大鼠海马CA3区θ~γ神经振荡与空间认知能力相关性研究

本研究旨在探索海马CA3区θ~γ神经振荡相位-幅值耦合(phase-amplitude coupling, PAC)强度与大鼠电击回避训练前后空间辨别和认知能力改变的相关性。依据Y型迷宫电击回避训练结果,将CA3区埋置电极大鼠分为快回避反应组和普通回避反应组。无线遥测电击回避训练前后两组大鼠海马CA3区神经元局部场电位(local field potential, LFP),利用MATLAB小波包提取分析CA3区θ振荡(3~7 Hz)与低频γ振荡(30~60 Hz) PAC变化。结果显示,快回避反应组大鼠在训练前部分频段θ~γ振荡PAC明显高于普通回避反应组(P <0.05)。在训练"达标"后,两组大鼠均出现θ~γ振荡PAC增加(P <0.05),普通回避反应组大鼠部分频段θ~γ振荡PAC明显高于快回避反应组(P <0.05, P <0.01)。以上结果提示,一定强度的训练可以改变大鼠空间辨别和认知能力,其机制是增强大鼠海马神经元θ~γ神经振荡同步性,即提高大鼠海马神经元θ~γ相位-幅值交错频率耦合度。

γ节律神经振荡:反映自闭症多感觉整合失调的一项重要生物指标

多感觉整合是对不同感官信息进行选择、联系、统一乃至解释的加工过程,它需要神经系统不同功能区域的共同投入与相互协调,以实现多种感觉信息的时间捆绑以及全局性的预测编码。而γ神经振荡因具有反映神经皮层兴奋/抑制的平衡状况,实现多感官信息的时间同步,以及通过跨频耦合实现全局性预测编码的特点,在多感觉整合的加工过程中发挥着重要作用。相比正常个体,自闭症患者神经系统中的GABA中间神经元存在结构与功能异常,导致γ神经振荡紊乱,由此破坏了正常的时间同步以及预测编码加工,并最终引发多感觉整合失调。基于上述因果关联,未来研究可结合无创可逆性干预技术,以γ节律神经振荡为生物反馈指标,形成科学系统化的临床干预治疗方案。

γ神经振荡在抑郁症中的研究

抑郁症是一种以显著而持久的心境低落为主要表现的心理疾病,目前在其诊断和治疗反馈方面主要依靠症状学指标,寻找敏感和可靠的生物学标志物对提高临床诊疗水平具有重要的意义。近年来γ神经振荡在抑郁症患者中的最新研究成果,主要可以归纳为以下几点:(1)γ神经振荡的产生和调节有赖于兴奋性谷氨酸能神经元和抑制性γ-氨基丁酸(GABA)能中间神经元的相互作用;(2)在某些条件下,如借助认知任务、听觉稳态反应和新型数据分析手段等,γ神经振荡可以区分抑郁症患者和健康受试者、抑郁症和双相情感障碍患者以及识别有自杀意念或企图的抑郁症患者;(3)各种抗抑郁治疗的药物和非药物方法均能引起γ神经振荡的改变。不过也应当看到,将γ神经振荡作为抑郁症的生物学标记物还存在着很多亟待解决的问题。

γ神经振荡与中枢神经系统调节的研究进展

神经振荡是中枢神经系统电活动产生的节律性波动,其出现与不同类型细胞的特性及其相互作用相关。γ神经振荡是其中一种形式。目前研究认为,其参与多种神经、精神类疾病的发生、发展,且与学习记忆的产生及情绪调节相关。因此,文章就γ神经振荡的产生机制、诱发γ神经振荡的实验方法、γ神经振荡参与情绪及学习记忆功能调节的相关基础与临床研究以及γ神经振荡临床应用前景进行综述。