幽门中枢模式发生器中节律性顺序神经活动的多时间尺度调控机制分析

《Scientific Reports》：Interplay among neural synchronization, excitability, variability, and sequentiality across time scales in rhythmic bursting

　　

摘要

以稳健的顺序激活形式表现的节律性神经活动存在于多种神经系统的多个描述层面。产生此类活动的回路通常涉及神经元的固有变异性以及由不同突触类型介导的相互作用。顺序节律的控制需要在短时间和中等时间尺度上进行协调，以适应节律每个周期内的状况，或调整兴奋性和速度以满足特定的功能需求。在本研究中，我们分析了节律性爆发中神经同步、兴奋性、变异性以及顺序性时序之间的相互作用。我们分析了幽门中枢模式发生器（CPG）的长时胞内和胞外记录，量化了这些方面，并报告了它们在多个时间尺度上的关系，包括关键时间间隔之间逐周期顺序动态不变量的调节。不同时间尺度上特定序列间隔之间关系的研究结果，为理解在稳健且时间灵活的顺序节律中的自主运动协调提供了一种新视角，即使在瞬态动力学过程中也是如此。