来自美国布兰迪斯大学的研究团队在体实验中发现，大脑皮层中存在一组神经元，它们共同维持一个稳定的平均放电频率（平均放电频率在神经元活动中的调节作用），这一频率影响每个神经元的放电行为，即使在感觉信息被剥夺后仍保持不变。此外，这一平均频率在这组神经元的调控下，不会因睡眠与清醒状态的变化而发生显著变化。这项研究成果于2013年10月16日发表在《神经元》（Neuron）杂志的封面文章中。

在人的学习和认知发展过程中，大脑不断进行结构和连接的调整，神经元之间通过新连接的形成实现信息处理。为了确保神经网络的稳定性，神经元之间存在内在的调控机制，以防止过度兴奋或抑制，避免癫痫、抑郁症或自闭症等神经精神疾病的发生。长期以来，科学家一直试图监测调节神经元动作电位放电频率的控制机制，但在动物模型中尚未明确发现这一调控器的存在。

研究团队利用幼年大鼠进行视觉剥夺实验，观察其神经元放电行为。结果显示，剥夺视觉输入后48小时，神经元的动作电位放电频率显著下降，但在随后的48小时内，频率逐渐恢复到正常水平。两侧大脑半球（一个接受视觉信息，另一个未接受）中的放电频率最终趋于一致。此外，研究还发现，无论动物处于学习、发育还是休眠状态，整体放电频率都能保持稳定，即使动作电位的波形发生变化。这表明大脑中存在一种调控机制，确保神经元放电频率的稳态。

研究人员指出，这种稳态机制不仅调节睡眠与清醒状态下的神经活动，还为其他调控机制提供了基础。它们在调节脑内神经元的平均放电频率方面起到核心作用，而其他神经调控机制则在此基础上进行微调。这一发现为理解神经系统疾病提供了新思路，例如癫痫（由脑过度兴奋引起）和自闭症（与神经活动不足相关）。如果能揭示调控放电频率的原理，就有望开发出调节神经元放电的技术，从而帮助患者恢复正常的神经活动平衡。