探秘抑制性调节的非凡 “魔力”：解锁癫痫样放电调控新策略

为解决抑制性调节在大脑疾病中出现的不寻常作用及对兴奋 - 抑制平衡的挑战问题，研究人员开展了关于抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）和自突触（autapse）的不寻常和常见作用及其合作的研究。结果发现二者不同的作用及合作方式，为调控癫痫样放电和脑部疾病提供了新途径。

　　在近期的实验中，人们观察到抑制性调节存在一些不寻常的作用，这与它抑制神经元放电活动的常见作用不同。例如，抑制性自突触能够提高中间神经元的放电频率，而在高膜电位和细胞外钾离子（K⁺）浓度条件下，抑制性中间神经元会增强锥体神经元的放电，使其达到癫痫样放电水平，这为脑部疾病提供了新的潜在病因，也对兴奋 - 抑制平衡理论构成了挑战。在本文中，研究人员通过计算模型对这些不寻常作用、常见作用及其相互协作进行了研究。首先，具有快速（而非缓慢）衰减的突触电流的抑制性中间神经元发挥了不寻常的作用，研究人员揭示了这一作用的复杂过程。与缓慢衰减相比，快速衰减的抑制性突触电流足够强大，能在低膜电位时使神经元沉默，导致长时间的沉默状态，当神经元恢复放电时，细胞外钾离子浓度升高，从而引发了放电与钾离子浓度之间的正反馈，进而诱导癫痫样放电。其次，具有快速（而非缓慢）衰减的抑制性自突触电流对中间神经元放电频率有增强作用。缓慢衰减的自突触电流在动作电位下降阶段会引起较弱的钾离子电流，导致动作电位提前发放。最后，研究人员还发现了抑制性中间神经元和自突触常见与不寻常作用之间的不同协作方式。特别地，具有显著不寻常作用的快速自突触能够逆转抑制性中间神经元的常见作用，促使神经元放电转变为癫痫样放电；而具有显著常见作用的缓慢自突触则能逆转抑制性中间神经元的不寻常作用，使癫痫样放电恢复为正常的神经元放电状态。这些研究结果解释了抑制性调节的不寻常作用，为调控癫痫样放电和脑部疾病提供了多种可行的措施。