近日，Jack Waters 和 Fritjof Helmchen 采用在体全细胞记录技术，系统研究了麻醉大鼠新皮层第2/3层锥体神经元的自发活动及其膜电特性变化。

研究发现，这些神经元自发活动时，膜电位在亚阈值“上行状态”（Up states）与超极化“下行状态”（Down states）之间波动，幅度约为10-20 mV。令人意外的是，尽管兴奋性突触输入通常会激活谷氨酸受体通道并降低输入阻抗（即增加膜导通性），但在“上行状态”期间，第2/3层神经元的输入阻抗反而升高。通过恒定电流注入实验，作者证实了膜输入阻抗随去极化而电压依赖性升高，这一现象归因于内在膜通道的异常整流特性。

在实验条件下，神经元自发活动以兴奋性为主（约占90%），但整体活动非常稀疏。利用L2/3层神经元的分区模型，研究者进一步模拟了突触输入的活动率和同步性，预测触发动作电位所需的激活突触数目可少至10个，多至100个，反映皮层神经元在信息处理中的高效与稀疏性。

该研究不仅揭示了皮层神经元自发活动的电生理机制，也为理解大脑皮层信息整合与神经元兴奋阈值提供了新视角。

参考文献：News tips from the Journal of Neuroscience

作者：Jack Waters 和 Fritjof Helmchen

来源：Journal of Neuroscience 新闻简报

联系人：Sara Harris
美国神经科学学会