現在來(lái)自冷泉港實(shí)驗室（CSHL）的一項新研究揭示了一種叫做VIP中間神經(jīng)元的抑制性神經(jīng)元，在大腦皮層的多個(gè)區域內專(zhuān)門(mén)負責抑制其他的抑制性神經(jīng)元，并且其是在特異的行為條件下發(fā)揮所有神經(jīng)元均在同一網(wǎng)絡(luò )中相互連接這一功能。
 

    這項新研究發(fā)現當VIP中間神經(jīng)元受到激活時(shí)，會(huì )解除對主神經(jīng)元細胞的抑制，由此提高它們的反應。就像調光開(kāi)關(guān)能夠微調光強度，其對皮層處理提供了另一層的控制。

    領(lǐng)導這一神經(jīng)科學(xué)家小組的是冷泉港實(shí)驗室的副教授A(yíng)damKepecs，相關(guān)研究在線(xiàn)發(fā)表在10月6日的《自然》（Nature）雜志上，表明了表達血管活性肽（VIP）的神經(jīng)元在聽(tīng)覺(jué)皮層和內側前額葉皮質(zhì)提供了去抑制作用。

    研究人員利用了CSHL教授Z.JoshHuang開(kāi)發(fā)的分子標記技術(shù)，在廣泛多樣的皮層神經(jīng)元中挑出了表達VIP的神經(jīng)元。隨后，Kepecs研究小組采用先進(jìn)的光遺傳學(xué)技術(shù)，用彩色編碼激光特異地激活了VIP神經(jīng)元。通過(guò)對行為動(dòng)物進(jìn)行電生理記錄監控這些細胞的活性，研究人員研究了它們的功能，并在體外檢測了它們的回路特性。

    這些VIP神經(jīng)元就是長(cháng)期以來(lái)尋找的“去抑制”神經(jīng)元細胞：它們抑制了其他類(lèi)型的抑制性神經(jīng)元；但卻沒(méi)有直接在大腦中引起興奮。Kepecs博士和同事們認為，VIP神經(jīng)元介導的這種去抑制調控代表了大腦皮層中一個(gè)基本的“模體”。

    神經(jīng)興奮和去抑制之間的差別有點(diǎn)類(lèi)似于踩下油門(mén)和松開(kāi)剎車(chē)。Kepecs博士解釋說(shuō)，專(zhuān)門(mén)負責松開(kāi)剎車(chē)的這些細胞，為在興奮和抑制之間取得平衡提供了一種工具。Kepecs將這一功能稱(chēng)之為“增益調制”（gainmodulation），有點(diǎn)像調光開(kāi)關(guān)提供微調控制。

    研究小組想知道在行為過(guò)程中VIP神經(jīng)元何時(shí)會(huì )被激活，換句話(huà)說(shuō)，就是這一“皮層調光開(kāi)關(guān)”何時(shí)會(huì )被啟用？為了獲取這一問(wèn)題的答案，科學(xué)家們在小鼠做出簡(jiǎn)單決定，識別不同音高的聲音時(shí)，對VIP神經(jīng)元進(jìn)行了記錄。當小鼠做出正確選擇時(shí)，它們會(huì )贏(yíng)得一滴水；而做出錯誤選擇時(shí)，會(huì )吹入一陣柔風(fēng)。令人驚訝地是，研究人員發(fā)現在聽(tīng)覺(jué)皮層，這一處理聲音的區域，VIP神經(jīng)元被獎賞和懲罰所激活。因此，這些神經(jīng)元似乎介導了增強效應，上調了主神經(jīng)元細胞。

    Kepecs說(shuō)：“將特異的神經(jīng)元類(lèi)型與明確的行為聯(lián)系到一起非常的困難。這些研究結果有可能將VIP神經(jīng)元在增益控制中的回路功能，與一種重要的行為功能：學(xué)習關(guān)聯(lián)了起來(lái)。”