两个故事的叙述：星形胶质细胞对突触抑制和促进的调节
摘要：短期突触前可塑性是指突触信息传递幅度的变化，即在突触前刺激下神经元的放电活动发生改变，神经递质释放的量在几秒钟内产生变化。尽管已经达成共识认为突触强度的改变对神经计算至关重要，但在体内的表达方式仍不清楚。最近的实验研究表明，胶质细胞，尤其是海马中的星形胶质细胞，能够调节短期可塑性，但其潜在机制尚不清楚。在这里，我们使用一个生物物理逼真的计算模型来研究星形胶质细胞对短期可塑性调节的特性。模型的均值场分析揭示了星形胶质细胞可能介导违反直觉的效应。根据表达的突触前信号通路的不同，星形胶质细胞可能全局抑制或增强突触传递：在星形胶质细胞存在时，释放的神经递质量暂时比其不存在时少或多。但这种全局效应通常与对偶脉冲的局部效应共存：在释放减少的星形胶质细胞下，大多数对偶脉冲变得容易产生促进，而在释放增加的星形胶质细胞下，对偶脉冲抑制变得明显。此外，我们还展示了星形胶质细胞胞内Ca2+振荡的频率控制了星形胶质细胞对短期突触可塑性的影响。我们的模型解释了一些尚未解决的实验观察结果，并揭示了星形胶质细胞胶质递质传递可能是短期对偶脉冲抑制和促进之间的一种暂时开关。这种可能性对神经脉冲处理和突触的信息传递结果有深远的影响。
作者：Maurizio De Pitt`a, Vladislav Volman, Hugues Berry, Eshel Ben-Jacob
论文ID：1112.0639
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2011-12-06