大脑中许多功能区呈现不同形式的神经网络振荡活动,它们反映群体神经元的同步活动以及大脑的不同功能状态。这些不同形式的振荡活动分别在大脑处理、传递和整合感觉信息,巩固记忆,以及一些高级认知活动中发挥重要的作用,调制神经网络活动的振荡特性是实现脑功能的可能机制之一。研究表明海马区的γ振荡与记忆的储存和恢复密切相关,由于探测方法的限制,γ振荡的研究难以开展,目前γ振荡产生机制和规律还知之甚少。本研究采用一种高时空分辨快速钙成像与电生理记录相结合的方法的观测到海马脑片上药物诱导的γ振荡的产生和传播规律。这一结果不仅研究了γ振荡中锥体神经元和胶质细胞的钙信号的传播,建立γ振荡的产生与各种神经细胞钙信号的时空关联;而且揭示γ频率振荡的传播模式和其影响因素,并绘制出了神经功能激活中的有向神经网络。本项目为研究神经活动的稳态过程、复杂性以及信息加工等基本过程提供了新的思路,对认识脑功能有重要意义。
英文主题词hippocampus; γ oscillation; two-photon fluorescence microscopy; calcium imaging