海马长距离抑制机制对皮下区域的自上而下调控

《Current Biology》：Top-down regulation of subcortical regions by hippocampal long-range inhibition

海马体SOM+抑制性神经元通过长程投射调控MS和SuM神经元活动，抑制GABA能/谷氨酸能神经元及快棘型SuM细胞，体外和体内实验证实其theta节律振荡的同步作用，揭示新型海马体-下丘脑皮层抑制性通路。

　　

亮点

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海马体中表达生长抑素的（SOM⁺）抑制性神经元投射到内侧隔（MS）和乳头丘脑核（SuM）

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SOM⁺神经元抑制GABA能/谷氨酸能的MS细胞以及快速放电的SuM细胞

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SOM⁺神经元的末梢刺激在体外和体内都能引发θ节律

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长距离抑制机制可以协调海马体与皮层下的相互作用

总结

海马体对记忆形成至关重要，其向其他脑区的信号传递主要通过下托和CA1区锥体神经元发出的长距离谷氨酸能投射来实现。相比之下，海马体向皮层外区域发出的长距离γ-氨基丁酸（GABA能）抑制性投射目前了解甚少。本研究发现，海马体背侧区域中表达生长抑素（SOM⁺）的神经元（包括具有双重投射功能的SOM⁺神经元）能够强烈调控内侧隔（MS）和乳头丘脑核（SuM）——这两个皮层下区域对产生θ节律至关重要。我们发现，海马体中的SOM⁺神经元向MS和SuM同时投射，主要抑制MS中的GABA能和谷氨酸能神经元以及SuM中的快速放电神经元。在体外条件下，以θ频率对SOM⁺神经元末梢进行节奏性刺激能够有效引发MS和SuM神经元的θ节律放电；在体内条件下，这种刺激显著增强了θ节律的强度。综上所述，我们的发现揭示了一种新的自上而下的长距离抑制通路，该通路在协调海马体与皮层下的节律活动（如θ节律）方面起着关键作用。

图形摘要