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　　近日，中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、上海腦科學(xué)與類腦研究中心、神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蒲慕明研究組利用光遺傳技術(shù)同步激活小鼠不同皮層區(qū)域的神經(jīng)元細(xì)胞群，發(fā)現(xiàn)大量神經(jīng)元群被重復(fù)激活會(huì)造成局部和全腦皮層神經(jīng)元興奮性增強(qiáng)的現(xiàn)象。這種增強(qiáng)效應(yīng)需要大腦皮層同一區(qū)域或不同區(qū)域的大量神經(jīng)元被共同激活，且還依賴于NMDA受體的活性。此外，皮層-丘腦-皮層環(huán)路也可能對(duì)這種增強(qiáng)效果做出貢獻(xiàn)。
　　大腦的一個(gè)基本特點(diǎn)是具有活動(dòng)依賴的結(jié)構(gòu)和功能可塑性。這種可塑性體現(xiàn)在重復(fù)出現(xiàn)的感覺(jué)刺激會(huì)使大腦產(chǎn)生適應(yīng)性改變，從而使得大腦皮層神經(jīng)元在以后出現(xiàn)同樣刺激時(shí)做出更有效的響應(yīng)。該研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了神經(jīng)元數(shù)量在共同激活誘導(dǎo)大腦神經(jīng)元興奮性增強(qiáng)方面的重要性，表明一定數(shù)目皮層神經(jīng)細(xì)胞的同步電活動(dòng)可廣泛影響整個(gè)大腦皮層，可能為局部經(jīng)顱磁刺激（TMS）和經(jīng)顱電刺激（tDCS）有效影響整個(gè)大腦功能提供潛在作用機(jī)制。
　　相關(guān)成果以《同步激活大量神經(jīng)元細(xì)胞群引起全腦皮層神經(jīng)元興奮性增強(qiáng)》為題，發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中科院和上海市的資助。
　　論文鏈接 
　　左：在小鼠大腦皮層表面給予的4種不同空間分布的激光共刺激，其中藍(lán)色方塊表示激光刺激光斑，4種共激活刺激使用的光斑總面積相同。右：4種不同的激光共刺激后，得到的結(jié)果趨勢(shì)相同，即共同刺激之后，測(cè)試刺激誘導(dǎo)產(chǎn)生的神經(jīng)元反應(yīng)增強(qiáng)，其中小鼠大腦上的藍(lán)色方塊為檢測(cè)刺激光斑，下方放大的圓圈中為神經(jīng)元與記錄電極示意圖，紅色為表達(dá)光激活通道ChR2的神經(jīng)元，右側(cè)方框中顯示了檢測(cè)光斑引起的神經(jīng)電活動(dòng)在共刺激前（虛線）后（實(shí)線）的比較，灰色虛線為刺激起始時(shí)間，藍(lán)色橫線為刺激時(shí)長(zhǎng)