電活性是神經(jīng)元的基本特征，但科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)這種屬性并不是一成不變的，研究顯示，增強(qiáng)或減弱中間神經(jīng)元的活性，會引發(fā)分子水平上的改變，最終加快或延遲細(xì)胞放電。相關(guān)論文發(fā)表在九月十日的Science雜志上。

“過去我們一直認(rèn)為，神經(jīng)元的身份和屬性主要取決于遺傳學(xué)程序，神經(jīng)元身份一旦確立就不會再發(fā)生改變，”哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Attila Losonczy評論道。“這項(xiàng)研究為我們提供了有力證據(jù)，證明成體大腦中的神經(jīng)元基礎(chǔ)屬性其實(shí)受到活性依賴機(jī)制的調(diào)節(jié)”

中間神經(jīng)元的主要功能是形成神經(jīng)元之間的連接。大多數(shù)中間神經(jīng)元是抑制性的（抑制其他神經(jīng)元的激發(fā)），不過抑制性中間神經(jīng)元還包括很多種亞型。“這是一個(gè)多樣性很高的龐大群體，”這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者，倫敦國王學(xué)院的Oscar Marin說。他和同事對其中的FS PV籃狀細(xì)胞（fast-spiking parvalbumin-expressing basket cell）進(jìn)行了研究，這種細(xì)胞在學(xué)習(xí)過程中起到了重要的作用。FS PV細(xì)胞還可以繼續(xù)分為不同的亞型，有些細(xì)胞立刻激發(fā)，有些則表現(xiàn)出顯著的延遲，Marin解釋道。

研究人員在小鼠大腦皮層中發(fā)現(xiàn)，激發(fā)延遲的FS PV細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子Er81高水平表達(dá)，而快速激發(fā)的細(xì)胞中Er81表達(dá)水平很低。隨后他們建立了缺乏Er81的基因工程小鼠，結(jié)果FS PV細(xì)胞不再表現(xiàn)出激發(fā)延遲，而且介導(dǎo)激發(fā)延遲的鉀離子通道Kv1.1明顯減少。研究還表明，Er81與Kv1.1基因的啟動子區(qū)域互作，可以直接調(diào)控這種該通道的表達(dá)。

進(jìn)一步研究顯示，轉(zhuǎn)錄因子Er81是建立和維持電生理學(xué)屬性所必需的，成體大腦皮層以活性依賴的方式調(diào)控Er81的水平。增強(qiáng)中間神經(jīng)元的活性（通過藥物或訓(xùn)練），Er81陽性細(xì)胞在大腦皮層中的比例降低，激發(fā)延遲的細(xì)胞減少。減弱中間神經(jīng)元的活性則會起到相反的效果。

研究人員指出，在成年小鼠的大腦皮層中神經(jīng)元屬性是動態(tài)改變的，這將對神經(jīng)連接組學(xué)產(chǎn)生重要影響。“神經(jīng)連接組學(xué)旨在通過神經(jīng)元連接來理解神經(jīng)學(xué)機(jī)理”，這類研究通常默認(rèn)神經(jīng)元有固定的身份和功能。Marin認(rèn)為，研究者們現(xiàn)在需要考慮神經(jīng)元屬性的可變性。