成人出生的齿状颗粒细胞支持海马细胞群的活动

齿状回(DG)是哺乳动物大脑中支持新记忆编码的区域。这个大脑区域是海马体结构的一部分，海马体是一组参与重要记忆功能的大脑区域。

过去的神经科学研究表明，在哺乳动物的整个生命周期中，DG会产生调节信息流入海马体的细胞，即成人出生的齿状颗粒细胞(abDGCs)。尽管对这些细胞的作用进行了广泛的研究，但它们对下游放电动力学(即它们发起的神经元反应)的贡献仍然知之甚少。

牛津大学MRC脑网络动力学小组的研究人员最近进行了一项研究，调查abDGCs如何促进海马体神经元的功能和活动，海马体是大脑中学习和记忆的中心区域。他们的研究结果发表在自然神经科学研究表明，在处理新刺激和将其编码为记忆的过程中，abDGCs调节海马区神经元数量的峰值。

“尽管之前对成年出生的齿状颗粒细胞的功能进行了许多研究，但它们对行为动物的种群活动模式的贡献仍然难以捉摸，”进行这项研究的研究人员之一斯蒂芬·b·麦克休(Stephen B. McHugh)在接受《医学快讯》采访时表示。欧宝娱乐地址“我们想要确定其他人会发生什么海马神经元当你激活或沉默abDGCs时，即发现它们如何影响整个海马网络活动。”

麦克休和他的同事在成年老鼠身上进行了实验。他们使用光遗传学的方法来瞄准小鼠的abDGCs，这是一种利用光和基因工程技术来控制这些神经元活动的策略。他们使用光敏蛋白专门针对这些细胞，这使得他们可以用光学标记它们并操纵它们的活动。

“同时，我们记录了三个海马区域的神经元活动齿状回当老鼠探索熟悉的和新的环境时，CA3和ca1就会发生变化，”McHugh解释说。“我们还记录了新物体识别任务中的神经元活动和行为，以确定沉默abDGCs是否影响新奇偏好。”

麦克休和他的同事进行的实验得出了非常有趣的结果。最值得注意的是，研究人员发现成年老鼠老鼠的大脑有更高的放电率，尤其是在探索新环境时。尽管如此，这些细胞似乎携带的较少空间信息这表明它们比海马体中的其他神经元更不可能是所谓的“位置细胞”(即，当动物探索其环境的特定区域时激活的神经元)。

“基本上，我们观察到成熟的颗粒细胞他们是安静的内向者，而abdgc则是吵闹的外向者。”“其次，我们发现abDGCs在放电时更有节奏(与θ波振荡耦合更紧密)，它们的放电驱动其他海马神经元的活动，特别是抑制兴奋神经元放电的中间神经元。”

有趣的是，研究人员的发现表明，abDGCs在整个海马体的给定时间点上影响同时活跃的神经元的比例(即，正在进行的海马体种群活动的稀疏程度)。这种影响似乎是双向的，这意味着当abDGCs被激活时，海马种群活动的稀疏性增加，而当它们被抑制时，稀疏性降低。

McHugh补充说:“这种稀疏性的丧失会对记忆产生影响，因为抑制abDGCs会损害对象的新奇偏好。”“因此，稀疏的群体活动似乎是有效的海马‘神经元处理’的一个关键特征，而稀疏性的丧失可能是阿尔茨海默病等疾病的记忆问题的基础与abDGCs数量的减少有关．"

在未来，该研究团队收集的发现可能为更多研究abDGCs对海马种群活动稀疏性的影响铺平道路。这可能导致关于abDGCs在促进健康记忆编码和检索方面的作用的新的重要发现，这反过来可能有助于更好地理解与之相关的情况内存障碍。

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