5-HT3受体调节海马γ震荡的细胞机制和功能研究

γ震荡（gamma oscillations, 20-80Hz）是神经网络的同步性活动，构成γ脑电波。γ震荡已被证实是脑认知功能和记忆的基础。而γ震荡失去正常节律，将导致精神或神经系统疾病。现有理论认为，γ震荡的产生是PV阳性快速放电的中间神经元同步抑制作用的结果。但是除此以外，其他类型中间神经元的参与机制还有待阐明。5-HT3受体主要分布在CCK/VIP阳性的中间神经元上，是一种非选择性阳离子通道。本项目将在我们预实验的基础上，从神经网络中不同种类中间神经元的相互调节着手，研究5-HT3受体通过调节CCK/VIP中间神经元的功能，调控PV阳性快速放电中间神经元的放电频率和时间精确性，以及与神经网络γ震荡的时相的相关性。并观察其对相关整体行为的影响。研究结果将有助于认识除PV中间神经元外，CCK/VIP中间神经元对γ震荡的调节机制，并为由于γ震荡失常导致的精神神经疾病的治疗提供有益的信息。

γ震荡（gamma oscillations, 20-80Hz）是神经网络的同步性活动，构成γ脑电波，被证实是脑认知功能和记忆的基础。而γ震荡失去正常节律，将导致精神或神经系统疾病。γ震荡产生的机制目前认为是PV阳性快速放电的中间神经元同步抑制作用的结果。但是除此以外，其他类型中间神经元的参与机制还有待阐明。5-HT3受体主要分布在另一类CCK阳性的中间神经元上，是一种非选择性阳离子通道。本项目从神经网络中不同种类中间神经元的相互调节着手，运用5-HT3aR-EGFP 转基因动物，研究了5-HT3受体通过调节CCK中间神经元的功能，从而调控神经网络的γ震荡。观察到5-HT3受体激动剂m-CPBG明显抑制海马脑片CA1区γ震荡的强度，但震荡频率没有明显改变。进一步的机制研究发现5-HT3受体的激活后，通过增加SK通道依赖的放电频率的适应性调节（spike-frequency accommodation）抑制了CCK 中间神经元的放电，并使之去同步化而不与网络γ震荡的周期相藕联。PV神经元接受的抑制性传入因此减少，导致PV中间神经元的放电频率显著增加，但也表现为去同步化。结果进而引起锥体神经元的放电去同步化，最终导致神经网络γ震荡强度的减弱。该作用不依赖于5-HT3R介导的CCK的释放。该研究揭示了5-HT3受体在神经网络γ震荡调节中的重要作用，并确定了不同类型中间神经元的功能窜化在网络同步性活动中的调控作用。此外，5-HT3受体和γ震荡的功能联系可能对进一步理解神经精神疾病中的认知功能障碍具有提示作用，从而为这些疾病的治疗提供有益的信息。