SARS-CoV-2 感染星形胶质细胞诱导的神经元网络相干性失效
神经元与认知
2023-12-07 v1
摘要
脑神经元网络的相干激活是许多与不同行为状态相关的生理功能的基础。大脑电活动中这些同步波动也被称为脑节律。在细胞水平上，节律性可由神经元内在振荡的各种机制或突触耦合神经元之间兴奋的网络循环所诱导。其中一种特定机制涉及脑星形胶质细胞的活动，它们伴随神经元并能够相干地调制邻近神经元的突触接触，从而同步其活动。近期研究表明，冠状病毒病（Covid-19）进入中枢神经系统并感染星形胶质细胞，会引起多种代谢紊乱。具体而言，Covid-19 可抑制星形胶质细胞谷氨酸和 GABA 的合成。已知在新冠后状态中，患者可能出现焦虑和认知功能受损的症状，这可能是脑节律紊乱的后果。我们提出了一个伴随星形胶质细胞的脉冲神经网络数学模型，该模型能够产生准同步的节律性爆发放电。该模型预测，若星形胶质细胞被感染且谷氨酸释放受抑，则正常的爆发节律性将严重受损。有趣的是，在某些情况下，网络相干性的失效可能是间歇性的，穿插有正常节律性的区间，或者同步可能完全消失。
引用
@article{arxiv.2210.01014,
title = {Failure of neuron network coherence induced by SARS-CoV-2-infected astrocytes},
author = {Sergey V. Stasenko and Alexander E. Hramov and Victor B. Kazantsev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01014},
year = {2023}
}