現(xiàn)在來自冷泉港實驗室（CSHL）的一項新研究揭示了一種叫做VIP中間神經(jīng)元的抑制性神經(jīng)元，在大腦皮層的多個區(qū)域內(nèi)專門負責(zé)抑制其他的抑制性神經(jīng)元，并且其是在特異的行為條件下發(fā)揮所有神經(jīng)元均在同一網(wǎng)絡(luò)中相互連接這一功能。
 

    這項新研究發(fā)現(xiàn)當VIP中間神經(jīng)元受到激活時，會解除對主神經(jīng)元細胞的抑制，由此提高它們的反應(yīng)。就像調(diào)光開關(guān)能夠微調(diào)光強度，其對皮層處理提供了另一層的控制。

    領(lǐng)導(dǎo)這一神經(jīng)科學(xué)家小組的是冷泉港實驗室的副教授AdamKepecs，相關(guān)研究在線發(fā)表在10月6日的《自然》（Nature）雜志上，表明了表達血管活性肽（VIP）的神經(jīng)元在聽覺皮層和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)提供了去抑制作用。

    研究人員利用了CSHL教授Z.JoshHuang開發(fā)的分子標記技術(shù)，在廣泛多樣的皮層神經(jīng)元中挑出了表達VIP的神經(jīng)元。隨后，Kepecs研究小組采用先進的光遺傳學(xué)技術(shù)，用彩色編碼激光特異地激活了VIP神經(jīng)元。通過對行為動物進行電生理記錄監(jiān)控這些細胞的活性，研究人員研究了它們的功能，并在體外檢測了它們的回路特性。

    這些VIP神經(jīng)元就是長期以來尋找的“去抑制”神經(jīng)元細胞：它們抑制了其他類型的抑制性神經(jīng)元；但卻沒有直接在大腦中引起興奮。Kepecs博士和同事們認為，VIP神經(jīng)元介導(dǎo)的這種去抑制調(diào)控代表了大腦皮層中一個基本的“模體”。

    神經(jīng)興奮和去抑制之間的差別有點類似于踩下油門和松開剎車。Kepecs博士解釋說，專門負責(zé)松開剎車的這些細胞，為在興奮和抑制之間取得平衡提供了一種工具。Kepecs將這一功能稱之為“增益調(diào)制”（gainmodulation），有點像調(diào)光開關(guān)提供微調(diào)控制。

    研究小組想知道在行為過程中VIP神經(jīng)元何時會被激活，換句話說，就是這一“皮層調(diào)光開關(guān)”何時會被啟用？為了獲取這一問題的答案，科學(xué)家們在小鼠做出簡單決定，識別不同音高的聲音時，對VIP神經(jīng)元進行了記錄。當小鼠做出正確選擇時，它們會贏得一滴水；而做出錯誤選擇時，會吹入一陣柔風(fēng)。令人驚訝地是，研究人員發(fā)現(xiàn)在聽覺皮層，這一處理聲音的區(qū)域，VIP神經(jīng)元被獎賞和懲罰所激活。因此，這些神經(jīng)元似乎介導(dǎo)了增強效應(yīng)，上調(diào)了主神經(jīng)元細胞。

    Kepecs說：“將特異的神經(jīng)元類型與明確的行為聯(lián)系到一起非常的困難。這些研究結(jié)果有可能將VIP神經(jīng)元在增益控制中的回路功能，與一種重要的行為功能：學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)了起來。”