T型和L型钙电流对模型丘脑底-苍白球网络中同步活动模式的影响

基底节中β频段的同步节律振荡活动是帕金森病的一个标志。最近的实验和理论研究证明了T型和L型钙电流在塑造丘脑底核神经元活动模式中的关键作用。然而，这些电流在涉及STN的基底节网络中产生同步活动模式中的作用仍不清楚。在本研究中，我们使用一个包含T型和L型钙电流的STN模型，研究了这些电流如何塑造丘脑底-苍白球网络中的神经活动模式，包括网络对周期性外部输入的响应动态。我们结合网络连接参数（在帕金森病基底节中因多巴胺耗竭而改变）研究了这些动态，并与先前在帕金森病患者实验研究中观察到的同步神经活动的时间模式特性进行了比较。更强的T型电流增强了抑制后反弹爆发，并扩展了同步节律活动，减少了间歇性同步的范围，并增加了对外部夹带的抵抗力。更强的L型电流延长了STN爆发，在广泛的输入幅度范围内促进了间歇性同步，并维持了β振荡，表明其在帕金森病病理生理学中的潜在作用。这些结果突显了内在细胞特性、突触参数和外部输入在塑造基底节网络病理性同步节律中的相互作用。理解这些网络机制可能有助于理解帕金森病节律的发生，并进一步帮助寻找调节和抑制病理性节律的方法。