兴奋(PLoS ONE, 6(7): e22752, 2011)。近期研究表明感觉刺激诱发浦肯野细胞完全抑制的原因是:分子层中间神经元对感觉刺激的反应速度比浦肯野细胞快而敏感,因此,在浦肯野细胞没有达到兴奋阈值之前,中间神经元首先兴奋,产生动作电位,导致浦肯野细胞产生环胞体和树突抑制,说明传统理论存在严重缺陷。本研究成果在世界上首次证明并阐述了中间神经元(尤其是篮状细胞)在感觉信息传递中的重要地位,必将引起学术界对小脑皮层分子层中间神经元在小脑运动学习与运动调节功能中的作用产生一个全新的认识,对今后有关小脑皮层中间神经元的研究产生深远的影响,使我国在小脑皮层感觉信息突触传递与运动调节理论方面的研究走在了世界的前列,也使我们的在体膜片钳技术得到了世界学术界的进一步认可。

本工作得到国家自然科学基金的资助。

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