利用星形胶质细胞控制神经元的自发放电行为

近年来越来越多的证据表明，星形胶质细胞作为胶质细胞的一种亚型，不仅为神经元和突触提供代谢与结构支持，还在神经系统正常功能的调节中发挥关键作用。在本工作中，我们通过一个包含神经元-星形胶质细胞对的联合模型，研究星形胶质细胞对神经元自发放电活动的影响。首先，我们表明星形胶质细胞可通过诱导随机放电和爆发式放电等不同放电模式，为神经元动力学提供一种多稳态性。随后，我们揭示了该行为的潜在机制，并寻找可能在不同的放电模式中起到调节作用的星形胶质细胞因素。更具体地，我们探究了星形胶质细胞如何在随机放电模式下参与神经元自发不规则放电活动的产生与控制。此外，我们系统地研究了在与星形胶质细胞胞内环境相关的生物物理因素变化下，神经元的爆发式放电模式动力学。研究发现，与神经元耦合的星形胶质细胞可为自发放电不规则性以及爆发放电统计量（即爆发规律性与规模）提供一种控制机制。