学习在一项皮层内微刺激任务中诱导依赖于激活机制的神经可塑性

电微刺激能够以高分辨率调控神经回路，用于因果性研究和受损功能的恢复；然而，对人工激活的反应如何随学习而演变仍不清楚。在此，我们采用一项检测任务，并将用于稳定皮层内微刺激（ICMS）的超柔性电极与纵向成像和电生理记录相结合，在数周的学习过程中追踪单细胞及群体水平的反应。随着学习的进行，检测阈值降低，表明发生了可塑性。长期成像显示，在固定电流下，刺激诱发的招募范围扩大，而作为行为反应基础的神经元数量则持续保持一致。一部分对学习敏感的细胞增强了调制并缩短了反应潜伏期。电生理记录进一步区分出两种适应形式：直接被激活且与脉冲锁定的神经元增强了其兴奋性，而经多突触招募的神经元则在数量上增加，并能够预测行为结果。这些结果表明，ICMS任务中的学习通过依赖于激活机制的可塑性重塑皮层回路，强调了需要采用能够同时适应细胞内在特性和网络动力学的刺激范式。

电微刺激能够以高分辨率调控神经回路，用于因果性研究和受损功能的恢复；然而，对人工激活的反应如何随学习而演变仍不清楚。在此，我们采用一种检测任务，并结合超柔性电极进行稳定的皮层内微刺激（ICMS），配合纵向成像与记录，在数周学习过程中追踪单细胞及群体水平的反应。随着学习的进行，检测阈值下降，提示发生了可塑性。慢性成像显示，在固定电流下，刺激诱发的募集范围扩大，而支撑行为反应的神经元数量则保持一致。一部分对学习敏感的细胞增强了调制并缩短了反应潜伏期。电生理记录进一步区分了两种适应形式：直接激活、与脉冲锁定的神经元增强了其兴奋性，而经多突触募集的神经元则在数量上扩增，并且能够预测行为结果。这些结果表明，ICMS任务中的学习通过依赖于激活机制的可塑性重塑皮层回路，并凸显了需要采用能够同时适应细胞内在特性与网络动力学的刺激范式。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.05.730421v1?rss=1

🏷️ 皮层内微刺激 神经可塑性 学习诱导 纵向成像 电生理记录 皮层回路