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华中科技大学李浩洪团队阐明视觉刺激诱发V1脑区θ振荡的具体神经机制

已有 602 次阅读 2020-11-25 08:45 |个人分类:小柯生命|系统分类:论文交流

大脑对信息的处理依赖于不同频率电活动神经元群体之间的相互作用。这些电活动导致的神经元振荡被认为是感觉信息处理、运动控制、记忆认知等多种功能的基础。视觉系统内的神经元振荡活动与视觉信息处理、多脑区同步化、选择性注意力以及工作记忆等脑功能相关。

 

形式多样的初级视觉皮层(primary visual cortex, V1)神经振荡被认为是处理视觉刺激所携带的时空信息的基础。皮层脑区不同亚型的γ-氨基丁酸(GABA)能神经元参与调节不同频率神经元振荡。视觉刺激增强V1脑区θ振荡,但是具体的调节机制并不清楚。


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图1 视觉刺激增强V1脑区θ振荡。


北京时间2020年11月25日凌晨0时,华中科技大学李浩洪教授团队在Cell Reports发表论文,采用在体局部场电位记录、光电极记录以及光遗传操纵等技术阐明了视觉刺激诱发V1脑区θ振荡的具体神经机制。


该团队发现视觉刺激增强V1脑区θ振荡(图1);视觉刺激增强生长激素抑制素阳性(SOM)神经元和小清蛋白阳性(PV)神经元发放θ相位锁定,刺激激活SOM神经元,但抑制PV神经元;失活SOM神经元削弱视觉刺激诱发的θ振荡;节律性激活SOM神经元增强θ振荡。


该论文阐明了视觉刺激诱发V1脑区θ振荡的局部神经环路机制,有助于理解V1脑区不同频率神经振荡的产生机制(图2)。


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图2 V1脑区θ振荡产生机制示意图。


李浩洪教授为本文的通讯作者,博士黄鹏程和向心宽为本文的共同第一作者,博士陈昕枫为参与作者。本研究获得国家自然科学基金项目、国家创新研究群体科学基金项目以及武汉光电国家研究中心主任基金项目的资助(图3)。


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图3

 

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108415




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