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大脑的语言由神经元活动的时间模式加以表达，而单个突触则通过不同形式的突触动力学对其进行解读。尽管已有研究提出，谷氨酸能突触采用少数几种在功能上彼此不同的短时程可塑性（short-term plasticity，STP）类型，并且这些类型与遗传身份大致对应，但GABA能突触动力学的功能组织仍不明确。在此，我们探讨GABA能动力学的多样性究竟是聚集为离散的功能类型，还是构成一个连续谱，以及这种功能组织是否同样与遗传身份相对应。基于艾伦研究所（Allen Institute）突触生理学数据集，结合机器学习与突触建模，我们提出证据表明，抑制性动力学组织为一个功能连续谱，其中存在彼此重叠的模式，并分别对应于不同的遗传身份。该连续谱跨越从副肌钙蛋白（Parvalbumin，Pvalb）到血管活性肠肽（Vasoactive Intestinal Peptide，VIP）突触前神经元，而生长抑素（Somatostatin，Sst）神经元构成其中的中间类别。在这三类中，大多数抑制性突触要么表现出强烈的短时程抑制，要么表现出一种双相可塑性形式，即在较高刺激频率下呈现易化，而在较低刺激频率下呈现短时程抑制。然而，与Pvalb突触相比，更高比例的Sst和VIP突触表现出仅限于高频条件下的短时程抑制，或表现出持续性的易化。当与兴奋性突触动力学的功能亚型相结合时，这一抑制性连续谱完善了一个用于理解皮层微回路中信息流动的统一框架，并推进了通过考察其组成部分的组织方式来解释回路功能这一由来已久的研究努力。
大脑的语言由神经元活动的时间模式所表达，而单个突触则通过不同形式的突触动力学对其进行解读。尽管已有研究提出，谷氨酸能突触采用少数几种在功能上彼此不同的短时程可塑性（STP）类型，且这些类型与遗传身份大致对应，但GABA能突触动力学的功能组织仍然不明确。在此，我们探究GABA能动力学的多样性是否同样聚集为离散的功能类型，抑或构成一个连续谱，以及这种功能组织是否也与遗传身份相一致。基于艾伦研究所突触生理学数据集（Allen Institute Synaptic Physiology Dataset），结合机器学习与突触建模，我们提出证据表明，抑制性动力学组织为一个功能连续谱，其中与不同遗传身份相对应的模式彼此重叠。这一连续谱从小清蛋白（Parvalbumin, Pvalb）突触前神经元延伸至血管活性肠肽（Vasoactive Intestinal Peptide, VIP）突触前神经元，而生长抑素（Somatostatin, Sst）神经元构成其中的中间类别。在这三类中，大多数抑制性突触要么表现出强烈的短时程抑制，要么表现出一种双相可塑性形式，即在较高刺激频率下呈现易化，而在较低刺激频率下呈现抑制。然而，与Pvalb突触相比，Sst和VIP突触中有更高比例表现出仅限于高频条件下的抑制，或持续性的易化。当与兴奋性突触动力学的功能亚型相结合时，这一抑制性连续谱补全了一个用于理解皮层微回路中信息流动的统一框架，并推进了长期以来通过考察回路组成成分的组织方式来解释回路功能的努力。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.731181v1?rss=1
🏷️ GABA能突触 短时程可塑性 遗传身份 抑制性神经元 皮层微回路 机器学习