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脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF),是1982年由Barde等人首次从猪脑中提取并纯化出来的神经生长因子家族成员之一。BDNF广泛分布于中枢及外周神经系统,包括皮层下各运动结构,如小脑、基底神经节、脑干前庭核、乃至脊髓,提示BDNF可能参与躯体运动功能的调控。但是,迄今对BDNF对中枢运动结构神经元电活动的直接作用及其机制还缺乏深入了解。小脑是皮层下最大的运动结构,在运动控制中发挥着重要作用。其通过与大脑皮层、脑干和脊髓之间的丰富的传入传出联系,参与躯体平衡、肌紧张调节、随意运动协调,以及运动学习。小脑核团接受和整合来自小脑皮层GABA能浦肯野细胞和苔状纤维、爬行纤维的信息,是小脑(除小脑绒球小结叶)最终的传出节点。在小脑核团中,间位核作为参与运动实时调控的脊髓小脑的最终传出之一,在躯体运动控制和运动学习中发挥重要作用。因此,本论文采用实时定量RT-PCR、免疫荧光组织化学以及离体脑片全细胞膜片钳技术,研究了BDNF对小脑间位核投射神经元电活动以及GABA能神经传递的作用及其受体机制。研究结果表明:(1)BDNF及其受体TrkB在小脑间位核和皮层中均有大量表达:(2) BDNF对小脑间位核投射神经元不能产生直接的兴奋性或抑制性效应;(3)但BDNF能够剂量依赖地增强小脑间位核投射神经元上由GABAA受体选择性激动剂muscimol诱发的外向电流;(4) BDNF对小脑间位核投射神经元上GABA能神经传递的增强效应是一个直接的突触后效应;(5) BDNF对小脑间位核投射神经元上GABA能神经传递的增强效应是通过激活TrkB受体介导的。以上结果表明,BDNF可以通过突触后TrkB受体直接调控小脑间位核投射神经元上的GABA能神经传递。由于小脑间位核投射神经元上的GABA能神经传入主要来自于浦肯野细胞这一小脑皮层的唯一传出神经元,我们推测BDNF很可能在小脑皮层-核团的信息整合中发挥重要功能,并进而参与经小脑介导的运动行为和运动学习。