抑制在节律生成呼吸网络中的不同作用
神经元与认知
2017-06-14 v2
摘要
揭示兴奋与抑制在节律生成网络中的相互作用仍是神经科学的一个基本问题。我们使用一个生物物理模型来研究局部和长程抑制在呼吸网络中的不同作用，该网络的一个关键组成部分是 pre-Bötzinger 复合体吸气微环路。增加微环路内的抑制会导致在节律性和同步性退化之前出现有限数量的异相神经元。因此，无结构的局部抑制是不稳定的，不能支持多于一种节律的生成。双相节律需要将网络重构为两个通过长程抑制以半中心方式耦合的微环路。在此背景下，抑制导致两种异相节律的稳定性增强。我们用小鼠 pre-Bötzinger 复合体的体外记录支持了我们的计算结果。部分兴奋阻断导致节律变异性增加，但这在抑制阻断后恢复。我们的结果支持这样一种观点，即 pre-Bötzinger 复合体中的局部抑制存在是为了允许对同步性的下行控制或对缺氧等不利条件的鲁棒性。我们得出结论，抑制与兴奋的平衡决定了节律生成的稳定性，但在区域内部和区域之间具有相反的作用。这些不同的抑制性作用可能适用于神经系统中广泛模式生成环路中出现的多种节律行为。
引用
@article{arxiv.1610.04258,
title = {Different roles for inhibition in the rhythm-generating respiratory network},
author = {Kameron Decker Harris and Tatiana Dashevskiy and Joshua Mendoza and Alfredo J. Garcia and Jan-Marino Ramirez and Eric Shea-Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04258},
year = {2017}
}