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短时程可塑性（short-term plasticity, STP）是指两个神经元之间连接强度随近期神经元活动历史而发生的瞬时波动。STP塑造了神经递质传递的时间动态，并在神经环路计算中发挥重要作用。传统上，人们通常在离体条件下，于突触水平或突触前神经元向突触后神经元的脉冲传递水平对其进行经典定量。然而，在体条件下，STP过程中突触后树突反应与脉冲传递之间的确切关系仍不清楚。在本研究中，我们对小鼠视网膜—上丘通路中突触后树突反应的STP（通过突触后场电位，postsynaptic field potential, PFP测量）以及脉冲传递的STP进行了联合表征。我们发现，该通路主要表现为易化型STP：当第二个突触前脉冲在25 ms内出现时，其诱发的PFP更大，因此相较于第一个突触前脉冲所引发的反应，也会产生更高的突触后放电率。PFP和脉冲传递均表现出短时程易化，但程度不同，其中脉冲传递的易化强于PFP。PFP和脉冲传递还表现出不同衰减时间常数的易化，这表明二者之间存在非线性关系。有趣的是，先前发生的一个突触后脉冲在接收随后的突触前输入时，也可对脉冲传递诱发幅度相近但持续时间更长的易化。然而，PFP的STP并不依赖于先前的突触后脉冲，这提示这种持续时间更长的突触后易化具有非突触起源。总体而言，我们的结果表明，视网膜—上丘通路的STP表现出三个不同阶段：1）突触后树突反应的弱突触性易化；2）脉冲传递的强突触性易化；3）脉冲传递中持续时间更长的非突触性易化。借助计算模型，我们表明第二个STP阶段直接继承自第一个STP阶段，而第三个STP阶段的出现则需要两种具有不同时间常数、彼此对立的非突触机制。这些发现直接证明了突触性与非突触性STP可在体内共存，为大规模测量这些STP铺平了道路，并为监测行为动物神经环路中的信息传递提供了手段。
短时程可塑性（short-term plasticity, STP）是指两个神经元之间连接强度随近期神经元活动历史而发生的瞬时波动。STP塑造了神经递质传递的时间动态，并在神经环路计算中发挥重要作用。传统上，人们通常在离体条件下，于突触水平，或于突触前神经元向突触后神经元的脉冲传递水平，对其进行经典量化。然而，在体条件下，STP过程中突触后树突反应与脉冲传递之间的确切关系仍不清楚。在本研究中，我们对小鼠视网膜—上丘通路中突触后树突反应的STP和脉冲传递的STP进行了联合表征；其中，突触后树突反应通过突触后场电位（postsynaptic field potential, PFP）测量。我们发现，该通路主要表现为易化型STP：当第二个突触前脉冲在25 ms内出现时，其诱发的PFP更大，因此相较于第一个突触前脉冲所引发的反应，也会导致更高的突触后放电率。PFP和脉冲传递均表现出短时程易化，但程度不同，其中脉冲传递的易化强于PFP。PFP与脉冲传递还表现出不同衰减时间常数的易化，这表明二者之间存在非线性关系。有趣的是，先行的一个突触后脉冲在随后接收到突触前输入时，也可对脉冲传递诱导出幅度相近但持续时间更长的易化。然而，PFP的STP并不依赖于先行的突触后脉冲，这提示这种持续时间更长的突触后易化具有非突触性来源。总体而言，我们的结果表明，视网膜—上丘通路的STP包含三个不同阶段：1）突触后树突反应的弱突触性易化；2）脉冲传递的强突触性易化；3）脉冲传递中持续时间更长的非突触性易化。借助计算模型，我们表明，第二个STP阶段是第一个STP阶段的直接继承结果，而第三个STP阶段的出现则需要两种具有不同时间常数、彼此对抗的非突触性机制。这些发现直接证明了在体条件下突触性与非突触性STP可以共存，为大规模测量这些STP铺平了道路，并为监测行为动物神经环路中的信息传递提供了手段。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.11.731703v1?rss=1
🏷️ 短时程可塑性 突触传递 视网膜-上丘通路 突触前后协同 在体电生理 计算建模