前向编程的人类兴奋性神经元网络中癫痫样活动的突触前机制

癫痫是最常见的神经系统疾病之一，但控制发作终止的机制仍知之甚少。尤其是，节律性棘慢波放电为何会在停止前减速，目前尚无解释。在此，我们利用通过定向正向编程分化获得的人源 iPSC 来源兴奋性神经元，在培养的神经网络中报告了一种类似的减速现象。这些网络表现出谷氨酸依赖性的癫痫样“超级爆发”，其节律从约 4 Hz 降至约 2 Hz。结合计算机模拟与体外实验，我们将这一活动模式与突触前囊泡库的层级组织联系起来。嵌套爆发与回收库（RP）相关，而子爆发则与易释放库（RRP）相关。RP 向 RRP 的囊泡转运减速会缩短超级爆发，表明癫痫样动力学在很大程度上依赖于这一转运过程。这些发现将由正向编程细胞衍生的人类神经元网络描绘为癫痫学研究模型，揭示了兴奋性网络中节律性放电的突触前框架。

癫痫是最常见的神经系统疾病之一，然而控制癫痫发作终止的机制仍知之甚少。特别是，节律性棘慢波放电为何会在停止前减速，尚未得到解释。在此，我们利用通过靶向前向编程分化获得的人类 iPSC 来源兴奋性神经元，报告了培养神经元网络中一种类似的减速现象。这些网络表现出依赖谷氨酸的癫痫样“超爆发”，其节律由约 4 Hz 减慢至约 2 Hz。通过结合计算机模拟和体外实验，我们将这一活动模式与突触前囊泡池的层级组织相关联。嵌套爆发与循环池（RP）相关，而子爆发与即刻可释放池（RRP）相关。RP 向 RRP 的囊泡转运减速会缩短超爆发，表明癫痫样动力学在很大程度上依赖于这一转运过程。这些发现表明，由前向编程细胞衍生的人类神经元网络可作为癫痫学研究的模型，并揭示了兴奋性网络中节律性放电的一个突触前机制框架。

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