大脑皮质中两类慢波的胆碱能切换

睡眠慢波已知参与记忆巩固，然而麻醉下出现的慢波对记忆无正向作用。基于此，结合体内、体外细胞外记录与计算模型，我们阐明了这一悖论。通过分析连续慢波事件的时间模式，我们发现两类慢波。第一类在天然慢波睡眠中持续观测到，而第二类在麻醉下普遍存在。脉冲神经元的网络模型预测，这两类慢波源于抑制性细胞与兴奋性细胞上不同的增益，且兴奋性细胞中不同的尖峰频率适应水平可解释两类之间的动力学差异。该预测在体外通过改变乙酰胆碱受体激动剂调节适应强度得以检验，其展示了两类慢波之间的神经调质切换。最后，我们表明第一类慢波动力学对外界刺激更敏感，这可解释睡眠与麻醉中的慢波如何差异性地影响记忆巩固，并为慢波动力学与记忆疾病之间提供联系。