大脑皮质神经元及其网络的兴奋

大脑皮质中神经元的种类丰富多样,它们通过突触彼此连接,形成了能实现感觉、运动、学习、语言和决策等各种功能的神经网络。网络中信息的传递需要单个神经元及其交互神经网络的激活,即产生动作电位(AP)和网络电活动。AP首先在轴突产生,由轴突上各种离子通道和自身的生物物理特性所决定。交互神经网络的兴奋除了由各类神经元的兴奋性决定外,还被兴奋性和抑制性突触的递质释放模式所调控。传统观念认为,拥有"全或无"爆发特征的AP是信息传递的唯一方式,即数字信号编码模式。近期研究表明,阈下膜电位的波动也能调节由AP引发的突触传递,即模拟信号编码模式。在网络活动中,由谷氨酸能神经元提供的兴奋性信号和由γ-氨基丁酸(GABA)能神经元提供的抑制性信号往往是相辅相成的,从而达到兴奋和抑制的平衡。各类GABA能神经元所组成的抑制性微环路对平衡的维持十分重要,神经元间特异的突触传递模式可调控这些微环路的功能,如模拟信号传递模式和非同步化递质释放模式等。综上,本文阐述了大脑皮质中多种神经元及其网络的兴奋和调控机制。