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兴奋和抑制的动态平衡对于神经网络活动的稳定和皮层神经元的信号正常传递有着非常重要的作用。但是在细胞膜电位(Vm)波动的情况下,比如当皮层网络产生持续性电活动或者慢波振荡时,兴奋和抑制动态平衡的维持机制尚未研究清楚。本论文研究发现,皮层锥体神经元(PC)的Vm波动可以调节交互式反馈抑制(recurrentinhibition)。这种调节机制在神经网络兴奋和抑制的动态平衡中起到非常重要的作用。在大鼠体感皮层脑片上,对第V层PC进行了配对全细胞膜片钳记录,发现无论是快相、还是慢相的交互式反馈抑制都受到突触前PC的Vm变化的调控。快相和慢相的交互式反馈抑制分别由快发放的中间神经元(FS)和低阈值发放的中间神经元(LTS)所介导。突触前PC去极化5mV以上就可以有效地增大邻近PC上记录到的慢相双突触抑制性突触后电位(双突触IPSP),而IPSP产生时间的提前可以缩短兴奋性突触后电位(EPSP)的整合时间窗。同样地,快相双突触IPSP的平均幅度在突触前PC去极化的状况下也被增大。进一步的研究表明,在PC和抑制性中间神经元之间的配对记录中,去极化突触前PC可以有效地增大突触后中间神经元上接受到的EPSP,从而提高了中间神经元发放动作电位(AP)的概率或使得AP发放数目增多,进而加强了周围兴奋性神经元接受到的抑制性输入。这种调控作用体现了一种在PC和中间神经元之间兴奋性突触上的Vm依赖的模拟式信号传递机制。结果提示,这种即时的Vm依赖的反馈抑制调控是大脑皮层维持其兴奋和抑制动态平衡的重要策略,参与网络中各种电活动的调节和皮层信息处理。