5-HT3受体激活抑制海马CA1区的γ振荡

【摘要】：γ振荡被证实在脑的认知和记忆功能中起重要的作用。现有理论认为γ振荡是由小清蛋白阳性(PV positive)快速放电的抑制性中间神经元的同步性活动产生的。它通过对锥体神经元节律性的抑制产生一个有效兴奋的狭窄窗口导致了神经网络的同步性活动。5-HT3受体表达在另一类CCK阳性中间神经元上,参与学习和记忆过程。本课题以电生理方法运用GAD67,5-HT3细胞GFP标记的小鼠研究海马CA1区5-HT3受体如何通过中间神经元调节carbachol诱导的γ振荡。我们的结果显示5-HT3受体激动剂m-CPBG抑制CA1区的γ振荡。而在5-HT3受体KO小鼠脑片的CA1区,m-CPBG对γ振荡的抑制作用消失。进一步的实验发现,m-CPBG增大5-HT3中间神经元的后超级化电位(AHP),降低该神经元的放电频率。这种作用依赖于Ca~(2+)和低电导的钙激活的钾通道(SK-channel)。5-HT3中间神经元放电频率的降低使其对PV中间神经元的抑制性传入减少,从而导致PV中间神经元放电频率增加。但这些增加的放电位相与神经网络γ谐振的位相不相偶联,表现为位相随机分布的非同步化放电。PV中间神经元低同步化的放电最终导致神经网络的γ谐振的幅度降低。此外,5-HT3中间神经元和锥体神经元的放电也均表现为低同步化。以上结果提出了5-HT3中间神经元通过改变对PV中间神经元的传入抑制调节γ谐振的新机制。该机制可能存在于5-HT3受体参与的认知功能的调节。