纹状体新细胞群的突触连接

卡罗琳斯卡研究所神经科学系的一项新研究表明，基底神经节中存在一个新的神经元群体，负责GABA和乙酰胆碱这两种神经递质之间的相互作用。这项研究最近发表在《细胞报告》上。

　　

纹状体是基底节的主要输入结构，基底节是一个涉及多种感觉运动功能和强化学习的大脑区域。99%的纹状体神经元是抑制性GABA能细胞，唯一的例外是胆碱能中间神经元的数量神经科学系教授、该研究的主要作者吉拉德·西尔伯格（GiladSilberberg）解释说：“在以前的研究中，我们已经展示了胆碱能中间神经元和多巴胺系统之间的相互作用，而这里我们重点关注纹状体中胆碱能和GABA能系统之间的相互作用。”纹状体受到乙酰胆碱的强烈调节，帕金森病的早期治疗基于胆碱能系统。胆碱能中间神经元在帕金森病、亨廷顿病和各种形式的运动障碍中的活动都发生了改变。

Tokarska和Silberberg描述了纹状体中间神经元表达Chrna2的特性，Chrna2是烟碱α2受体亚单位的编码基因。通过膜片钳记录，他们发现纹状体Chrna2中间神经元形成了不同的神经元群体，这与其他大脑区域的Chrna2神经元不同（1）。然后，利用光遗传学，他们在纹状体网络内绘制突触输出（2）和输入（3）。图片：安娜·托卡斯卡，吉拉德·西尔伯格Silberberg实验室的博士生、该研究的第一作者安娜·托卡斯卡（AnnaTokarska）说：“在这里，我们想研究胆碱能活动如何通过尼古丁受体（乙酰胆碱的一种特殊受体）影响纹状体活动。”

“为了做到这一点，我们使用转基因小鼠，通过Chrna2基因标记表达这些烟碱受体的纹状体中间神经元。然后，我们可以使用包括膜片钳和光遗传学在内的多种方法来表征这些神经元及其在纹状体中的突触连接”，她继续说道纹状体Chrna2中间神经元群非常多样，至少包括三个具有不同解剖和电特性的主要亚群。其中一个群体特别感兴趣，表现出新的特征，包括对乙酰胆碱的强烈反应这一研究领域的未来步骤将是对这一人群进行更详细的研究，包括其与纹状体功能和功能障碍的关系表达α2烟碱受体亚单位的GABA能中间神经元在纹状体微电路中功能整合。