一种新型的、依赖复杂尖峰簇发的 BCM 样元可塑性形式调控行为时间尺度突触可塑性的诱导

由 root 提交于 周五, 10/16/2026 - 21:02
摘要

Hebb型LTP的诱导可在其他突触产生持久的异突触性LTP诱导抑制。这种形式的元可塑性最初由Bienenstock、Cooper和Munro(BCM)可塑性规则加以形式化,它在突触之间产生竞争性相互作用,被认为有助于记忆形成过程中信息的稀疏编码。值得注意的是,尽管一种被称为行为时间尺度可塑性(behavioral timescale plasticity,BTSP)的非Hebb型、依赖爆发的突触可塑性形式对于海马记忆编码至关重要,但目前对于元可塑性在BTSP中的作用知之甚少。因此,我考察了在小鼠海马脑片CA1区一组突触诱导BTSP是否会改变其他突触的可塑性。研究发现,由EPSP诱发的复杂峰(complex-spike,CS)爆发所诱导的BTSP,会触发一种强烈但短暂的兴奋性突触传递异突触性抑制。该抑制由突触后CS爆发诱导,需要L型Ca2+通道的激活,并由A1型腺苷受体的激活介导。值得注意的是,BTSP诱导所触发的异突触性抑制会产生一种依赖CS爆发的、类似BCM的元可塑性形式,从而短暂抑制其他突触处BTSP的诱导。总而言之,这些结果为计算模型所提出的预测提供了实验支持,即依赖爆发的可塑性形式受到一种独特的、依赖爆发的BCM型元可塑性的约束;同时,本研究还确定了一种可能有助于BTSP诱导过程中稀疏记忆编码的机制。

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一种新型的、依赖复合尖峰爆发的类BCM元可塑性调节行为时间尺度突触可塑性的诱导

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Thomas J

O'Dell

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https://doi.org/10.64898/2026.07.17.739249

Thomas J O'Dell

加利福尼亚大学洛杉矶分校

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Hebbian 型长时程增强(LTP)的诱导可在其他突触处产生持久的异突触性 LTP 诱导抑制。这种形式的元可塑性最初由 Bienenstock、Cooper 和 Munro(BCM)可塑性规则加以形式化描述,能够在突触之间产生竞争性相互作用,并被认为有助于记忆形成过程中稀疏信息编码。值得注意的是,尽管一种被称为行为时间尺度可塑性(BTSP)的非 Hebbian、依赖爆发的突触可塑性形式对于海马记忆编码至关重要,但人们对元可塑性在 BTSP 中所发挥的作用知之甚少。因此,我考察了在小鼠海马脑片 CA1 区的一组突触处诱导 BTSP 是否会改变其他突触处的可塑性。我发现,由 EPSP 诱发的复合尖峰(CS)爆发所诱导的 BTSP,会触发一种强烈但短暂的兴奋性突触传递异突触性抑制。这种抑制由突触后 CS 爆发诱导,需要 L 型 Ca2+ 通道的激活,并由

A1型腺苷受体的激活。值得注意的是,BTSP诱导所触发的异突触抑制会产生一种依赖CS爆发的、类似BCM的化生形式,该过程可短暂抑制其他突触处BTSP的诱导。综上,这些结果为计算模型所作出的预测提供了实验支持,即依赖爆发的可塑性形式受到一种独特的、依赖爆发的BCM型化生机制的限制;同时还揭示了一种可能促进BTSP诱导过程中稀疏记忆编码的机制。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

版权

版权所有者为该预印本的作者/资助方,其已授予bioRxiv永久展示本文的许可。

本文依据

CC-BY 4.0国际许可协议

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发表于2026年7月22日。

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一种新型的、复杂峰电位簇发依赖的 BCM 样元可塑性调节行为时间尺度突触可塑性的诱导

Thomas J O'Dell

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2026.07.17.739249;

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关键词:行为时间尺度突触可塑性 · BCM型元可塑性 · 海马CA1区 · 复杂尖峰爆发 · 异突触性抑制 · L型钙通道

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.17.739249v1?rss=1