嗅觉学习增强了远程皮层GABA能输入对成年新生神经元的作用。

嗅球（OB）中的成年神经发生促进了结构和功能可塑性，并影响嗅觉感知、学习和记忆。成年期新生颗粒细胞（abGCs）与新生期产生的对应细胞相比，表现出独特的形态学、电生理学和突触特性，这提示其在嗅觉加工中具有特殊作用。在嗅球中，此类加工既依赖来自嗅上皮的感觉输入，也依赖自上而下的皮层反馈；后者包括从嗅觉皮层回投至嗅球的谷氨酸能和GABA能投射。尽管已知abGCs能够整合自下而上的感觉输入和自上而下的皮层投射，但皮层GABA能输入与abGCs之间的特异性连接及其功能性影响在很大程度上仍未得到探究。 在本研究中，我们考察了皮层GABA能投射的活动是否受嗅觉学习调节、其如何影响嗅觉行为，以及这些连接是否选择性地影响成熟的abGCs。通过在气味—奖励联结条件化后采用在体光纤光度法，我们发现皮层GABA能投射在学习过程中表现出依赖于气味和奖励的活动。此外，利用光遗传学激活揭示了其功能作用：该激活会损害气味—奖励联结的习得及其反转。离体膜片钳记录表明，嗅觉学习可特异性增强投射至abGCs的皮层GABA能输入，形态学分析进一步证实，学习会增加皮层GABA能突触的数量。这些发现揭示了一种新的机制，即来自嗅觉皮层的自上而下抑制性控制在嗅觉学习过程中选择性地靶向abGCs的活动。我们的结果为abGCs的功能特化及其在适应性嗅觉行为中的作用提供了新的见解。

嗅球（OB）中的成年神经发生有助于结构和功能可塑性，并影响嗅觉感知、学习和记忆。成年生成的颗粒细胞（abGCs）与新生期生成的对应细胞相比，表现出独特的形态学、电生理学和突触特性，这提示其在嗅觉加工中具有特殊作用。在嗅球中，此类加工既依赖于来自嗅上皮的感觉输入，也依赖于自上而下的皮层反馈；后者包括从嗅觉皮层回投至嗅球的谷氨酸能和GABA能投射。尽管已知abGCs能够整合自下而上的感觉输入和自上而下的皮层投射，但皮层GABA能输入与abGCs之间的特异性连接及其功能性影响在很大程度上仍未得到探索。

在本研究中，我们考察了皮层GABA能投射的活动是否受到嗅觉学习的调节，它们如何影响嗅觉行为，以及这些连接是否选择性地作用于成熟的abGCs。通过在气味-奖赏联结条件化后进行在体光纤光度测量，我们发现皮层GABA能投射在学习过程中表现出依赖于气味和奖赏的活动。此外，利用光遗传学激活揭示了其功能作用，即这种激活损害了气味-奖赏联结的习得和反转。离体膜片钳记录显示，嗅觉学习可特异性增强作用于abGCs的皮层GABA能输入；形态学分析进一步证实，学习会增加皮层GABA能突触的数量。这些发现揭示了一种新的机制：来自嗅觉皮层的自上而下抑制性控制在嗅觉学习过程中选择性地靶向abGCs的活动。我们的结果为abGCs的功能特化及其在适应性嗅觉行为中的作用提供了新的见解。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728424v1?rss=1

🏷️ 嗅觉学习 成年神经发生 嗅球 GABA能投射 光遗传学 新生颗粒细胞